Umweltfreundlich Heizen: Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Effizienz dank Grundwasserwärmepumpe
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird auch Grundwasserwärmepumpe genannt. Wie der Name verrät, nutzt sie das natürliche Wärmevorkommen aus dem Grundwasser und macht diese für Ihr Haus nutzbar. Wie die Grundwasserwärmepumpe funktioniert und welche Voraussetzungen Ihr Grundstück haben muss, haben wir Ihnen zusammengestellt.
Eine Wärmepumpe ist ein umweltfreundliches und äußerst effizientes System, dass sich kostenfreie Umweltwärme als Wärmequelle zunutze macht und in Wärme zum Heizen, Kühlen oder zur Warmwasserbereitung wandelt.
Werfen wir nun einen genaueren Blick auf das spezielle Funktionsprinzip von Wasser-Wasser-Wärmepumpen.
Inhaltsverzeichnis
Lesedauer insgesamt ca. 8 Min
- Kraft des Wassers: Wie Wasser-Wasser-Wärmepumpen funktionieren
- Vorteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
- 3 gute Gründe für eine Wärmepumpe
- Smarte Lösung für sommerliche Raumkühlung
- Fördermöglichkeiten & Kostenaufstellung: Die finanzielle Planung
- Platzbedarf & Standortwahl: Optimale Installationsbedingungen
- Häufig gestellte Fragen
Kraft des Wassers: Wie Wasser-Wasser-Wärmepumpen funktionieren
Das Funktionsprinzip der Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist ganz einfach. Sie entzieht der Wärmequelle Grundwasser thermische Energie und speist diese in die Heizung und/oder in die Warmwasseraufbereitung ein.
Der Begriff der Wasser-Wasser-Wärmepumpe bezieht sich auf die Energiequelle Grundwasser, das mittels eines Brunnens zugänglich gemacht wird. Das, was die Wasser-Wasser-Wärmepumpe so effizient macht, ist die ganzjährig konstante Temperatur des Grundwassers bei 10 Grad Celsius.
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe besteht aus drei Komponenten: Der Wärmequellenanlage, also dem Brunnen-System, der Wärmepumpe und dem Verteiler- und Speichersystem im Haus.
Von Saugbrunnen zu Schluckbrunnen:
Wie Wasser-Wasser-Wärmepumpen das Grundwasser nutzen
Die Gewinnung der Energie aus dem Grundwasser erfolgt über einen Saugbrunnen. Der Saugbrunnen wird auch Zapfbrunnen genannt, er zapft das warme Grundwasser an und befördert es zur Wärmepumpe an die Erdoberfläche und gibt einen Teil der Wärme über einen Wärmetauscher ab.
Das abgekühlte Grundwasser wird weitergeleitet und fließt über einen zweiten Brunnen, den Schluckbrunnen – auch Sickerbrunnen genannt – zurück in das Grundwasservorkommen im Erdreich.
Auch bei der Wasser-Wasser-Wärmepumpe wird die Wärmeenergie an ein Kältemittel übergeben und in der Wärmepumpe zum Wärmetauscher/Verdampfer geleitet, in dem es verdampft. Der Kältemitteldampf wird über den Verdichter/Kompressor verdichtet, was das Temperaturniveau des Dampfes hebt.
Für die Verdichtung benötigt die Wärmepumpe Strom zum Antrieb. Optional kann durch eine zusätzliche Solarthermie-Anlage die komplette Energie für die Heizung und Warmwasseraufbereitung aus erneuerbaren Energien erzeugt werden.
Der heiße Kältemitteldampf wird weitergeleitet. Über einen zweiten Wärmetauscher (Verflüssiger) verflüssigt sich das Kältemittel und gibt die Wärme an das Verteil- und Speichersystem ab.
Das Kältemittel fließt über ein Entspannungsventil und in seiner Ausgangstemperatur zurück zum Verdampfer – der Kreislauf beginnt erneut.
Vorteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Grundwasser als Wärmequelle hat viele Vorteile:
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Smarte Lösung für sommerliche Raumkühlung
Je nach Ausführung der Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann sie auch zum Kühlen verwendet werden. Eine kostenintensive separate Klimaanlage wird obsolet.
Zum Kühlen gibt es zwei Optionen: das Wasser wird entweder in der Erde gekühlt (passive Kühlung) oder die Funktionsweise der Wärmepumpe wird umgekehrt (aktive Kühlung).
Passive Kühlung (Passive Cooling)
Die Wärme wird aus dem Haus in das Grundwasser geleitet und durch die niedrigen Temperaturen runtergekühlt. Diese Art der Abkühlung wird auch Natural Cooling genannt.
