Wie funktioniert eine Grundwasser-Wärmepumpe?
Die Grundwasser-Wärmepumpe nutzt eine besonders ergiebige Wärmequelle — das Grundwasser. Diese Seite erklärt, wie sie funktioniert: warum das Grundwasser eine so gute Quelle ist, wie der Kreislauf aus Fördern, Wärme entziehen und Zurückgeben abläuft und wie sich die Grundwasser-Wärmepumpe von den anderen Wärmepumpen-Bauarten unterscheidet.
Grundwasser als Wärmequelle#
Eine Wärmepumpe braucht eine Quelle, aus der sie Umweltwärme gewinnt. Bei der Grundwasser-Wärmepumpe — auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe genannt — ist diese Quelle das Grundwasser, also das Wasser, das unter der Erdoberfläche in wasserführenden Schichten gespeichert ist.
Der Grund, warum Grundwasser eine attraktive Wärmequelle ist, liegt in seiner Temperatur. Grundwasser hat über das ganze Jahr eine recht konstante, moderate Temperatur — es ist im Winter deutlich wärmer als die kalte Außenluft und im Sommer kühler als die Hitze. Diese Beständigkeit ist der entscheidende Vorteil: Während die Außenluft als Quelle im Winter, wenn am meisten geheizt werden muss, am kältesten ist, bleibt das Grundwasser auch dann angenehm temperiert.
Die Grundidee der Grundwasser-Wärmepumpe ist deshalb: Sie zapft diese stabile, im Winter vergleichsweise warme Quelle an, entzieht dem Grundwasser einen Teil seiner Wärme und nutzt diese, um das Haus zu heizen.
Wichtig zum Verständnis: Das Grundwasser wird dabei nicht verbraucht. Die Wärmepumpe entnimmt dem Wasser nur Wärme, sie senkt also seine Temperatur um einige Grad. Das Wasser selbst wird anschließend wieder zurückgegeben. Es ist kein Verbrauch von Wasser, sondern eine Nutzung der darin gespeicherten Wärme.
Genau dieser Vorgang — Wasser fördern, ihm Wärme entziehen, es abgekühlt zurückgeben — ist der Kern der Funktionsweise. Der nächste Abschnitt beschreibt diesen Kreislauf im Detail.
Der Kreislauf: fördern, Wärme entziehen, zurückgeben#
Die Funktionsweise einer Grundwasser-Wärmepumpe lässt sich als ein Kreislauf in drei Schritten beschreiben.
Der erste Schritt ist das Fördern. Über einen Brunnen — den sogenannten Förderbrunnen — wird Grundwasser aus der wasserführenden Schicht nach oben gepumpt. Dieses Wasser hat die moderate, im Winter vergleichsweise warme Temperatur des Grundwassers.
Der zweite Schritt ist das Entziehen der Wärme. Das geförderte Grundwasser wird zur Wärmepumpe geleitet. Dort gibt es über einen Wärmetauscher seine Wärme an den Kältekreis der Wärmepumpe ab. Die Wärmepumpe nutzt diese Wärme und hebt sie mit ihrem Verdichter auf das Temperaturniveau, das zum Heizen des Hauses gebraucht wird. Das Grundwasser selbst kühlt dabei um einige Grad ab.
Der dritte Schritt ist das Zurückgeben. Das nun abgekühlte Grundwasser wird über einen zweiten Brunnen — den Schluckbrunnen — wieder in dieselbe wasserführende Schicht zurückgeführt. Das Wasser bleibt also im Grundwasserkörper, es wird nur abgekühlt wieder hineingegeben.
Dieser Kreislauf — fördern, Wärme entziehen, zurückgeben — läuft kontinuierlich, solange die Wärmepumpe heizt. Die zwei Brunnen, die er voraussetzt, sind ein wesentliches Merkmal der Grundwasser-Wärmepumpe und der Grund, warum ihre Erschließung aufwendiger ist als bei anderen Bauarten. Diesem Thema ist eine eigene Q&A-Seite in diesem Cluster gewidmet.
Wichtig ist die Einordnung: Im Haus selbst arbeitet die Grundwasser-Wärmepumpe wie jede andere Wärmepumpe — sie hat einen Kältekreis mit Verdichter und gibt die Wärme an das Heizsystem ab. Der Unterschied liegt allein in der Wärmequelle und ihrer Erschließung über die zwei Brunnen.
Warum Grundwasser eine besonders gute Quelle ist#
Die Grundwasser-Wärmepumpe gilt unter Fachleuten als eine der effizientesten Wärmepumpen-Bauarten. Der Grund dafür liegt in den Eigenschaften der Wärmequelle.
Entscheidend für die Effizienz einer Wärmepumpe ist der sogenannte Temperaturhub — der Abstand zwischen der Temperatur der Wärmequelle und der Temperatur, die zum Heizen gebraucht wird. Je kleiner dieser Abstand, desto weniger muss die Wärmepumpe arbeiten und desto effizienter ist sie.
