Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Erdreich gespeicherte Umweltwärme. Dabei stehen zwei Systeme zur Wahl: Erdkollektoren und Erdsonden. Je nach Grundstücksgröße und geologischer Beschaffenheit bietet sich die eine oder andere Lösung an.

Vorteile der Erdsonde gegenüber Erdkollektoren

Erdkollektoren bestehen aus Rohrleitungen, die in rund 1,20 bis 1,50 Meter Tiefe horizontal im Boden verlegt werden. Durch diese Rohre fließt Sole – eine frostsichere Flüssigkeit –, die die Wärme aus dem umgebenden Erdreich aufnimmt. Der Nachteil: Für eine ausreichende Heizleistung ist eine große Fläche notwendig – als Faustregel gilt das 1,5- bis 2-Fache der zu beheizenden Wohnfläche. Versiegelte oder stark beschattete Flächen eignen sich nicht.

Erdsonden hingegen nutzen die konstante Temperatur des Erdreichs in größerer Tiefe. Die Bohrung erfolgt meist vertikal und reicht bis zu 100 Meter tief. Das spart Platz und ermöglicht auch auf kleinen Grundstücken eine effiziente Wärmegewinnung. Gerade bei Neubauten in dichter Bebauung oder bei modernisierten Altbauten mit geringem Wärmebedarf ist das ein entscheidender Vorteil.

Technische Voraussetzungen für eine Erdwärmebohrung

Bevor gebohrt werden darf, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein:

• Geologische Eignung: Der Boden muss über eine ausreichende Entzugsleistung verfügen. Informationen dazu geben die geologischen Landesämter oder erfahrene Bohrunternehmen.
• Genehmigungspflicht: In vielen Bundesländern ist eine Bohrgenehmigung erforderlich. Ansprechpartner sind die unteren Wasserbehörden oder das Umweltamt.
• Thermal Response Test: Wenn keine konkreten Geodaten vorliegen, kann eine Probebohrung mit anschließendem Test Aufschluss über die Leistungsfähigkeit des Untergrunds geben.

Die benötigte Bohrtiefe richtet sich nach dem Wärmebedarf des Gebäudes und der thermischen Leitfähigkeit des Bodens. Die Dimensionierung erfolgt nach der Formel:

Kälteentzugsleistung (W) ÷ Entzugsleistung des Bodens (W/m) = erforderliche Sondenlänge (m)

Aufbau und Arten von Erdwärmesonden

Für Sole-Wasser-Wärmepumpen werden zwei Bauformen von Erdsonden verwendet:

• U-Sonde bzw. Doppel-U-Sonde: Die Sole fließt in einem geschlossenen Rohrsystem in die Tiefe und wieder zurück. Durch das U-förmige Design kann eine größere Kontaktfläche mit dem Erdreich genutzt werden.
• Koaxialsonde: Vor- und Rücklauf befinden sich in einem einzigen Rohr, meist konzentrisch angeordnet.

Damit die Sonde dauerhaft effizient arbeiten kann, muss sie nach der Bohrung fachgerecht mit einer speziellen Verpressmasse verfüllt werden – nur so ist ein optimaler Wärmeaustausch gewährleistet.

Effizient heizen auf kleinem Raum

Wer wenig Platz auf dem Grundstück hat, aber nicht auf die Vorteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe verzichten möchte, ist mit einer Erdsonde gut beraten. Sie benötigt wenig Fläche, liefert ganzjährig konstante Wärme und ist eine nachhaltige Lösung für klimafreundliches Heizen – vorausgesetzt, die geologischen Voraussetzungen stimmen.