Tiefenbohrung bei Wärmepumpen: Funktion & Voraussetzungen

• Wärmepumpen-Bohrung: Tiefenbohrung für eine Erdwärme-Heizung
• Wie gewinnt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe Wärme aus dem Erdreich?
• Erforderliche Gutachten und Genehmigungen bei einer Erdwärme-Bohrung
• Was kostet eine Tiefenbohrung für Erdwärme?
• FAQ

Eine Erdwärmepumpe mit einer Erdwärmesonde nutzt die Tiefenwärme. Eine Tiefenbohrung für Geothermie hat den Vorteil, dass sie – im Vergleich zu Erdkollektoren – nur sehr wenig Platz auf dem Grundstück benötigt.

Die benötigte Bohrtiefe errechnet sich nach der Heizleistung, die mit der Wärmepumpe erreicht werden soll. Entscheidender Faktor hierbei ist die Beschaffenheit des Untergrundes. Je nach Bodenschicht liefert das Gestein unterschiedliche Entzugsleistungen an Wärme. Im Schnitt erreicht die Erdwärme-Bohrung für den Betrieb einer Wärmepumpe deshalb eine Tiefe von etwa 100 Metern. Die Bohrung verläuft dabei, je nach Gelände, vertikal oder schräg.

Die Länge der eingebauten Erdsonden ist entscheidend für die Effizienz der Anlage. Um eine höhere jährliche Heizleistung mit Erdwärme-Sonden abzudecken, ist eine Tiefenbohrung nötig. Je nach Beschaffenheit des Bodens und Entzugsleistung des umliegenden Gesteins können Tiefe und Anzahl einer Geothermie Bohrung variieren. Eine Art Faustregel hierbei: Je tiefer die Sonden reichen, desto weniger Bohrungen sind für eine Wärmepumpe nötig.

Es gibt zwei Arten von Sonden:

• U-Sonde bzw. Doppel-U-Sonde: Die Rohre haben am unteren Ende ein u-förmiges Fußteil
• Koaxial-Sonde: Vor- und Rücklauf der Sole finden im selbem Rohr statt.

Ist eine Tiefenbohrung nicht möglich, werden Erdkollektoren installiert. Diese sammeln die oberflächennah gespeicherte Sonnenenergie und müssen nur wenige Meter tief installiert werden.

Eine Erdwärmepumpe nutzt die Umweltenergie des Erdreiches. Bei der Tiefenbohrung befindet sich in der Sonde die sogenannte Sole. Sie transportiert die Wärme und ist damit ein sogenannter Erdwärmeüberträger. Die Sole entzieht dem Erdboden seine thermische Energie und verdampft anschließend. Bei der nachfolgenden Komprimierung heizt der Wärmeträger sich wieder auf und gibt die Wärme an das Heizungssystem ab. Danach wird der Druck wieder entspannt, sodass der Kreislauf von Neuem beginnen kann.

Für den Bau und den Betrieb einer Wärmepumpe sind unter anderem das Wasserrecht und das Bergrecht zu beachten. Ein vorheriges Bodengutachten ist nicht nötig. Eine ausführliche Übersicht der Anforderungen einer Erdwärme-Bohrung bietet das Regelwerk des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW).

Demnach sind künftige Betreiber einer Erdwärmeanlage gemäß § 49 WHG (Wasserhaushaltsgesetz) verpflichtet, ihr Vorhaben mindestens einen Monat im Voraus bei der Unteren Wasserbehörde anzuzeigen. So lässt sich schon früh abstimmen, ob die Tiefenbohrung auf dem jeweiligen Grundstück überhaupt möglich ist. Das gilt für Bohrungen, die eine Tiefe von mehr als 100 Metern haben. Eine weitere Genehmigung muss beim geologischen Landesamt eingeholt werden.

Überall dort, wo die entsprechenden Behörden auf Anfrage kein Veto einlegen, darf Erdwärme gefördert werden. Laut Bundesverband Geothermie ist Erdwärme grundsätzlich überall auf der Erde verfügbar. Hauptsächlich wird sie aber in vulkanischen Gebieten genutzt. Denn dort muss man am wenigsten tief nach Erdwärme mit nutzbaren Temperaturen bohren. Erdwärme ist zu jeder Tages- und Nachtzeit und zu allen Jahreszeiten gleichermaßen verfügbar.

