Start Ratgeber Wissensquelle Wärmepumpe Funktion Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Funktionsweise einer
Sole-Wasser-Wärmepumpe einfach erklärt

Wie cool ist das denn? Sole-Wasser-Wärmepumpen schaffen es, die Temperatur im Erdboden klimafreundlich in thermische Energie zum Heizen und Kühlen zu verwandeln. Wie Sole-Wasser-Wärmepumpen funktionieren, welche Vorteile aber auch Nachteile sie haben und bei welchen Bedingungen sie die ideale Heizung für dein Zuhause sind, erfährst du in unserem Überblick.

Was ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe hebt die Temperaturen im Erdreich, die sich in unseren Breiten um die 10 Grad Celsius herum bewegen, auf kuschelige Raumtemperaturen, ohne dafür fossile und klimaschädliche Brennstoffe in einer Ölheizung oder Gasheizung bei 1000 Grad Celsius zu verbrennen.

Für das Heizen mit Sole-Wasser-Wärmepumpen brauchst du diese Komponenten:

  • Erdkollektoren oder Erdsonden: In diesen unterirdischen Erdwärmetauschern befinden sich Rohrleitungen, die mit einem Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, der sogenannten Sole gefüllt sind. Sie nimmt die Wärme aus dem Erdreich auf und transportiert sie zur Wärmepumpe. Erdkollektoren sind in einer Tiefe von etwa 1,5 bis 2 Metern verlegt, Erdsonden üblicherweise in einer Tiefe bis 100 Meter. Warum der Betrieb deiner Wärmepumpe mit Erdsonden effizienter ist als der mit Erdkollektoren, erfährst du in unserem Artikel „Wärmequellen für Wärmepumpen“.
  • Sole-Wasser-Wärmepumpe: Die im Keller oder Haustechnikraum aufgestellte Wärmepumpe nimmt die Energie aus der Sole auf und bringt sie auf ein höheres Temperaturniveau, um das Heizwasser im Heizsystem zu erwärmen.
  • Heizsystem: Von der Wärmepumpe wird die Wärme über das Heizsystem im Haus verteilt. Das können klassische Heizkörper oder moderne Flächenheizungen wie eine Fußbodenheizung sein. Wir haben dir alles Wissenswerte zu Heizkörpern und Wärmepumpen in einem separaten Ratgeber zusammengefasst.

Exkurs: Was ist eigentlich eine Sole? In der Geothermie bezieht sich der Begriff Sole auf eine spezielle Flüssigkeit, die in Erdsonden und Erdkollektoren zirkuliert und die Wärme aus der Erde aufnimmt. Diese Sole besteht in der Regel aus Wasser und einem Frostschutzmittel (häufig Glykol), um das Einfrieren der Flüssigkeit in der kalten Jahreszeit zu verhindern. Sole besitzt eine gute Wärmeleitfähigkeit und optimiert die Wärmeübertragung zwischen Erdboden und Wärmepumpe.

Das Erdreich ist aus mehreren Gründen eine ideale Wärmequelle

  • Konstante Temperatur: Ab einer Tiefe von etwa 1,5 bis 2 Metern herrscht eine relativ konstante Temperatur zwischen 8 und 12 Grad Celsius, die nur geringfügig von Witterungseinflüssen beeinflusst wird. Diese stabile Temperatur ermöglicht eine effiziente Wärmeübertragung.
  • Regenerationsfähigkeit: Das Erdreich hat die Fähigkeit, sich nach der Wärmeentnahme durch die Erdkollektoren und Erdsonden wieder aufzuwärmen. Dieser natürliche Regenerationsprozess gewährleistet eine kontinuierliche Wärmeversorgung.
  • Umweltfreundlichkeit: Erdwärme ist eine erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle, die keine fossilen Brennstoffe verbraucht und keine Schadstoffe freisetzt.
  • Verfügbarkeit: Das Erdreich ist überall verfügbar und kann sowohl in ländlichen als auch in städtischen Gebieten genutzt werden.

