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Wärmepumpe mit Grundwasser nutzen

Bild: Wasserquelle
Grundwasser dient als Energiequelle | © Boke9a / pixabay.com CC0

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt die ganzjährig relativ konstante Temperatur des Grundwassers von 8 bis 12 Grad Celsius als erneuerbare Wärmequelle. Dabei erreicht sie einen Wirkungsgrad bis zu 500 Prozent.

Mit anderen Worten: 1 Kilowattstunde elektrische Leistung wird in bis zu 5 Kilowattstunden Wärme umgewandelt. Bei einer normalen Elektroheizung findet die Umwandlung 1 zu 1 statt, was den Betrieb solcher Direktheizungen auf Dauer extrem teuer und damit unwirtschaftlich macht.

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe saugt Grundwasser aus einem Brunnen an und entzieht diesem die Wärme. Bei diesem Prozess wird die Wärme des Grundwassers über einen Wärmetauscher auf den Kältemittelkreis der Wärmepumpe übertragen. Das Kältemittel verdampft und gelangt über den Kältemittelkreislauf zur eigentlichen Wärmepumpe. Dort wird es unter Druck verdichtet, sodass die Temperatur des Kältemittels weiter steigt. Die so erzeugte Wärme wird dann über einen Wärmetauscher an den Heizkreislauf abgegeben, während das abgekühlte Wasser wieder ins Erdreich zurückfließt.

Bild: Energieheld Tipp

Die Wasser-Wasser-Wärmepumpe generiert durch ihren hohen Wirkungsgrad aus einer Kilowattstunde Strom bis zu 5 Kilowattstunden Heizenergie. Daher gilt sie als sehr umweltfreundlich und erhält eine staatliche Förderung bis zu 30.000 Euro. Besonders effizient ist die Wasser-Wasser-Wärmepumpe in sehr gut gedämmten Gebäuden und in Kombination mit einer Photovoltaik-Anlage und einer Fußbodenheizung.

Vorteile, Nachteile und Besonderheiten

Zu den Vorteilen einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe gehört in allererster Linie ihre enorme Effizienz. Sie erreicht, wie bereits erwähnt, einen Wirkungsgrad von 500 Prozent. Das sorgt für niedrige Heizkosten. Weitere Vorteile: Man kann wegen dieser Effizienz im Rahmen der Anfang 2021 neu eingeführten und in Etappen umgesetzten Bundesförderung für effiziente Gebäude BEG vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) sowie der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) eine hohe Förderung erhalten. Außerdem benötigt sie kaum Platz und nur wenig Wartung.

Nachteil: Den niedrigen Betriebskosten und der Förderung stehen hohe Anschaffungskosten gegenüber. Die Erschließung der Wärmequelle (Bohrung) ist sehr teuer - je tiefer gebohrt werden muss, um das Grundwasser zu erreichen, desto teurer wird es. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Erschließung auch von den örtlichen Behörden genehmigt werden muss (Gebühren). Außerdem kann man die Wasser-Wasser-Wärmepumpe natürlich nur installieren lassen, wenn die Genehmigung auch erteilt wurde. In Wasser- und Heilquellenschutzgebieten ist dies üblicherweise nicht der Fall.

Vorteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe Nachteile einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Sehr hohe Effizienz (Wirkungsgrad bis zu 500 %) Teuer in der Anschaffung, hohe Erschließungskosten
Sehr niedrige Heizkosten Genehmigungspflichtig, Bearbeitungsgebühr, keine Genehmigung in Wasser- und Heilquellenschutzgebieten
Kaum Wartungskosten Viel Planung wegen Wärmequellenerschließung (Genehmigung)
Verschiedene Fördermöglichkeiten (BAFA, KfW), hohe Förderung Energieeffizienz kann sich verschlechtern, wenn Wasser aus zu großer Tiefe hochgepumpt werden muss
Kann in der Regel im Sommer auch als Klimaanlage genutzt werden Gefahr des Absinkens des Grundwasserspiegels in sehr warmen, regenarmen und langen Sommern/Jahren
Sehr umweltfreundlich, kaum Emissionen (beim Betrieb mit Ökostrom)  

Sinkt der Grundwasserspiegel?

