Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Funktion, Kosten, Vor- & Nachteile
Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder auch Grundwasser-Wärmepumpe wandelt Grundwasser in Heizenergie um. Sie ist die effizienteste der Wärmepumpen und sehr umweltfreundlich. In diesem Artikel erfahren Sie, wie sie funktioniert, welche Vor- und Nachteile sie hat und mit welchen Kosten Sie rechnen können.
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Die wichtigsten Fakten auf einen Blick
- Effizienteste Wärmepumpe im Vergleich
- geringe Stromkosten im laufenden Betrieb
- bezieht Wärmeenergie aus dem Grundwasser
- Genehmigung erforderlich
- für einen gedämmten Altbau geeignet
- kostspielig in der Anschaffung
Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe, auch als Grundwasser-Wärmepumpe bekannt, nutzt Grundwasser zur Energiegewinnung. Sie besteht aus zwei Brunnen, durch die das Grundwasser zirkuliert. Die gewonnene Wärmeenergie wird zum Heizen und zur Warmwasseraufbereitung in Gebäuden genutzt.
Im Vergleich zu anderen Wärmepumpenarten ist die Wasser-Wasser-Wärmepumpe die effizienteste und umweltfreundlichste. Sie nutzt die thermische Energie des Grundwassers, um Wärmeenergie zu erzeugen. Sie funktioniert am besten in gut gedämmten Gebäuden und bei einer Heizungsanlage mit niedriger Vorlauftemperatur. Insgesamt ist die Wasser-Wasser-Wärmepumpe eine gute Möglichkeit, eine umweltschonende und kostengünstige Heizungslösung umzusetzen.
Kosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Die Kosten für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind in der Anschaffung recht hoch. Sie müssen mit Ausgaben für die Wärmepumpe selbst, die zwei Brunnenbohrungen und die Installation rechnen. Je nach Bodenbeschaffung und Bohrtiefe können Sie insgesamt mit Kosten zwischen 15.000 Euro und 22.000 Euro rechnen.
Die Gesamtkosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe setzen sich aus folgenden Posten zusammen:
- Die Wärmepumpe selbst kostet zwischen 9.000 bis 12.000 Euro.
- Die Brunnenbohrungen kosten etwa 4.000 bis 7.000 Euro.
- Die Kosten für die Installation der Wärmepumpe belaufen sich auf 2.000 bis 3.000 Euro.
Die Betriebskosten einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind hingegen sehr niedrig. Nachdem die Installation abgeschlossen ist, müssen Sie lediglich mit Ausgaben für den Stromverbrauch der Anlage und für jährliche Wartungskosten von 150 bis 200 Euro rechnen. Zudem sparen Sie im Vergleich zu einer Öl- oder Gasheizung um die Hälfte Ihrer Heizkosten ein.
Kosten beim Fachbetrieb erfragen
Die Preise für Wärmepumpen variieren aktuell stark. Zudem hängen die Kosten für die Installation von den baulichen Voraussetzungen Ihres Grundstücks ab. Holen Sie am besten ein aktuelles Angebot von einem Fachbetrieb in Ihrer Nähe ein, um die anstehenden Kosten abzuschätzen.
Fördermittel senken die Kosten um bis zu 70 Prozent
Wasser-Wasser-Wärmepumpen werden vom BAFA und der KfW gefördert. Sie können mit einem Zuschuss von bis zu 70 Prozent der förderfähigen Kosten rechnen. Zu den förderfähigen Kosten zählen die Anschaffungskosten sowie die Ausgaben für Installation und Inbetriebnahme der Wärmepumpe. Einen Überblick bekommen Sie in unserem Artikel zu allen Förderprogrammen und Zuschüssen von KfW, BAFA und Co.
Nutzen Sie außerdem den kostenfreien FördermittelCheck, um herauszufinden, welche Förderungen für Sie infrage kommen.
Vor- und Nachteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wasser-Wasser-Wärmepumpen haben spezifische Vor- und Nachteile im Vergleich zu anderen Heizungs- und Wärmepumpenarten.
Ein großer Vorteil von Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind ihr hoher Wirkungsgrad und die damit einhergehenden niedrigen Stromkosten. Zudem sind sie leise, brauchen wenig Platz und sind umweltfreundlich.
Nachteile von Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind die hohen Kosten für die Erschließung der Wärmequelle Grundwasser und die zwei dafür notwendigen aufwendigen Bohrungen. Außerdem müssen Sie beachten, dass Grundwasser-Wärmepumpen genehmigt werden müssen.
