Wärmequellen für Wärmepumpen: Luft, Erde und Wasser im Vergleich
Welche Wärmequellen nutzt eine Wärmepumpe? Luft, Erdwärme und Grundwasser im direkten Vergleich – Effizienz, Kosten und wann welche Quelle sinnvoll ist.
Inhaltsverzeichnis
- Überblick: Die drei Wärmequellen
- Wärmequelle Luft
- Wärmequelle Erdwärme (Sole)
- Wärmequelle Grundwasser
- Vergleichstabelle: Alle Wärmequellen
- Welche Wärmequelle für welches Gebäude?
Überblick: Die drei Wärmequellen
Wärmepumpen entziehen ihrer Umgebung Wärme. In Deutschland stehen drei natürliche Wärmequellen zur Verfügung:
- Außenluft: Kostenlos, immer verfügbar, saisonal schwankend
- Erdwärme (Boden/Gestein): Konstante Temperatur, erschlossen über Bohrloch oder Flächenkollektor
- Grundwasser: Sehr konstante Temperatur, erschlossen über Saug- und Schluckbrunnen
Jede Wärmequelle hat ihren eigenen Erschließungsaufwand, Effizienz und Eignung.
Wärmequelle Luft
Wie funktioniert es? Die Außeneinheit der WP saugt Außenluft an und entzieht ihr Wärme über den Verdampfer. Auch bei –15 °C enthält Luft noch nutzbare Wärme.
Temperaturverlauf Außenluft (Deutschland):
- Januar: Ø –1 bis +3 °C
- April: Ø 8 bis 12 °C
- Juli: Ø 18 bis 22 °C
- Oktober: Ø 9 bis 13 °C
Effizienz: Je kälter die Luft, desto mehr Arbeit muss der Verdichter leisten → niedrigere JAZ. Im Winter (wenn viel Wärme gebraucht wird) ist die Luft am kältesten – ungünstiger Zusammenhang.
JAZ Luft-WP (Deutschland):
- Kältere Standorte (München, Freiburg): JAZ 2,8–4,0
- Gemäßigte Standorte (Hamburg, Köln): JAZ 3,2–4,5
- Mit FBH + niedrigem Vorlauf: bis JAZ 5,0
Vorteile:
- Keine Erschließungskosten
- Keine Genehmigung
- Keine Grundstücksanforderungen
- Günstigste Installation
Nachteile:
- Saisonal schwankende Effizienz
- Vereisungsgefahr im Winter (Abtauzyklen nötig)
- Geräusche durch Außenventilator
Wärmequelle Erdwärme (Sole)
Tiefengeothermie (Erdbohrung)
In 50–200 m Tiefe hat das Erdreich konstant 8–12 °C – unabhängig von der Jahreszeit. Durch Bohrungen werden Kunststoffrohre (Sonden) eingebracht; durch sie fließt ein Wasser-Glykol-Gemisch (Sole), das Erdwärme aufnimmt.
Bohrtiefen: Typisch 80–150 m pro Sonde. Ein EFH benötigt 1–3 Sonden.
Kosten Bohrung: 40–70 € pro Meter → 80 m: 3.200–5.600 €; 2 × 100 m: 8.000–14.000 €
Genehmigung: Wasserrechtliche Genehmigung (2–6 Monate Bearbeitungszeit, variiert je Bundesland)
Flächenkollektor
Horizontale Rohre in 1,2–1,5 m Tiefe im Garten. Günstiger als Bohrung, aber höherer Flächenbedarf.
Flächenbedarf: 2–3× Wohnfläche als unbebaute Gartenfläche (Ø 300–450 m² für EFH 150 m²)
Kosten Flächenkollektor: 3.000–8.000 €
Vorteile Erdwärme:
- Hohe, konstante Effizienz (JAZ 4,0–5,5)
- Kein Vereisungsproblem
- Kein Außenlärm
- Passivkühlung im Sommer möglich
- Lebensdauer Erdsondenanlage > 50 Jahre
Nachteile Erdwärme:
- Hohe Erschließungskosten
- Genehmigungsaufwand
- Grundstücksanforderungen (Bohrung oder Fläche)
- In manchen Gebieten aus geologischen oder Umweltgründen nicht möglich
Wärmequelle Grundwasser
Das Grundwasser in Deutschland hat ganzjährig eine Temperatur von 8–12 °C – wie Erdwärme, aber ohne kostspielige Bohrung (wenn Grundwasser flach genug liegt).