In sehr warmen, niederschlagsarmen Jahren, kann es dazu kommen, dass der Grundwasserspiegel so weit sinkt, dass die Wärmepumpe „trocken fällt”. Das kommt jedoch nur sehr selten vor. In einem solche Fall kann man tiefer bohren, was allerdings teuer ist und zudem die Effizienz der Anlage senkt. Daher sollte man schon bei der Planung dringend einen Energieberater mit einbinden. Er verfügt über das nötige Fachwissen, um die Situation im konkreten Einzelfall zu bewerten.

Durch den Betrieb der Wärmepumpe selber sinkt der Grundwasserspiegel dagegen nicht, da es nicht im klassischen Sinne „verbraucht” wird. Nach dem Entzug der Wärme fließt es wieder zurück ins Erdreich, wo es wieder dem Grundwasser zugeführt wird. Gleichwohl handelt es sich bei dem Prozess um einen Eingriff in den Wasserhaushalt. Daher sind für die Brunnenbohrung Genehmigungen erforderlich.

Notwendige Genehmigungen

Die Bohrung der Brunnen für die Erschließung des Grundwassers als Wärmequelle einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe erfordert, wie bereits erwähnt, eine Genehmigung. Der Antrag ist bei der örtlichen Unteren Wasserbehörde zu stellen und muss von ihr bewilligt werden. Für diesen Vorgang sind ca. 2 Monate Bearbeitungszeit einzuplanen. Befindet sich das Grundstück in der Nähe zu einem Wasserschutzgebiet, ist zudem eine wasserrechtliche Genehmigung nötig. Diese erhält man allerdings nur in seltenen Fällen. Daher sollte man sich schon im Vorfeld bei der Unteren Wasserbehörde nach der geltenden Wasserschutzstufe erkundigen.

Preise für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Die Preise für Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind von zahlreichen Faktoren abhängig, sodass es schwierig ist, hier pauschal einen Preis zu nennen. Einfluss auf den Anschaffungspreis haben neben der Leistung und der Qualität der Anlage vor allem die Kosten der Erschließung.

Für die Anschaffung eines Markenproduktes, das einen 4-Personen-Haushalt in einem 140 Quadratmeter großen Haus mit Heizwärme und Warmwasser versorgt, ist (ohne Förderung) mit durchschnittlichen Gesamt-Anschaffungs- und Installationskosten von ca. 30.000 Euro zu rechnen. Darin enthalten sind die Anschaffung der Wärmepumpe selbst, Zubehör, der Einbau sowie die Erschließung der Wärmequelle inklusive Gebühren für die Genehmigung.

Bauteil / Leistung Kosten
Wasser-Wasser-Wärmepumpe 11.000 - 13.000 €
Zubehör 3.000 - 4.000 €
Erschließung der Wärmequelle (ca. 4.500 - 5.500 € pro 15 m Tiefe)
Installation 3.000 €
   
Gesamtkosten (ohne Förderung) ca. 30.000 €

Kosten für den Einbau und Bohrungen

Wie bereits erwähnt, hängt die Höhe der Anschaffungskosten wesentlich von den Kosten für die Installation der Wasser-Wasser-Wärmepumpe ab. Diese setzen sich aus den normalen Installationsarbeiten und der Erschließung der Wärmequelle inklusive Bohrung und Antragsgebühren zusammen. Für die Installation werden in der Regel ca. 3.000 Euro fällig, die Erschließung der Wärmequelle kostet je nach ausführendem Unternehmen und Aufwand ca. 4.500 bis 5.500 Euro je 15 Meter Bohrtiefe.

