Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen – Wichtige Tipps zur Auswahl

Kategorie(n): Tiefbrunnenpumpe

Tiefbrunnenpumpen können auch für den Betrieb einer Wärmepumpe eingesetzt werden. Dabei bezieht die Wasser-Wasser-Wärmepumpe das Grundwasser über Saug- und Schluckbrunnen. Die darin gespeicherte thermische Energie wird anschießend zum Heizen verwendet. Damit dies funktioniert, sollte aber einiges beachtet werden.

Wie sollte der Brunnen einer Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen aufgebaut sein?

Soll für die Wärmepumpe eine Tiefbrunnenpumpe installiert werden, ist die Bohrung eines sogenannten Saug- und Schluckbrunnens nötig. Dabei wird jedoch nicht nur ein Brunnenschacht gebohrt, sondern zwei. Beide Brunnen sorgen für einen sicheren Wasserkreislauf: Während aus dem einen Brunnen (Saugbrunnen) das Grundwasser mit der Tiefbrunnenpumpe für die Wärmepumpe entnommen wird, wird es anschließend wieder dem Boden zugeführt (Schluckbrunnen). Die angeschlossene Wärmepumpe ist eine spezielle Grundwasserwärmepumpe.

Übliche Probleme bei Saug- und Schluckbrunnen

Das größte Problem ist ein Überlaufen des Schluckbrunnens. Ist dies der Fall, fällt die Wärmepumpe aus. Gründe für ein Überlaufen gibt es mehrere. So kann nicht nur eine zu niedrige Dimensionierung schuld daran sein. Auch eine Versandung kann dazu führen. Sollte es einmal zum Überlaufen kommen, muss der Schluckbrunnen entsprechend gereinigt werden und den Ursachen auf den Grund gegangen werden.

Warum müssen beim Betrieb einer Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen zwei Brunnenschächte gebohrt werden?

Da Grundwasser ein wichtiger Rohstoff ist, müssen Betreiber einer Grundwasserwärmepumpe diesen wieder zurück ins Erdreich leiten. Zum Schutz vor Verunreinigungen geschieht dies alles in einem geschlossenen Wasserkreislauf:

1. Über den Förderbrunnen (Saugbrunnen) pumpt die Tiefbrunnenpumpe das Grundwasser für die Wärmepumpe an die Erdoberfläche.
2. Dieses strömt über den Wärmetauscher der Wärmepumpe. Dabei wird die thermische Energie (Wärme) entzogen.
3. Danach fließt das nunmehr abgekühlte Grundwasser zurück in den Schluckbrunnen in den Boden.

Das abgekühlte Wasser besitzt nun weniger thermische Energie und sollte nicht der Wärmepumpe direkt wieder zugeführt werden. Um zu verhindern, dass es direkt wieder gefördert wird, müssen Saug- und Schluckbrunnen mindestens 15 Meter voneinander entfernt sein.

Eine Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen – wie wird die Brunnenanlage hergestellt?

Eine Brunnenbaufirma bohrt die beiden Brunnenschächte im vorgegebenen Abstand. Darin werden je ein Förder- und Fallrohr eingebracht, sowie eine Schicht Filterkies. Anschließend wird die Tiefbrunnenpumpe für die Wärmepumpe in den Förderschacht gehängt. Über Rohrleitungen und Armaturen muss diese noch mit dem Wärmetauscher der Grundwasserwärmepumpe verbunden werden. Zudem wird eine Verbindungsleitung zwischen der Wärmepumpe und dem Schluckbrunnen errichtet. Durch diese fließt das Grundwasser letztlich wieder zurück in den Erdboden. Außerdem werden beide Brunnenschächte mit speziellen Abdeckungen vor Schmutz, Oberflächenwasser oder kleinen Tieren geschützt.

Wie heizt eine Wärmepumpe mit Grundwasser?