Es braucht einen Wärmetauscher, eine Umwälzpumpe und ein 3-Wege-Ventil. Bei dieser passiven Kühlung ist die Wärmepumpe ausgeschaltet und verbraucht so keinen Strom.
Aktive Kühlung (Active Cooling)
Bei dieser Option kehrt die Wärmepumpe ihr Funktionsprinzip um. Die Wärme aus dem Haus wird genutzt, um das Kältemittel zu verdampfen.
Strom betreibt den Verdichter, über den Verflüssiger wird die Wärme an das Grundwasser abgegeben. Die Kühlleistung ist wesentlich höher als bei der passiven Form, aber auch teurer, da Strom für den Betrieb benötigt wird.
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Fördermöglichkeiten & Kostenaufstellung: Die finanzielle Planung
Die Kosten für eine Wasserwärmepumpe setzen sich aus den Anschaffungskosten der Wärmepumpe, der Installation sowie der Bohrungen der Brunnen zusammen. Eine Grundwasserwärmepumpe liegt bei rund 17.000 bis 30.000 Euro, für die Bohrung werden durchschnittlich 4.000 bis 7.000 Euro benötigt.
Den auf den ersten Blick hohen Anschaffungskosten stehen geringe Wartungs- und Betriebskosten gegenüber. Da es sich bei der Grundwasserwärmepumpe um einen geschlossenen Kältemittelkreislauf handelt, müssen nur Grundwasserstand und Wasserqualität geprüft und der Wasserfilter gewartet werden.
Die Wartung erfolgt einmal jährlich und kostet rund 250 bis 300 Euro. Durch die Lebensdauer von durchschnittlich 20 Jahren und mehr amortisieren sich die Anschaffungskosten bereits nach unter zehn Jahren.
Wärmepumpen sind allgemein durch die Bundesförderung effiziente Geräte (BEG) förderfähig – auch die Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Der maximale Fördersatz der Grundwasserwärmepumpe liegt bei bis zu 40 %.
Wie hoch die Fördersumme ausfällt, hängt auch mit der aktuellen Heizung zusammen. Der Austausch der alten Öl- oder Gasheizung ist damit verknüpft. Zu Beginn beträgt der Zuschuss für die Wärmepumpe 25 % und erhöht sich um 10 % beim Austausch einer alten Heizung.
Eine Wärmepumpe, die Wärme aus dem Grundwasser, Erdreich oder Abwasser als Energiequelle nutzt, erhöht die Fördersumme um 5 %. Seit Januar 2023 kommen weitere 5 % Bonus zur Förderung hinzu, wenn ein natürliches Kältemittel benutzt wird. Diese beiden Boni lassen sich jedoch nicht kombinieren – daher bleibt die maximale Förderung bei 40 %.
Platzbedarf & Standortwahl:
Optimale Installationsbedingungen
Die Installation einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe bedarf guter Planung und einiger Grundvoraussetzungen.
Bei dieser Art von Wärmepumpe ist ein Abstand von mindestens 15 Metern zwischen den beiden Brunnen notwendig, um das Grundwasser um den Saugbrunnen nicht abzukühlen. Der Saugbrunnen wird vor dem Schluckbrunnen (Flussrichtung des Grundwassers) installiert, so dass das Grundwasser zuerst auf den Saugbrunnen trifft.
Die Erschließung und Installation der Wasser-Wasser-Wärmepumpe dauern in der Regel 1-2 Wochen nach Bestätigung der Wasserschutzbehörde.
Bei den Voraussetzungen zeigt sich der Nachteil einer Grundwasserwärmepumpe. Auch wenn sie einen hohen Wirkungsgrad hat und die effizienteste Wärmepumpe ist, ist die Installation für viele Hausbesitzer eine Hürde bei der Entscheidung.
Denn die Genehmigung, die Bohrung und die Erschließung des Grundwasservorkommens machen die Installation aufwendiger als bei anderen Ausführungen.
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Häufig gestellte Fragen
Die Jahresarbeitskennzahl (JAZ) gibt an wie viel Kilowattstunden Strom für die erzeugte Heizwärme in einem bestimmten Gebäude aufgewendet werden müssen. Die JAZ errechnet sich also immer individuell von den Heizlasten, der Dämmung und von dem bestehenden Heizsystem abhängig.
Wenn bei einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe von Effizienz gesprochen wird, muss die Jahresarbeitszahl mindestens 5 betragen. Pro eingesetzter Kilowattstunde Strom, gibt die Wärmepumpe 5 Kilowattstunden Wärmeenergie zurück – im Vergleich hat eine Erdwärmepumpe 4 bis 4,5 und eine Luftwärmepumpe eine JAZ von 3 bis 4.
Es lässt sich also sagen, dass die Grundwasserwärmepumpe die effizienteste unter den Wärmepumpen ist.