Probleme bei einer Tiefenbohrung können für Erdwärme-Heizungen vor allem in Gebieten auftreten, in denen Trinkwasser gewonnen wird. Für mögliche Komplikationen kommen außerdem folgende Bereiche infrage:

• Grundwasserstockwerksbau: In diesen Fällen ist eine Tiefenbohrung für eine Wärmepumpe zumeist ausgeschlossen, da die Gefahr besteht, hydraulische Verbindungen zu stören.

• Vorkommen mit höher mineralisiertem Grundwasser oder Kohlendioxid-Einschlüssen: Solche Vorkommen reagieren sehr sensibel auf hydraulische Eingriffe, wie eine Tiefenbohrung sie darstellt.

• Kluft- und Karstgrundwasserleiter: Durch den porösen Untergrund kann das Loch einer Geothermie-Bohrung nicht ordnungsgemäß verpresst werden.

• Artesische Verhältnisse: Stellen, an denen das Grundwasser selbstständig austritt (Arteser), können ebenfalls zu Komplikationen führen, wenn das Bohrloch verpresst wird. Arteser kommen vor allem in den Niederungen des Berglandes vor.

• Bergbaugebiete: Dieses Problem kommt besonders in Regionen des Altbergbaus vor. Die Bergbehörden der Bundesländer informieren darüber, in welchen Bergbauregionen eine Tiefenbohrung für Geothermie problematisch sein könnte. Alle Bohrungen > 100 m sind hinsichtlich bergrechtlicher Vorschriften genehmigungspflichtig.

Tipp 1: Es ist immer empfehlenswert, die zuständige Wasserbehörde, Bergbehörde und Wärmepumpen-Fachbetriebe mit Sachkunde zu befragen, ob sich das jeweilige Gebiet für eine Wärmepumpe mit Geothermie-Bohrung eignet.

Tipp 2: Beauftragen Sie das planende Fachunternehmen mit dem Einholen der für die Tiefenbohrung notwendigen Genehmigungen. Lesen Sie außerdem den Leitfaden zur Geothermie aus Ihrem Bundesland.

• Das passende Fachunternehmen für die Installation finden
• Prüfung der Bodenverhältnisse des Grundstücks
• Relevante Genehmigungen einholen
• Erdwärme-Heizung korrekt planen und dimensionieren lassen
• Bohrfirma beauftragen & notwendige Versicherungen abschließen

Die Kosten für die Errichtung einer Wärmepumpe mit Geothermie-Bohrung belaufen sich auf zwischen 20.000 Euro und 25.000 Euro und sind stark von der Bodenbeschaffenheit und den möglichen Komplikationen abhängig. Für die Bohrung sollten Sie mit etwa 70 bis 100 Euro pro Bohrmeter rechnen. Beachten Sie, dass eine Erdwärmesonde eine sehr lange Lebensdauer von bis zu 100 Jahren hat. Bei nahezu wartungsfreiem Betrieb ist daher von einem sicheren Rentieren der Investitionen auszugehen.

In den Bohrkosten sind üblicherweise die Installation und das Einbringen der Bohrsonde enthalten. Den Großteil der Kosten macht die Erdwärme-Bohrung selbst aus. Viele Fachbetriebe bieten daher bei der Kostenberechnung ein Gesamtpaket an, das die Tiefenbohrung beinhaltet.

Bei einer Tiefenbohrung und den Kosten ist zwischen den Anschaffungs- und Installationskosten sowie den laufenden Kosten zu unterscheiden. Zu diesen zählen hauptsächlich Ausgaben für Strom und Wartung der Erdwärmepumpe mit Tiefenbohrung.

Mit Anschaffung und Erschließung einer Erdwärmepumpe mit Tiefenbohrung fallen Kosten von ca. 20.000 bis 25.000 Euro an. Im Rahmen der BEG-Förderung für eine Erdwärmepumpe können allerdings bis zu 70 Prozent kompensiert werden. Denn als Umfeldmaßnahme wird auch die Tiefenbohrung mitgefördert. Erfahren Sie in unserem Ratgeber-Artikel mehr zur Förderung einer Erdwärmepumpe.

Sie möchten mehr zum Thema Geothermie-Bohrung erfahren? Dann lesen Sie unseren Bericht zur Installation einer Erdwärme-Sonde.