Übersicht: Vor- und Nachteile einer Grundwasser-Wärmepumpe
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| höchster Wirkungsgrad / niedrige Stromkosten | hohe Kosten für Erschließung der Wärmequelle |
| besonders geeignet ab 10 kW Heizleistung | zwei aufwendige Bohrungen |
| minimale Lärmemissionen | standortabhängig: benötigt eine ausreichende Grundwassermenge und -qualität |
| kein zweiter Wärmeerzeuger nötig | Genehmigung erforderlich |
| auch gut zum Kühlen geeignet | evtl. Ist ein Vereisungsschutz erforderlich |
| geringer Platzbedarf | |
| umweltfreundlich |
Alle Arten von Wärmepumpen haben charakteristische Vor- und Nachteile. Welche Wärmepumpe am besten für Ihr Grundstück und Gebäude geeignet ist, finden Sie mit dem kostenfreien WärmepumpenCheck heraus.
Funktionalität einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die thermische Energie des Grundwassers, um Wärmeenergie zu gewinnen. Das funktioniert, weil Grundwasser eine Temperatur von 8 bis 12 Grad Celsius hat und nur leichten jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt.
Vereinfacht funktioniert eine Grundwasser-Wärmepumpe wie folgt:
1. Der Förderbrunnen (auch: Saugbrunnen) transportiert warmes Grundwasser zur Wärmepumpe.
2. Das warme Wasser gibt dort seine thermische Energie an einen Wärmetauscher ab.
3. Anschließend fließt das abgekühlte Wasser über den Schluckbrunnen (auch: Sickerbrunnen) zurück in das Grundwasservorkommen.
4. In der Wärmepumpe verdampft durch die gewonnene Wärmeenergie ein Kältemittel. So entsteht Dampf, der in einen Verdichter strömt.
5. Der strombetriebene Verdichter komprimiert den Kältemitteldampf und erhöht dabei Druck und Temperatur.
6. Ein weiterer Wärmetauscher gibt die so entstandene Wärme an den Heizkreislauf des Hauses ab. Daraufhin verflüssigt der Dampf sich und kann als Kältemittel abermals Wärme aufnehmen.
Brunnen für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe werden zwei Brunnen benötigt:
- Förderbrunnen (auch: Saug- oder Zapfbrunnen): Gewinnt das Grundwasser und leitet es mithilfe einer Pumpe zum Kältemittelkreislauf
- Schluckbrunnen (auch: Sickerbrunnen): Nimmt das Grundwasser, dem die Wärmeenergie entzogen wurde, auf und leitet es zurück in den Boden
Die Bohrtiefe für Förder- und Schluckbrunnen kann bis zu 50 Meter betragen. Mit zunehmender Tiefe steigen auch die Betriebskosten für die Wasserpumpen, ideal sind deshalb Fördertiefen zwischen 10 und 20 Metern. Beide Brunnen sollten gleich tief sein, um den Wasserschutzvorschriften zu entsprechen.
Da durch den Förderbrunnen warmes Wasser nach oben gepumpt und durch den Schluckbrunnen kaltes Wasser zurück ins Grundwasser geleitet wird, muss zwischen den Brunnen ein Abstand von mindestens 15 Metern liegen. Liegen sie näher zusammen, würde das kalte Wasser das Grundwasser um den Förderbrunnen abkühlen. Für beide Brunnenbohrungen können Sie insgesamt mit Kosten zwischen 4.000 bis 7.000 Euro rechnen. Sollte bereits ein Grundwasserbrunnen auf dem Grundstück vorhanden und nicht zu weit entfernt von der Heizanlage sein, können Sie sich üblicherweise eine der Bohrung sparen.
Wassermenge für Grundwasser-Wärmepumpe
Der erfolgreiche Betrieb einer Grundwasser-Wärmepumpe ist von zwei Faktoren abhängig: der ausreichenden Grundwassermenge und der Qualität des Grundwassers. Die Effizienz der Wärmepumpe steigt mit der Menge und Qualität des vorhandenen Wassers.
Bevor Sie fest mit einer Grundwasser-Wärmepumpe planen, sollten Sie unbedingt sicherstellen, dass Sie Zugang zu ausreichend Grundwasser haben. Die Förderrate beziehungsweise der Wasserbedarf für eine Grundwasser-Wärmepumpe liegt bei etwa 1 Liter pro Sekunde für eine Heizleistung von 15 Kilowatt. Bei der Einschätzung helfen die örtliche Wasser- oder Umweltbehörde und Ingenieurbüros weiter.
