Investition in die Zukunft: Wärmepumpe amortisiert sich in unter 10 Jahren

Dieser Beitrag ist Teil unseres Dossiers "Praxisberichte: Wie Eigentümer/innen erfolgreich auf klimaneutrales Heizen umsteigen".

Peter Hoffmann ist ein echter Pionier – angstfrei, pragmatisch, optimistisch. Er hat längst umgesetzt, wovon angesichts von sich stetig verschärfendem Klimawandel und weltlagebedingter Energiekostenexplosion jetzt endlich alle zu reden beginnen. Peter Hoffmann hat bereits vor über zehn Jahren entschieden, im Haus seiner Familie die Heizung auf fossilfrei umzustellen. Die damals 30 Jahre alte Ölheizung stand kurz davor, den Geist aufzugeben. Die Ölpreise waren ihm mit einem Euro pro Liter auch 2012 schon zu hoch, weswegen ein neuer Ölbrenner für ihn nicht in Frage kam. Der heute 54-jährige Berliner wollte es nachhaltiger – und günstiger.

Erdwärmepumpe für Reihenmittelhaus in Berlin

Erst überlegte er, eine Solarthermie-Anlage aufs Dach zu setzen. Aber da sein Haus in der Zehlendorfer Sprungschanzensiedlung von hohen Bäumen umgeben ist, kam diese Technik wegen der Verschattung nicht in Frage. Außerdem war das Dach nicht groß genug. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe schied aus wegen der Abstandsregeln zu den Nachbarn. Vor Gas hatte er Angst. Systeme mit Erdwärme aus Flächenkollektoren waren noch nicht ausgereift. Also machte er sich über eine Erdwärmelösung mit Tiefenbohrungen schlau. Und fand keinen Grund, warum diese Technologie auch für sein Reihenmittelhaus – Grundstücksgröße 240 Quadratmeter, Baujahr 1956 – nicht geeignet sein sollte.

Die Nachbarschaft wollte damals nicht mit ziehen

Als Einkäufer im Spezialtiefbau und durchaus vertraut mit Dingen wie „Großlochbohrungen“ und „Abfangungsarbeiten im Hochdruckinjektionsverfahren“, war er schnell überzeugt:

Die Wärme im Boden ist da, sie kostet mich nichts, die Technik ist simpel und deswegen wartungsarm – was soll da schiefgehen?

Wenn man schon eine Bohrfirma beauftragt, die die Erdwärmesonden in den Boden bringt, kann doch gleich auf mehreren Grundstücken gebohrt und damit der Aufwand optimiert werden, dachte er sich. Auch mit den geltenden Abstandsregeln hätte man – das hatte er längst ausgeklügelt – die Bohrpunkte so setzen können, dass es zusammen mit den Nachbar/innen geklappt hätte. Als er sie daraufhin ansprach und sie für die Heizungsumrüstung gewinnen wollte, erntete er allerdings viel Unverständnis. „Es war wie ein Spießrutenlauf hier in der Siedlung“, erzählt er rückblickend. Nur mit der Wärme aus der Erde heizen und duschen? Sind 60 Meter tiefe Löcher im Boden nicht ein statisches Problem für die Häuser? Und entzieht die Pumpe dem Boden nicht so viel Wärme, dass die Pflanzen in den hübsch angelegten Gärten irritiert werden und an Unterkühlung sterben?

Voraussetzungen für die Bohrungen erfüllt

Peter Hoffmann ließ sich auch ohne Mitstreiter/innen in der Nachbarschaft nicht beirren. Er prüfte die öffentlich zugänglichen Boden- und Trinkwasserschutzgebietskarten. Bodenbeschaffenheit – kein Gips, der bei der der Spülbohrung aufquellen würde, sondern nur der in Berlin übliche Mix aus Sand, Geschiebemergel und Lehm – und nicht vorhandener Trinkwasserschutzstatus des Wohngebiets signalisierten ihm grünes Licht. Hoffmann recherchierte im Internet, wurde schnell fündig und beauftragte einen Heizungsbauer mit der Wärmebedarfsanalyse für seinen Fünf-Personen-Haushalt. Es stellte sich heraus: Die drei Bohrlöcher, die es laut Analyse brauchte, um seine Wohnfläche von 115 Quadratmetern zu beheizen und mit Warmwasser zu versorgen, bekam er mit dem damals erforderlichen Abstand von 5 Metern – heute sind 6 Meter Abstand zwischen den Bohrungen Pflicht – problemlos in seinem 5 mal 30 Meter großen Garten unter.