Grundwasserwärmepumpen entziehen dem Grundwasser seine thermische Energie. In der Regel liegt diese das ganze Jahr über konstant zwischen 8 bis 10 °C. Die Wärme, die dem Wasser entzogen wird, dazu eingesetzt, dass ein Kältemittel im Inneren der Wärmepumpe verdampfen kann. Dieses hat nun die thermische Energie des Grundwassers aufgenommen und wird zum Heizwasser transportiert. Dort wird das Kältemittel wieder verflüssigt. Der Wechsel des Aggragatzustands von gasförmig zu flüssig führt zu einer Freisetzung von Kondensationswärme. Diese freiwerdende Wärme wird an das Wasser im Heizungssystem abgegeben. Danach kann das Kältemittel wieder zum Ausgangspunkt zurückfließen und Wärme aus dem Grundwasser aufnehmen und wieder verdampfen, Der Kreisprozess ist geschlossen und der Vorgang beginnt erneut. Die Heizeffizienz einer Wärmepumpe hängt übrigens von der Temperaturdifferenz zwischen der Auslegungstemperatur der Heizung und der Temperatur des Grundwassers ab. Die Auslegungstemperatur ist die Temperatur, die das Heizungswasser im Winter benötigt, um ein Haus angenehm warm zu machen.

Planung der Brunnenanlagen mit Tiefbrunnenpumpe für die Wärmepumpe

Damit sich die Installation von Saug- und Schluckbrunnen in Verbindung mit einer Tiefbrunnenpumpe für eine Wärmepumpe lohnt, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein. Die wichtigste Voraussetzung ist hierbei: Das Grundwasser muss in ausreichender Menge verfügbar sein. Zudem muss es in einer oberflächennahen Schicht fließen und eine entsprechend hohe Qualität erfüllen. Da das Wasser aber nicht als Trinkwasser gebraucht wird, sind andere Anforderungen als an die Güte von Trinkwasser zu berücksichtigen. So darf beispielsweise die Eisenkonzentration des Grundwassers nicht über 0,2 mg/l liegen. Auch sollte kein Mangan enthalten sein, da sonst eine Verflockung oder Verschlammung drohen kann. Ein zu hoher Sauerstoffgehalt ist ebenfalls ein Problem. Ob die Qualitätsanforderungen in der eigenen Region für die Verwendung einer Wärmepumpe zusammen mit einer Tiefbrunnenpumpe möglich ist, verrät dir ein Auszug aus dem Grundwasserkataster oder eine Wasserprobe. Aber nicht nur das Grundwasser stellt Ansprüche an die Verwendung und den Betrieb einer Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen. Auch die Gemeinden und Kommunen sowie die unteren Wasserbehörden haben hier ein Wörtchen mitzureden. Und hier kommt doch wieder das Trinkwasser ins Spiel, weil deine Tiefbrunnenpumpe für die Wärmepumpe nicht die Versorgung mit Trinkwasser an anderer Stelle gefährden darf.

Voraussetzungen klären und Genehmigungen einholen

Um eine Tiefbrunnenpumpe für den Betrieb einer Wärmepumpe installieren zu können, muss zunächst ein Antrag gestellt werden. Dieser muss bei der örtlichen unteren Wasserbehörde eingereicht werden. Je nach Bundesland kann zudem noch eine Genehmigung der Bergbaubehörde erforderlich sein. Für die Dauer der Bewilligung solltest du etwa 2 Monate einplanen. Liegt dein Grundstück zudem in der Nähe eines Wasserschutzgebietes, ist auch noch eine wasserrechtliche Genehmigung vorgeschrieben. Diese wird aber nur in sehr seltenen Fällen ausgestellt. Daher solltest du bereits im Vorfeld die geltenden Wasserschutzstufen erfragen, ehe du mit der Planung einer Grundwasserwärmepumpe beginnst.

Was kosten Saug- und Schluckbrunnen zum Betrieb einer Tiefbrunnenpumpe mit Wärmepumpe? 

Wie viel der Bau eines Saug- und Schluckbrunnes zum Betrieb einer Tiefbrunnenpumpe mit Wärmepumpe kostet, kann erst nach einer Begutachtung der Vor-Ort-Situation bestimmt werden. Je höher der Grundwasserspiegel ist, umso günstiger wird der Bau, da der Brunnenschacht nicht so tief sein muss. Andersherum steigen jedoch die Kosten. Im Schnitt kannst du von etwa 10.000 Euro ausgehen. Dazu kommen die kommen die Anschaffungskosten für die Tiefbrunnenpumpe, die die Wasserförderung für die Wärmepumpe bewerkstelligen soll. Je nach Hersteller kann der Preis zwischen mehreren Hundert oder Tausend Euro liegen. Die Grundwasserwärmepumpe selbst ist für 8.000 bis 12.000 Euro erhältlich.