Damit der Brunnen nicht verstopft oder die Anlage korrodiert, muss außerdem die Zusammensetzung des Wassers analysiert werden. Daher müssen Bauherr*innen für Grundwasser-Wärmepumpen eine Genehmigung von der Wasserbehörde einholen.
Stromverbrauch einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe benötigt eine externe Energiequelle, um das Grundwasser hochzupumpen und um den Kältemitteldampf zu verdichten. Die Stromkosten dafür halten sich jedoch in Grenzen.
Grundwasser-Wärmepumpen können nach Erfahrung der Verbraucherzentralen eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von bis zu 5 erreichen und sind damit besonders wirtschaftlich. Gründe für den hohen Wirkungsgrad: Grundwasser hat eine konstant hohe Temperatur und im Gegensatz zu Erdwärmepumpen gibt es weniger Wärmetauscher-Verluste. Einen wirtschaftlichen Vorteil haben Grundwasser-Wärmepumpen gegenüber Erdwärmepumpen häufig ab 10 Kilowatt Heizleistung. Sie sind also besonders für Mehrfamilienhäuser und Altbauten geeignet.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe im Altbau
Wie alle Wärmepumpen arbeiten Wasser-Wasser-Wärmepumpen am effizientesten in gut gedämmten Gebäuden. Auch eine Heizungsanlage mit niedriger Vorlauftemperatur ist eine gute Voraussetzung für die Nutzung einer Wärmepumpe.
Auch Altbauten sind gut geeignet für den Einbau einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe, solange sie gut gedämmt sind. Zudem ist der bauliche Aufwand nur minimal und die Wärmepumpe benötigt wenig Platz. Achten Sie jedoch unbedingt auf eine ausreichende Dämmung und bauen Sie soweit möglich Flächenheizungen ein.
Sollte in Ihrem Altbau bereits ein Grundwasserbrunnen vorhanden sein, lässt er sich in der Regel für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzen. In solch einem Fall sparen Sie sich eine Bohrung. Sie sollten jedoch darauf achten, dass der Abstand zwischen Wärmequelle und Heizanlage nicht zu groß ist.
Genehmigung einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wasser-Wasser-Wärmepumpen müssen genehmigt werden, weil sie das Grundwasser anzapfen. Grundwasser gilt als Lebensmittel und ist demnach schützenswert. Aus diesem Grund ist in Wasserschutzgebieten keine Genehmigung möglich. Die Genehmigung für die Nutzung des Grundwassers erteilt die Untere Wasserbehörde.
Dabei geht es nicht nur um den Schutz des Grundwassers, sondern auch darum, sicherzustellen, dass die Voraussetzungen für den erfolgreichen Betrieb einer Grundwasser-Wärmepumpe gegeben sind. Für den effizienten Betrieb von Grundwasser-Wärmepumpen sind die Menge und Qualität des vorhandenen Grundwassers ausschlaggebend. Aus diesem Grund müssen Sie die Zusammensetzung des Wassers analysieren lassen und sich eine Genehmigung einholen. Für fachkundige Bohr- und Brunnenbauunternehmen gibt es eine Zertifizierung vom Deutschen Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW W 120).
FAQ - Häufige Fragen zu Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Fragen Sie sich, wie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe genau funktioniert und mit welchen Kosten Sie rechnen können? Die am häufigsten gestellten Fragen zu Wasser-Wasser-Wärmepumpen haben wir hier aufgelistet und beantwortet.
Was ist eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe (auch: Grundwasserwärmepumpe) bezieht mithilfe zweier Brunnen Energie aus dem Grundwasser. Die so gewonnene Wärmeenergie wird zum Heizen und für die Warmwasseraufbereitung in Gebäuden genutzt.
Was kostet eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kostet je nach Bodenbeschaffung und Bohrtiefe insgesamt zwischen 15.000 Euro und 22.000 Euro. Eingerechnet sind Kosten für die Wärmepumpe selbst, die zwei Brunnenbohrungen und die Installation.
Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe funktioniert mithilfe von zwei Brunnen. Ein Brunnen transportiert das Grundwasser zur Wärmepumpe. Dort gibt das Grundwasser Wärmeenergie ab. Anschließend fließt das nun erkaltete Grundwasser über den zweiten Brunnen zurück in die Erde. Eine detaillierte Erklärung finden Sie im Abschnitt “Funktionalität einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe” in diesem Artikel.
Autorin: Lea Wrobel