Dass Peter Hoffmann vor seinem Einzug 1997 in Eigenregie schon die Fenster getauscht, die Fassaden mit acht Zentimeter dicken Styroporplatten und das Dach mit gängiger Dämmwolle gedämmt hatte, kam ihm in diesem Moment zugute. Die Heizkörper, die im ersten und zweiten Obergeschoss hängen, konnten bleiben, da musste nichts getauscht werden. Unter die Natursteinfliesen im Erdgeschoss hatte er ebenfalls längst eigenhändig eine Fußbodenheizung gelegt – das macht Heizen, egal ob fossil oder nicht, immer effizienter, wäre aber für das Wärmepumpensystem nicht nötig gewesen. Die Voraussetzungen waren also gut, Bohrfirma und Heizungsbauer stellten die Genehmigungs- und Förderanträge. Das zuständige Amt – die Wasserbehörde der Berliner Senatsverwaltung für Umwelt – genehmigte die geplante Anlage ein halbes Jahr später. Die Hoffmanns bekamen 6.000 Euro Förderung und einen günstigen KfW-Kredit.

Voraussetzungen für die effiziente Nutzung einer Wärmepumpe

Für die effektive Nutzung einer Wärmepumpe müssen bestimmte Anforderungen erfüllt sein.

• Wärmedämmung: Eine gute Dämmung verringert den Energieverlust des Gebäudes und erhöht die Effizienz der Wärmepumpe. Wärmepumpen können in Altbauten jedoch auch ohne Vollsanierung eingesetzt werden. Häufig reicht die Sanierung der obersten Geschossdecke oder Fenstertausch. Allerdings: Je besser die Dämmung, desto effizienter die Wärmepumpe.

• Niedrige Vorlauftemperatur: Wärmepumpen arbeiten effizienter bei niedriger Vorlauftemperatur (max. 55 ° C). Oft reicht schon die Anpassung der Heizkurve.

Fußboden- oder Wandheizungen sind optimal, da sie große Oberflächen haben und mit niedrigen Temperaturen funktionieren. Wenn bereits großflächige Heizkörper vorhanden sind, ist die Installation einer Wärmepumpe einfacher. Andernfalls lassen sich alte Heizkörper normalerweise problemlos austauschen.

• Platz und Standort: Es ist wichtig, genug Platz für die Wärmepumpeninstallation im Haus oder auf dem Grundstück zu haben. Im Keller oder einem separaten Heizraum aufgestellt, reduziert sich die Geräuschbelastung. Bei einer Außenaufstellung oder Split-Wärmepumpen müssen je nach Bundesland Mindestabstände zum Nachbargrundstück eingehalten werden.

Jedes Gebäude hat spezifische Anforderungen, deshalb ist eine Energieberatung und die Erstellung eines durchdachten Sanierungskonzepts empfehlenswert.