Werden Tiefbrunnenpumpen für Wärmepumpen und der Brunnenbau gefördert?

In der Regel wird der Bau eines Saug- und Schluckbrunnes für eine Wärmepumpe mit Tiefbrunnenpumpe über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) bezuschusst. Die Förderung gibt es nicht nur im Neubau, sondern auch im Altbau. Dabei fallen die Zuschüsse je nach Voraussetzung unterschiedlich hoch aus:

• Bei Bestandsgebäuden gibt es für den Bau einer Grundwasserwärmepumpe samt Schachtanlage 35 % Zuschuss. Wird dafür eine alte Ölheizung entfernt, können es zusätzlich weitere 10 % sein. Die Voraussetzungen am Wohngebäude hierfür sind, bezüglich der jahreszeitbedingten Raumheizungseffizienz: 150 % bei 35 °C Vorlauftemperatur und 135 % bei 55 °C Vorlauftemperatur.
• Bei Neubauten werden 17,5 bis 27,5 % Förderung der Baukosten von maximal 150.000 Euro pro Wohneinheit als Zuschuss oder Darlehen mit Tilgungszuschuss gewährt. Voraussetzung: Bau eines Effizienzhauses 40, 40+ oder 55.

Wichtig: Die Förderung gibt es nicht für den Kauf einer Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpe.

Was ist beim Bau von Tiefbrunnenpumpen für Wärmepumpen zu beachten?

Viel. Neben Genehmigungen, Vorschriften und Fördermöglichkeiten ist die technische Auslegung und Dimensionierung der Tiefbrunnenpumpe von Wichtigkeit. Eine Überdimensionierung führt zu einem zu hohen Energieverbrauch, eine zu schwache Pumpe führt letztendlich dazu, dass die Heizung nicht die nötige Heizleistung bringt. Da jedes Wohnhaus anders ist und auch die Grundwasserverhältnisse überall unterschiedlich sind, seien an dieser Stelle ein paar grobe Hinweise gegeben.

• Schau dir den maximalen Wasserbedarf deiner Wärmepumpe an. Die Auslegung deiner Wärmepumpe richtet sich nach dem Heizbedarf deines Hause (Größe, energetischer Sanierungsstatus, etc.).
• Der Anlagenbetriebspunkt der ausgewählten Tiefbrunnenpumpe muss für gegebenen Fördermengen und Druckverhältnisse in einem unkritischen Bereich der Pumpenkennlinie zu liegen kommen.
• Die Druckverhältnisse berücksichtigen unter anderem den benötigten Druck am Verbraucher, weitere Druckverluste in der Leitung beispielsweise durch Reibung, den Druck zur Überwindung der Höhendifferenz zwischen Wasseroberfläche und Verbraucher (Förderhöhe). Außerdem muss die genaue Lage des Auslasses für den Schluckbrunnen in Betracht gezogen werden.

Ein erfahrener Heizungsbauer kann die notwendigen Berechnungen durchführen und dich bei der genauen Auslegung der Tiefbrunnenpumpe beraten.

Lohnen sich Tiefbrunnenpumpen für Wärmepumpen?

Gerade in der heutigen Zeit, mit immer höher werdenden Energiekosten, lohnt es sich zumindest einmal, über den Kauf einer Tiefbrunnenpumpe für Wärmepumpen nachzudenken. Wärmepumpen amortisieren sich sehr schnell. Die Zusatzinvestition einer Tiefbrunnenpumpe kann die Amortisationszeit verlängern, in der Regel rechnet es sich aber trotzdem. Wichtig vor der Umsetzung ist die Überprüfung der baulichen Machbarkeit der Brunnenanlage auf dem Grundstück. Auch die örtlichen Behörden sollten davor gefragt werden. Spricht nichts dagegen, kann es sich eventuell lohnen, in eine Tiefbrunnenpumpe samt Wärmepumpe zu investieren.