System: Zwei Brunnen werden gebohrt:
- Saugbrunnen: Pumpt Grundwasser an die Oberfläche
- Schluckbrunnen: Gibt gekühltes Wasser wieder ins Grundwasser zurück
Vorteile:
- Höchste Effizienz aller Wärmequellen (JAZ 4,5–6,0)
- Konstante Quelltemperatur
- Passivkühlung möglich
- Günstiger als Erdbohrung (wenn Grundwasser flach)
Nachteile:
- Strenge Genehmigung (wasserrechtlich, oft von Wasserwirtschaftsamt)
- Nur möglich, wenn Grundwasser in geeigneter Tiefe (5–15 m) und ausreichender Menge vorhanden
- Wartung der Brunnenpumpen und Sauganlage erforderlich
- In Gebieten mit belastetem Grundwasser nicht möglich
- Risiko: Grundwasserspiegel kann sinken
Vergleichstabelle: Alle Wärmequellen
| Kriterium | Luft | Erdwärme (Bohrung) | Grundwasser |
|---|---|---|---|
| JAZ (typisch) | 3,0–4,5 | 4,0–5,5 | 4,5–6,0 |
| Erschließungskosten | 0 € | 8.000–20.000 € | 3.000–10.000 € |
| Genehmigung | Keine | Wasserrecht | Wasserrecht (strenger) |
| Grundstücksanforderung | Gering (Stellfläche WP) | Groß (Bohrung oder Fläche) | Mittel (2 Brunnen) |
| Vereisungsrisiko | Ja (Abtauen) | Nein | Nein |
| Passivkühlung | Nein (Aktivkühlung) | Ja | Ja |
| Geräusche | Ventilator | Keine (außen) | Brunnenpumpe |
| Lebensdauer Erschließung | – | 50+ Jahre | 30–50 Jahre |
Welche Wärmequelle für welches Gebäude?
Wählen Sie Luft-Wärmepumpe, wenn:
- Kein großes Grundstück vorhanden
- Genehmigungsaufwand vermieden werden soll
- Budget knapp (günstiger Gesamtaufwand)
- Neubau mit niedrigem Wärmebedarf (JAZ trotzdem gut)
Wählen Sie Erdwärme (Sole-WP), wenn:
- Großes Grundstück vorhanden (Flächenkollektor) ODER Bohrung genehmigt
- Maximale Effizienz angestrebt
- Passivkühlung gewünscht
- Altbau mit hohem Wärmebedarf (Sole-WP kompensiert durch hohe JAZ)
Wählen Sie Grundwasser-WP, wenn:
- Grundwasser in geeigneter Tiefe und ausreichender Menge vorhanden
- Genehmigung möglich und erteilt
- Maximale Effizienz und/oder Kühlung gewünscht
Entscheidungshilfe: Ein Energieberater prüft Standort-Eignung für alle Wärmequellen und empfiehlt die wirtschaftlichste Lösung für Ihr Gebäude.
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Häufige Fragen
Welche Wärmequelle ist am effizientesten?
Effizienz-Ranking: Grundwasser (JAZ 4,5–6,0) > Erdwärme/Sole (JAZ 4,0–5,5) > Luft (JAZ 3,0–5,0). Erdwärme und Grundwasser sind effizienter, weil die Quelltemperatur ganzjährig konstant ist. Luft ist weniger effizient, weil sie im Winter kalt ist – genau wenn die WP am meisten arbeiten muss.
Brauche ich eine Genehmigung für Erdwärme?
Für Erdbohrungen (Tiefengeothermie) brauchen Sie eine wasserrechtliche Genehmigung beim zuständigen Landratsamt / Umweltamt. Für Flächenkollektoren (horizontale Rohre im Garten) ist meist keine Genehmigung nötig, aber eine Anzeige beim Wasserwirtschaftsamt sinnvoll. Regeln variieren je Bundesland.
Kann ich Luft als Wärmequelle nutzen, wenn mein Haus in einer Kälteregion liegt?
Ja, aber mit Einschränkungen. Moderne Luft-WPs arbeiten noch bis –25 °C (allerdings mit stark reduzierter Effizienz und Leistung). In sehr kalten Regionen (Alpen, Mittelgebirge) empfiehlt sich ein Backup-System oder eine Sole-WP. Die JAZ sinkt bei häufig kaltem Wetter deutlich.
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