Gas- oder Ölheizung raus und eine Luftwärmepumpe aufstellen: Wer derzeit seinen Brenner tauscht, wählt meist diesen Weg. Aber warum eigentlich? Luftwärmepumpen sind gerade an kalten Wintertagen nicht besonders effizient und verbrauchen viel Strom.
Besser machen das tief reichende Erdwärmepumpen, die in Deutschland jedoch noch immer ein Nischenprodukt sind. Warum das nicht so bleiben kann und wie teuer ihr Einbau ist – hier die wichtigsten Fragen und Antworten.
Wie funktioniert das Heizen mit Erdwärme?
Die Erdkruste besteht nicht nur aus dichtem Gestein, sondern auch aus Rissen, Höhlen und Klüften. Bei Regen wandert Wasser ins Erdinnere und wird dort erwärmt. Die Temperatur steigt pro Kilometer Tiefe durchschnittlich um 30 Grad Celsius. Diese Wärme macht sich die Geothermie zu Nutze – entweder durch horizontal verlegte Erdwärmekollektoren, in denen eine Flüssigkeit zirkuliert, die durch den Boden erwärmt wird.
Oder – und das ist effizienter – durch sogenannte Sonden. Das sind lange, mit Flüssigkeit gefüllte Rohre, die vertikal tief in die Erde gebohrt werden und sich dort erwärmen. Sie brauchen weniger Platz und lassen sich besser einbauen als die Kollektoren. Die Bohrungen sind allerdings nicht überall erlaubt, weil manche Gesteinsformationen dafür zu instabil sind.
Außerdem ist es noch möglich, das warme Grundwasser direkt nach oben zu pumpen, ihm die Wärme zu entziehen und es dann wieder zurück zu pumpen. Das wird als sogenannte Grundwasserwärmepumpe bezeichnet oder auch als hydrothermales System. Wichtig ist außerdem noch der Unterschied zwischen oberflächennaher Geothermie und Tiefen-Geothermie.
Was ist oberflächennahe Geothermie?
Hierbei geht es um Bohrungen, die laut dem Bundesverband für Geothermie in der Regel 50 bis 160 Meter Tiefe erreichen. In 100 Metern Tiefe hat das Wasser Temperaturen von rund zwölf Grad Celsius. Eine im Haus stehende Wärmepumpe erhöht die Temperatur dann zusätzlich, sodass sie zum Heizen reicht.
Die Verbraucherzentrale Baden-Württemberg rät, nicht an der Länge der Sonde zu sparen. In Deutschland gibt es rund 440.000 solcher Anlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Weitaus verbreiteter sind dagegen die Luftwärmepumpen, von denen bislang rund eine Million verbaut wurden.
Warum werden weniger Erdwärmepumpen als Luftwärmepumpen eingebaut?
„Weil die Anfangsinvestitionen höher sind“, sagt David Bruhn, Geologe an der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG. Für die Bohrungen kann man als Faustregel mit 100 Euro pro Meter Bohrtiefe kalkulieren. Das summiert sich dann auf 10.000 bis 20.000 Euro für die Bohrung – je nach Tiefe und Anzahl der Löcher beziehungsweise Sonden. Die Kosten für die Wärmepumpe liegen bei etwa 12.000 bis 15.000 Euro – und sind damit vergleichbar mit denen einer Luftwärmepumpe.
„Die Betriebskosten der Erdwärmepumpe sind dann jedoch sehr viel geringer als bei einer Öl- oder Gasheizung und auch als bei einer Luftwärmepumpe“, sagt David Bruhn. Weshalb sich die Erdwärmepumpen bislang nach rund zehn Jahren amortisiert haben – durch die gestiegenen Kosten für Gas, Öl und Strom wird das nun noch schneller gehen. Hinzu kommen staatliche Fördergelder.
David Bruhn sieht weitere Möglichkeiten, die Kosten für eine Erdwärmepumpe zu senken: So könnten Nachbarn beispielsweise in einer Doppelhaushälfte eine Bohrung für zwei Heizungen nutzen und sich so die Kosten teilen. „Oder eine Gemeinde schließt einen Vertrag mit einer Bohrfirma für viele Bohrungen im Gemeindegebiet.“
Welche Vorteile hat die Erdwärme gegenüber anderen Wärmequellen?
Wie Wind und Sonne ist die Erdwärme eine fast unerschöpfliche Quelle, mit einem großen Vorteil: Während Wind und Sonne nicht konstant verfügbar sind und deshalb ihre Energie gespeichert werden muss, ist die Erdwärme stets und mit konstanten Temperaturen nutzbar. Das ist auch ein Plus gegenüber den Luftwärmepumpen, die ihre Wärme aus der Außentemperatur ziehen.
Und was hat es mit der Tiefen-Geothermie auf sich?
Hier wird bis zu fünf Kilometer tief in die Erde gebohrt, wo noch einmal deutlich höhere Temperaturen von rund 180 Grad Celsius herrschen. Dadurch kann eine Tiefen-Geothermie-Bohrung nicht nur einzelne Häuser mit Wärme versorgen, sondern ganze Stadtviertel über Fernwärme. Es ist zudem möglich, aus dem heißen Wasser in einem Kraftwerk mittels Dampf und Turbinen Strom zu erzeugen.
Wie weit verbreitet ist die Tiefen-Geothermie in Deutschland?
Es gibt nur 42 tiefengeothermische Anlagen in Deutschland – und das, obwohl die Tiefen-Geothermie noch einmal sehr viel effizienter ist als die oberflächennahe Geothermie. Um die richtigen Standorte für die tiefen Bohrungen zu finden, braucht es jedoch viele geologische Daten.
„Sehr viele dieser Daten wurden für die Ölindustrie oder auch für die Suche nach einem Atommüllendlager bereits erhoben“, sagt David Bruhn. Allerdings war es bis zur Einführung des Geologie-Datengesetzes 2020 sehr schwierig, diese Daten einzusehen oder gar zu nutzen.
Was ist mit den Risiken bei den Bohrungen?
Durch Tiefen-Bohrungen können Erdbeben ausgelöst werden – insbesondere in Regionen, die aufgrund der Geologie ohnehin gefährdet sind. In Verruf geraten ist die Geothermie durch den Fall Staufen, wo zahlreiche Häuser nach einer Bohrung Risse bekommen haben, weil das Grundwasser eine Erdschicht aufquellen ließ. „Das war aber komplett menschliches Versagen und hätte vermieden werden können“, sagt David Bruhn.
Eignet sich die Bodensee-Region für Tiefen-Geothermie?
Die Geologie am Bodensee ist durch den Aufbau der Alpen geprägt. Die Erosion aus dem Gebirge füllt das Alpenvorland mit Sediment. Der Porenraum in diesen Sedimenten enthält viel warmes Grundwasser. Das wiederum sorgt für Wassereinschlüsse – und damit für gute Voraussetzungen für die Geothermie.
„Hinzu kommt, dass es sich um keine Erdbebenregion handelt“, sagt David Bruhn. Auch das baden-württembergische Umweltministerium bescheinigt der Region Bodensee-Oberschwaben neben dem Oberrheingraben sehr gute Potenziale für die Tiefen-Geothermie.