Der Einbau beginnt: Zwei Wochen Baustelle im Garten

2012 lebten noch alle drei Kinder der Familie zuhause, damals waren sie 14,12 und 5 Jahre alt. Als es losging mit den insgesamt drei Wochen dauernden Umbaumaßnahmen – drei Tage brauchte die Bohrfirma, zwei Wochen die Installation der Anlage im Keller –, organisierte sich die Familie drumherum. Es war Herbst, geduscht wurde beim Sport oder in Hoffmanns Elternhaus, das nur 500 Meter Luftlinie entfernt liegt. Und vollständig ohne fließend Wasser war die Familie tatsächlich nur zwei Tage. Erst wurde die alte Ölheizung demontiert, die vorher mit Wanne, Kessel, Tank, Lärm und Gestank einen 15 Quadratmeter großen Kellerraum komplett in Beschlag genommen hatte. Dann kam die Bohrfirma mit ihrem Gerät: Die Bohrmaschine war mit ihren 80 Zentimetern auf einem Kettenfahrzeug nur so breit, dass sie gut durch die Wirtschaftswege zwischen den Gärten und schließlich auch durchs Gartentor passte. Der schmale Garten wurde dann erst einmal „wirklich aufgewühlt“, grinst Peter Hoffmann heute. „Im nächsten Sommer war Gartenarbeit angesagt. Heute weiß ich aber noch nicht mal mehr genau, wo die Bohrlöcher sind.“

Funktionsprinzip eines umgekehrten Kühlschranks

Die Bohrfirma treibt Bohrrohre mit einem Durchmesser von 15 Zentimetern in den Boden. Dorthinein werden deutlich dünnere Rohre aus „unkaputtbarem HDPE eingefädelt“, wie Peter Hoffmann erzählt, einem Kunststoff, dem auch Wurzeln und Grundwasser nichts anhaben können. In diesen HDPE-Rohren laufen Kapillare mit einem Durchmesser von etwa zwei Millimetern, die als Wärmespeichermedium eine Sole-Flüssigkeit auf Alkoholbasis enthalten, ganz ähnlich einem Frostschutzmittel. In jedem der drei Rohre im Garten also führt je ein Kapillar 60 Meter in die Tiefe, macht einen U-Bogen und kommt wieder nach oben. Im Boden erwärmt sich die Sole und wird über eine horizontal gelegte Rohrleitung auf 1,50 Meter unter der Erdoberfläche, unter der Frostlinie also, in den Keller geführt. Dort steht die Wärmepumpe, die nach dem umgekehrten Kühlschrankprinzip der Flüssigkeit Wärme entzieht und diese durch Kompression zum Heizen nutzt. Über einen Wärmetauscher wird sowohl das Wasser in dem 300-Liter-Frischwassertank (für die Trinkwassererwärmung) als auch in dem 200-Liter-Heizungsspeicher erhitzt. Die abgekühlte Sole fließt in einem geschlossenen System zurück in den Erdboden, wo sie sich aufs Neue erwärmt.

Die Ölheizung zieht aus: Gewinn eines kompletten Kellerraums

Die Pumpe und die beiden Speicher nehmen jetzt in dem Kellerraum, in dem vorher Peter Hoffmanns Werkstatt war, gerade mal dreieinhalb Quadratmeter Platz in Anspruch. Der Raum, in dem früher die Ölheizung stand und pro Jahr 2.500 Liter Öl (nach der Dach- und Fassadendämmung waren es noch 1.700 Liter) verbrauchte, ist inzwischen Lager geworden für all die vielen Dinge, die ein Familienalltag so anspült: Schlafsäcke und aussortierte Bücher, platte Rugby-Bälle von Sohn Ansgar, der mittlerweile in die 10. Klasse geht – die beiden älteren Töchter sind ausgezogen –, Plüschtiere und Spielzeug von Judith Hoffmann, die als Tagesmutter vier kleine Kinder im Haus betreut, Geschenkpapiere, Wander- und Arbeitsstiefel, Regale für Marmeladen und Aktenordner. In einem dieser Ordner sind die Unterlagen für den Antrags-, Finanzierungs- und Umsetzungsprozess rund um den Wärmepumpeneinbau abgeheftet. Der Ordner ist schmal.

