Wer eine Erdwärme-Wärmepumpe will, muss sich zwischen zwei Wärmequellen entscheiden: Erdsonde (vertikal, 50 bis 100 Meter tief) oder Flächenkollektor (horizontal, 1,2 bis 1,5 Meter unter der Gartenoberfläche). Beide liefern die gleiche Effizienz, aber die Voraussetzungen sind grundverschieden. Die Erdsonde braucht wenig Platz, aber eine Genehmigung und ein Bohrunternehmen. Der Kollektor braucht einen großen Garten, aber keine Genehmigung.
Erdsonde im Überblick
Funktionsweise: Ein U-förmiges PE-Rohr wird in ein 50 bis 100 Meter tiefes Bohrloch eingesetzt. In dem Rohr zirkuliert Sole (Wasser-Glykol-Gemisch), die dem Erdreich Wärme entzieht. Ab 10 Metern Tiefe herrschen ganzjährig 10 bis 12 Grad, was der Wärmepumpe konstant gute Bedingungen liefert.
Platzbedarf: Minimal. Das Bohrloch hat nur 15 bis 20 cm Durchmesser, die Oberfläche bleibt praktisch unberührt. Ideal für kleine Grundstücke.
Kosten: 50 bis 100 Euro pro Bohrmeter. Für ein Einfamilienhaus mit 10 kW Heizlast: 80 bis 120 Bohrmeter, also 4.000 bis 12.000 Euro für die Bohrung. Dazu 500 bis 1.500 Euro für Anfahrt, Einrichten und Anschluss.
Genehmigung: Wasserrechtliche Erlaubnis der unteren Wasserbehörde nötig. Bearbeitungszeit 4 bis 12 Wochen. In Wasserschutzgebieten oft nicht möglich.
Entzugsleistung: 30 bis 80 W/m, abhängig von der Geologie. Konstant über die Heizperiode.
Flächenkollektor im Überblick
Funktionsweise: PE-Rohre liegen in Schleifen 1,2 bis 1,5 Meter unter der Gartenoberfläche. Die Sole zirkuliert durch die Rohre und entzieht dem Oberboden Wärme. Die Wärme wird durch Sonneneinstrahlung, Regen und biologische Prozesse im Boden nachgeliefert.
Platzbedarf: 1,5 bis 2-fache der beheizten Wohnfläche. Bei 150 Quadratmeter Wohnfläche: 225 bis 300 Quadratmeter Garten. Über dem Kollektor darf nicht gebaut werden, keine tief wurzelnden Bäume, keine versiegelte Fläche (Terrasse, Einfahrt). Rasen und flach wurzelnde Pflanzen sind in Ordnung.
Kosten: 15 bis 25 Euro pro Quadratmeter Kollektorfläche. Bei 250 Quadratmetern: 3.750 bis 6.250 Euro. Günstiger als die Bohrung.
Genehmigung: In den meisten Bundesländern nicht nötig, solange die Verlegetiefe unter 2 Metern bleibt. Manche Bundesländer verlangen eine Anzeige bei der Wasserbehörde.
Entzugsleistung: 15 bis 40 W/m², abhängig von Bodenart und Bodenfeuchtigkeit. Trockener Sandboden: 15 bis 20 W/m². Feuchter Lehmboden: 30 bis 40 W/m². Die Leistung schwankt saisonbedingt: Im Winter kühlt der Oberboden aus, die Entzugsleistung sinkt.
Die Unterschiede in der Praxis
Effizienz: Nahezu identisch. Die Erdsonde hat den Vorteil konstanter Quellentemperaturen (10 bis 12 Grad ganzjährig). Der Flächenkollektor hat im Winter etwas niedrigere Temperaturen (2 bis 8 Grad), was den COP leicht senkt. Über das Jahr gemittelt: JAZ 4,0 bis 5,0 für beide. Der Unterschied liegt bei 0,1 bis 0,3 Punkten zugunsten der Erdsonde.
Bauaufwand: Die Erdsonde braucht ein Bohrgerät (1 bis 3 Tage) und hinterlässt kaum Spuren. Der Kollektor braucht einen Bagger, der den halben Garten umgräbt (2 bis 4 Tage). Danach muss der Garten wiederhergestellt werden (Erde verteilen, Rasen säen). Das dauert Wochen bis Monate.
Langfristigkeit: Die Erdsonde hält 50 Jahre und mehr. Das PE-Rohr altert nicht, und die Geologie ändert sich nicht. Der Flächenkollektor hält ebenfalls 50 Jahre, aber: Wenn der Garten später überbaut wird (Anbau, Garage, Pool), muss der Kollektor umgelegt oder aufgegeben werden.
Passive Kühlung: Beide ermöglichen passive Kühlung im Sommer. Die Erdsonde kühlt etwas effektiver, weil die Temperatur in der Tiefe niedriger ist (10 Grad vs. 15 bis 18 Grad im Oberboden im Sommer).
Grabenkollektor als dritte Option
Der Grabenkollektor ist ein Kompromiss: Mehrere Rohrschleifen in einem 2 bis 3 Meter tiefen Graben, 5 bis 10 Meter lang. Braucht weniger Fläche als der Flächenkollektor (etwa halb so viel) und ist günstiger als die Bohrung. Die Entzugsleistung liegt zwischen Kollektor und Sonde. In der Praxis selten, weil die meisten Installateure mit Sonden oder Flächenkollektoren mehr Erfahrung haben.
Die Entscheidungshilfe
Grundstück unter 300 Quadratmeter Gartenfläche: Erdsonde, weil der Kollektor nicht hinpasst.
Grundstück über 300 Quadratmeter und Garten darf umgegraben werden: Flächenkollektor, weil günstiger und keine Genehmigung nötig.
Wasserschutzgebiet: Flächenkollektor (oder Grabenkollektor), weil die Bohrgenehmigung wahrscheinlich verweigert wird.
Budget knapp: Flächenkollektor, weil 2.000 bis 6.000 Euro günstiger als die Bohrung.
Maximale Effizienz und minimaler Platzbedarf: Erdsonde.
Garten soll nicht umgegraben werden: Erdsonde, weil nur ein kleines Loch gebohrt wird.