Hier spielt das Grundwasser seine Stärke aus. Es ist über das ganze Jahr eine moderat warme und vor allem stabile Quelle. Besonders im Winter, wenn am meisten geheizt werden muss, ist dieser Vorteil groß: Während eine Luft-Wärmepumpe gerade dann mit sehr kalter Außenluft kämpft, arbeitet die Grundwasser-Wärmepumpe weiterhin mit der gleichbleibend moderaten Temperatur des Grundwassers. Der Temperaturhub bleibt also auch an den kältesten Tagen vergleichsweise klein.
Das Ergebnis: Die Grundwasser-Wärmepumpe arbeitet gleichmäßig effizient — auch im tiefsten Winter. Sie hat keinen Einbruch der Leistung bei Kälte, wie ihn die Luft-Wärmepumpe in gewissem Maß hat. Über das Jahr betrachtet erreicht sie deshalb sehr gute Effizienzwerte.
Ein zweiter Vorteil ergibt sich daraus, dass das Grundwasser im Sommer kühl ist: Eine Grundwasser-Wärmepumpe kann diese Kühle für eine besonders sparsame, passive Kühlung des Hauses nutzen.
Wichtig ist aber, diesen Effizienzvorteil nicht losgelöst zu sehen. Er steht der aufwendigeren und teureren Erschließung über zwei Brunnen gegenüber, und er gilt nur, wenn der Standort geeignetes Grundwasser bietet. Ob sich die Grundwasser-Wärmepumpe lohnt, ist deshalb eine Abwägung — ihr ist eine eigene Q&A-Seite gewidmet.
Abgrenzung: Grundwasser, Erdwärme und Luft#
Um die Grundwasser-Wärmepumpe richtig einzuordnen, hilft der Vergleich mit den anderen beiden gängigen Wärmepumpen-Bauarten — der Erdwärme-Wärmepumpe und der Luft-Wärmepumpe. Alle drei arbeiten im Haus nach demselben Prinzip; sie unterscheiden sich allein in ihrer Wärmequelle.
Die Luft-Wärmepumpe nutzt die Außenluft als Quelle. Das ist die einfachste und am weitesten verbreitete Bauart, weil die Quelle überall verfügbar ist und ihre Erschließung keine Bohrungen oder Brunnen verlangt. Der Nachteil: Die Außenluft ist im Winter am kältesten — also gerade dann, wenn am meisten Wärme gebraucht wird. Die Effizienz der Luft-Wärmepumpe schwankt deshalb mit der Außentemperatur.
Die Erdwärme-Wärmepumpe — auch Sole-Wärmepumpe — nutzt die Wärme des Erdreichs, erschlossen über Erdsonden oder Flächenkollektoren. Das Erdreich ist eine stabilere, im Winter wärmere Quelle als die Luft, weshalb die Erdwärme-Wärmepumpe effizienter und gleichmäßiger arbeitet. Ihre Erschließung verlangt aber Bohrungen oder großflächige Erdarbeiten. Dieser Bauart ist ein eigenes Q&A-Cluster gewidmet.
Die Grundwasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser, erschlossen über zwei Brunnen. Sie hat tendenziell die wärmste und stabilste der drei Quellen und gilt deshalb als besonders effizient. Ihre Erschließung über die Brunnen ist ein eigener, anspruchsvoller Vorgang, und sie ist an geeignetes Grundwasser am Standort gebunden.
Die Einordnung lautet damit: Von der Luft- über die Erdwärme- zur Grundwasser-Wärmepumpe steigt tendenziell die Effizienz der Quelle — und zugleich der Aufwand ihrer Erschließung. Die Grundwasser-Wärmepumpe steht für die ergiebigste Quelle bei zugleich anspruchsvoller Erschließung. Welche Bauart die richtige ist, hängt vom Standort, von den Kosten und von den Voraussetzungen ab — eine Frage, die fachlich geklärt gehört.
⚠ Praxis-Hinweis
Die Grundwasser-Wärmepumpe gilt als besonders effizient — dieser Vorteil gilt aber nur bei geeignetem Grundwasser am Standort und steht der aufwendigen Erschließung über zwei Brunnen gegenüber. Eignung und Wirtschaftlichkeit gehören fachlich geprüft.
Häufige Fragen — Wie funktioniert eine Grundwasser-Wärmepumpe?
Wie funktioniert eine Grundwasser-Wärmepumpe?▾
Wird das Grundwasser dabei verbraucht?▾
Warum ist Grundwasser eine besonders gute Wärmequelle?▾
Was ist der Unterschied zur Erdwärme- und Luft-Wärmepumpe?▾
Wird die Grundwasser-Wärmepumpe auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe genannt?▾
Grundwasser-Wärmepumpe fachlich prüfen lassen
Wir vermitteln Heizungsbauer-Partner und Energieberater, die Standorteignung, Brunnen und Genehmigung für eine Grundwasser-Wärmepumpe klären.
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