Seit über 10 Jahren erfolgreicher Betrieb der Erdwärmeanlage

Seit 2013 läuft nun die Heizungs- und Warmwasserversorgung der Hoffmanns über die Erdwärmepumpe. Und Peter Hoffmann wird nicht müde, ein Loblied auf seine Anlage zu singen. Die Sole holt über das gesamte Jahr hinweg laut Wärmemengenzähler 16-17° Wärme aus dem Boden. Die Pumpe entnimmt dieser Temperatur lediglich 1,5° bis 1,7°, um für Heizung und Warmwasser einen Vorlauf zwischen 42° und 60° zu erzeugen. Die Sole wird also mit rund 15° wieder in den Boden zurückgeführt. Von einer Irritation der Pflanzen kann keine Rede sein.
 Hinzu kommen die deutlich reduzierten Betriebskosten: Der Wärmepumpen- und Heizkreislauf braucht jeweils eine 5-Watt-Pumpe. Die Ölheizung hatte zuvor einen 150-Watt-Antrieb. Von Oktober 2022 bis Oktober 2023 hat die Erdwärmeanlage insgesamt 2.400 Kilowattstunden Strom verbraucht, der restliche Haushalt benötigte noch mal 2.700 Kilowattstunden obendrauf. Vor Einbau der Erdwärmeanlage verbrauchte der Haushalt pro Jahr 6.500 Kilowattstunden Strom, davon allein 3.800 Kilowattstunden für die Ölheizung. 

Erdwärmepumpe sparte in 10 Jahren ihre Kosten wieder ein

Peter Hoffmanns Rechnung ist aufgegangen: Die Investition in die Erdwärme hat ihn vor zehn Jahren insgesamt 18.000 Euro gekostet. Den trotz der Förderung notwendigen Kredit, so sein Plan, wollte er allein mit den Einsparungen des Heizungstauschs abbezahlen. Zehn Jahre später ist die Finanzierung nun abgeschlossen. Kein Öleinkauf mehr, deutlich reduzierte Stromkosten, kein Schornsteinfeger – diese Einsparungen haben es möglich gemacht. 

Aber wie steht es um Reparaturen und den Verschleiß der Anlage? Peter Hoffmann strahlt und sagt: „Klar, einmal pro Jahr bezahlen wir die bei einer Geothermie-Anlage verpflichtende Wartung. Kostenpunkt 310 Euro. Ansonsten werden solche Anlagen uralt. Ein Kühlschrank geht ja auch nicht kaputt.“ Ein einziges Mal ist die Pumpe in ihren mittlerweile zehn Betriebsjahren ausgefallen. Da war ein kleines Steuerungsrelais verschlissen. Die Reparatur hat zehn Minuten gedauert und 7,50 Euro gekostet.

Alltag mit der Erdwärmepumpe: Leises Brummen und großes Interesse in der Nachbarschaft

Wir sitzen am Esstisch im Wintergarten, und in einer Gesprächspause höre ich es plötzlich unter unseren Füßen leise brummen. Es klingt wie ein Kühlschrank im Nebenzimmer. Ja, das sei die Pumpe, sagt Peter Hoffmann. Es ist Anfang Dezember, die Außentemperatur beträgt 8°. Bei solchen Bedingungen springe die Pumpe nur zwei Mal pro Tag an, für jeweils eine halbe Stunde. Im Dauerbetrieb laufe sie nur bei -15° Außentemperatur, dann steige auch der Stromverbrauch deutlich. Aber wann wird es noch so kalt im Winter? Und die Geräusche nehme die Familie im Alltag überhaupt nicht mehr wahr. Was sie allerdings doch deutlich bemerkten: das stark gestiegene Interesse der Nachbarschaft in den vergangenen fünf Jahren. Dauernd stünde jetzt jemand vor der Haustür und wolle wissen, wie es denn so laufe mit der Pumpe. Und was das Ganze denn koste, sowohl beim Einbau als auch im Betrieb. Peter Hoffmann erzählt dann gern. Und sagt voller Überzeugung: „Wir sind sehr zufrieden.“

Idee und Redaktionsleitung: Sabine Drewes / Recherche und Text: Kirsten Riesselmann / Fotografie: Stephan Roehl  / Infoboxen und Redaktion: Lea Wrobel