Wegweiser zur zukunftssicheren Heizlösung

Alles, was du wissen musst
um dich für eine zukunftssichere
Heizlösung zu entscheiden.
Hier herunterladen!

Wie funktioniert eine Sole-Wasser-Wärmepumpe?

Die Sole-Wasser-Wärmepumpe ist nicht nur umweltfreundlich, sondern kann auch deine Heizkosten erheblich senken. Das Funktionsprinzip einer Sole-Wasser-Wärmepumpe basiert auf der wesentlichen Eigenschaft eines Kältemittels: Es geht bereits bei sehr niedrigen Temperaturen vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über und lässt sich dann über eine mechanische Verdichtung erhitzen. In unserem Artikel „Funktionsprinzip Wärmepumpe“ haben wir das genauer beschrieben. Im Grunde funktionieren alle Wärmepumpen gleich, nur die Quelle für die Energie unterscheidet sich.

  • Wärmeübertragung an die Wärmepumpe: Gelangt die erwärmte Sole in die Wärmepumpe, gibt sie ihre Energie an einen Kältemittelkreislauf ab. Dieses Kältemittel hat einen niedrigen Siedepunkt und verdampft bei relativ geringen Temperaturen, wird also gasförmig.
  • Verdichtung und Wärmeabgabe: Das gasförmige Kältemittel wird in einem Kompressor verdichtet, wodurch seine Temperatur stark ansteigt. Jetzt überträgt es seine Wärme an einen Wärmetauscher, der das Wasser im Heizsystem auf die benötigte Vorlauftemperatur bringt.
  • Rückkühlung des Kältemittels: Nachdem das Kältemittel seine Wärme abgegeben hat, wird es gekühlt und wieder verflüssigt. Der Kreislauf beginnt von neuem.

Dieser Zyklus wiederholt sich ständig, damit dein Haus kontinuierlich mit Wärme versorgt wird. Die Wärmepumpe selbst benötigt nur eine geringe Menge an Strom, um den Kompressor und die Pumpen anzutreiben. Im Vergleich mit einer herkömmlichen Heizung verbrauchen also auch Sole-Wasser-Wärmepumpen deutlich weniger Energie und sind damit wesentlich klima- und umweltfreundlicher.

Wie können wir dir helfen?

WÄhle deinen Nächsten Schritt!

Gibt es einen Unterschied zwischen Sole-Wasser-Wärmepumpe und einer Erdwärmepumpe?

Ja, den gibt es, obwohl die beiden Begriffe oft synonym verwendet werden. Wie oben beschrieben, nutzt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eine Flüssigkeit (Sole), die durch Erdwärmesonden oder Erdkollektoren zirkuliert, um Wärme aus dem Erdreich zu gewinnen. Als Erdwärmepumpe bezeichnet man hingegen alle Systeme, die Erdwärme nutzen. Neben Sole-Wasser-Wärmepumpen zählen dazu auch Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die Grundwasser als Wärmequelle nutzen.

Vorteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Nutzung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe bietet zahlreiche Vorteile:

  • Umweltfreundlichkeit: Da keine fossilen Brennstoffe verbrannt werden, ist der Betrieb einer Sole-Wasser-Wärmepumpe nahezu emissionsfrei und schont die Umwelt.
  • Niedrigere Kosten: Du sparst bei den laufenden Kosten fürs Heizen, da die Wärmepumpe sehr energieeffizient arbeitet. In Verbindung mit einer Photovoltaik sinken die Kosten weiter, denn du kannst die Energie für den Betrieb der Wärmepumpe selbst produzieren.
  • Flexibilität: Sole-Wasser-Wärmepumpen können nicht nur zur Heizung, sondern auch zur Warmwasserbereitung und sogar zur Kühlung im Sommer eingesetzt werden.
  • Geräuscharm: Sole-Wasser-Wärmepumpen benötigen keinen Ventilator, daher arbeiten sie praktisch geräuschlos.
  • Langlebigkeit: Erdkollektoren und Erdsonden haben eine lange Lebensdauer und erfordern nur minimale Wartung, wenn sie fachgerecht verlegt wurden.

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe hat im Vergleich zu anderen Wärmepumpen auch einige Nachteile

Wie bereits erwähnt, kann die Anschaffung und Installation einer Sole-Wasser-Wärmepumpe teurer sein, da Erdsonden oder Erdkollektoren verlegt werden müssen.

Unser Tipp: Entscheide dich bald für deine neue Wärmepumpe. Du kannst gerade eine attraktive staatliche Förderung von bis zu 70 Prozent der Anschaffungskosten nutzen (Stand August 2024). Darüber hinaus brauchst du ausreichend Platz für die Verlegung oder die Erdbohrung und in vielen Regionen sind Genehmigungen erforderlich, um Erdsonden zu bohren, was den Prozess komplizierter machen kann. Wenn du die Wahl hast, übertrumpfen die Vorteile der Sole-Wärmepumpe ihre Nachteile immer im Hinblick auf ihre herausragende Effizienz. Insbesondere Erdwärmepumpen mit Erdsonden erzielen im Vergleich zu anderen Wärmepumpen meist die höchsten Jahresarbeitszahlen. Das bedeutet, dass sie pro genutzer Kilowattstunde Strom die meiste Wärme produzieren können.

Einsatzmöglichkeiten einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Sole-Wasser-Wärmepumpen sind vielseitig einsetzbar und können für verschiedene Zwecke genutzt werden:

  • Heizung: Die primäre Anwendung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe ist die Bereitstellung von Energie für die Heizung. Sie kann an gängige Heizsysteme wie Fußbodenheizungen oder konventionelle Heizkörper angeschlossen werden.
  • Warmwasserbereitung: Zusätzlich zum Heizen kannst du eine Wärmepumpe auch zur Erwärmung des Warmwassers für das Duschen, Baden und Kochen nutzen.
  • Kühlung: Viele Modelle kannst du im Sommer auch für die Kühlung deines Hauses einsetzen. Bei der aktiven Kühlung wird der Kältemittelprozess einfach umgekehrt, um die Wärme aus dem Innenraum nach außen zu transportieren. Diese Technologie findest du meistens bei sogenannten reversiblen Luft-Wasser-Wärmepumpen. Sole-Wasser-Wärmepumpen haben im Vergleich dazu einen großen Vorteil: sie eignen sich zur passiven oder auch natürlichen Kühlung über die in deinem Haus vorhandene Flächenheizungen wie Fußbodenheizung, Wand- oder oder Deckenheizung. Die Temperatur des zirkulierenden Heizwassers liegt unter der Raumtemperatur, daher nimmt es die Wärmeenergie aus der Luft auf und transportiert sie an die Wärmepumpe weiter. Diese wiederum führt die Wärmeenergie über das angeschlossene, unterirdische Rohrsystem in den Boden ab. Je ein Wärmetauscher im Haus und im Boden fungiert sozusagen als Übergabestation. Die natürliche Kühlung funktioniert ohne Kältemittel und der Kompressor der Wärmepumpe bleibt aus, lediglich für den Betrieb der Umwälzpumpen wird ein wenig Strom benötigt. Sie spart also im Vergleich zur aktiven Kühlung jede Menge Energie. In diesem Artikel findest du alles Wissenswerte zum Thema Kühlen mit der Wärmepumpe.
  • Gewerbliche und industrielle Anwendungen: Sole-Wasser-Wärmepumpen finden auch in gewerblichen und industriellen Bereichen Anwendung, zum Beispiel zur Beheizung von Bürogebäuden, Produktionshallen oder Gewächshäusern.
  • Schwimmbadheizung: Sole-Wasser-Wärmepumpen kannst du auch ideal zum Heizen von Schwimmbädern nutzen, da sie eine konstante Wassertemperatur mit hoher Effizienz aufrechterhalten.

Wartung und Pflege einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Wie jede Wärmepumpe erfordert auch eine Sole-Wasser-Wärmepumpe regelmäßige Wartung und Pflege, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit zu gewährleisten. Hier sind einige wichtige Punkte zu beachten:

  • Jährliche Inspektion: Es wird empfohlen, die Wärmepumpe einmal jährlich von einem qualifizierten Techniker überprüfen zu lassen. Dabei werden alle wichtigen Komponenten auf ihre Funktion und Effizienz geprüft.
  • Kontrolle der Sole: Die Sole, die durch die Erdkollektoren zirkuliert, sollte in regelmäßigen Abständen auf ihre Konzentration und Qualität überprüft werden. Bei Bedarf muss sie erneuert oder aufgefüllt werden.
  • Leckageprüfung: Eventuelle Lecks im Kältemittelkreislauf können die Effizienz der Wärmepumpe beeinträchtigen und müssen schnell behoben werden.
  • Regelmäßige Entlüftung: Das Heizsystem sollte regelmäßig entlüftet werden, um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Durch regelmäßige Wartung und Pflege kannst du die Lebensdauer deiner Sole-Wasser-Wärmepumpe verlängern und ihre Effizienz auf einem hohen Niveau halten.

Kosten und Einsparungen bei der Nutzung einer Sole-Wasser-Wärmepumpe

Die Anschaffung und der Betrieb einer Sole-Wasser-Wärmepumpe sind mit Kosten verbunden, die sich jedoch langfristig durch erhebliche Einsparungen amortisieren:

  • Anschaffungskosten: Die Investitionskosten für eine Sole-Wasser-Wärmepumpe sind höher als für herkömmliche Heizsysteme. Diese Kosten beinhalten die Wärmepumpe selbst, die Erdkollektoren oder Erdsonden, die Installation und eventuelle Anpassungen am Heizsystem. Die genauen Kosten variieren je nach Systemgröße und Komplexität der Installation.
  • Betriebskosten: Im Gegensatz zu einer fossilen Heizung fallen bei jeder Wärmepumpe deutlich geringere laufende Kosten an, da sie nur einen Bruchteil der Energie verbraucht. Die Stromkosten für den Betrieb der Wärmepumpe sind in der Regel niedriger als die Kosten für Öl, Gas oder andere fossile Brennstoffe – insbesondere wenn du den Strom mit deiner eigenen Photovoltaik erzeugst.
  • Wartungskosten: Die regelmäßige Wartung einer Wärmepumpe ist zwar erforderlich, aber im Vergleich zu herkömmlichen Heizungen relativ kostengünstig, da weniger bewegliche Teile vorhanden sind und keine Brennstoffe gehandhabt oder Verbrennungsrückstände gereinigt werden müssen.
  • Staatliche Förderung: In vielen Ländern gibt es eine staatliche Förderung oder Kredite für die Anschaffung und Installation von Wärmepumpen, die einen Teil der Investitionskosten abdecken können. Hier findest du einen Artikel zur Förderung deiner Wärmepumpe in Deutschland.
  • Weniger Bedarf an Energie: Obwohl die Anschaffungskosten höher sind, amortisiert sich die Sole-Wasser-Wärmepumpe wie jede Wärmepumpe durch ihre hohe Energieeffizienz und die daraus resultierenden Einsparungen bei den Heizkosten oft innerhalb weniger Jahre. Idealerweise erzeugst du den benötigten Strom mit Photovoltaik.
  • Wertsteigerung: Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe kann den Wert deiner Immobilie erhöhen, da sie deutliche Vorteile bei den laufenden Kosten für das Heizen mit sich bringt.

Fazit: Die Vorteile einer Sole-Wasser-Wärmepumpe als zukunftssichere Heizung

Wenn du auf der Suche nach einer umweltfreundlichen, kostengünstigen und zuverlässigen Heizung bist, ist eine Sole-Wasser-Wärmepumpe eine hervorragende Wahl. Lass dich von uns und einem unserer qualifizierten Fachbetriebe beraten, um das ideale System für deine Bedürfnisse zu finden.

PASSENDE RATGEBERARTIKEL ZUM THEMA WÄRMEPUMPE