Stromverbrauch und laufende Kosten

Die Kosten für den Stromverbrauch eines 4 Personen-Haushaltes in einem Bestandsbau mit einem Wärmebedarf von ca. 28.000 Kilowattstunden jährlich liegen bei ca. 1.300 Euro pro Jahr. In einem Neubau mit einem Wärmebedarf von 7.200 Kilowattstunden ist mit Kosten von ca. 390 Euro pro Jahr zu rechnen. Allerdings ist der Begriff Stromverbrauch nicht ganz korrekt, da Strom genutzt und nicht verbraucht wird. Nach der Nutzung fließt er über den Minuspol wieder ab und steht zum Betrieb des nächsten Verbrauchers zur Verfügung.

Die Stromanbieter gewähren meistens einen speziellen Tarif für Wärmepumpenstrom. Dieser liegt bei ca. 0,21 Euro pro Kilowattstunde. Wichtig zu beachten ist der hohe Wirkungsgrad der Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Multipliziert man den Wert, den man erhält, wenn man den jährlichen Wärmebedarf durch die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe teilt, mit dem Strompreis, erhält man die jährlichen Stromkosten. Dabei beschreibt die JAZ quasi den Wirkungsgrad der Heizung.

Weitere laufende Kosten entstehen durch die regelmäßige Wartung. Diese liegen bei nur ca. 50 Euro pro Jahr, da die Wärmepumpe die Wärme nicht durch Verbrennung sondern durch Kompression erzeugt. Dementsprechend braucht man keinen Schornstein und auch keinen Schornsteinfeger. Dadurch spart man die Kosten für seine jährliche Dienstleistung, da eine Feuerstättenschau nicht nötig ist. Und im Neubau spart man sich zusätzlich den Bau des Schornsteins.

Gebäudetyp Stromkosten pro Jahr Wartungskosten pro Jahr Gesamtkosten pro Jahr
Altbau ca. 1.300 € ca. 50 € ca. 1.350 €
Neubau ca. 390 € ca. 50 € ca. 440 €

Förderung für Grundwasser-Wärmepumpen

Bild: BAFA Förderung für Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Wird hoch gefördert: Wasser-Wasser-WP | © viewcapture / shutterstock.com

Zu Jahresbeginn 2021 wurde die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) eingeführt. Für Sanierungen von Bestandsbauten mit Einzelmaßnahmen wie die Heizungsmodernisierung ist sie bereits seit 01.01.2021 erhältlich (BEG EM). Zuständig für die Zuschuss-Förderung der BEG EM ist das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).

Seit 01.07.2021 besteht nun in der BEG EM auch die Möglichkeit alternativ zum Zuschuss des BAFA im Programm KfW 262 einen Kredit inklusive Tilgungszuschuss von der Kreditanstalt für Weideraufbau (KfW) zu erhalten, falls einem das nötige Kapital zur Anschaffung fehlt. Die Förderung von BAFA und KfW für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe liegt im Altbau immer bei mindestens 35 Prozent der förderfähigen Kosten, bzw. der Kreditsumme von max. 60.000 Euro. Das entspricht einer maximalen Förderung von 21.000 Euro pro Wohneinheit. Bei einem Durchschnittspreis von 30.000 Euro für eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe kann also von einer durchschnittlichen Förderung von ca. 10.500 Euro ausgegangen werden.

Ersetzt die Wärmepumpe eine alte Ölheizung, kann man im Rahmen der Öl-Austauschprämie auch einen erhöhten Fördersatz von 45 Prozent der Kosten bzw. der Kreditsumme erhalten. Zusätzliche 5 Prozent, also insgesamt 50 Prozent der förderfähigen Kosten bzw. der Kreditsumme kann man erhalten, wenn die Installation einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe in einem individuellen Sanierungsfahrplan (iSFP) von einem dafür zertifizierten Energieberater empfohlen wurde. Das entspricht einer Summe von max. 30.000 Euro. Außerdem kann man für Energieberatung bis zu 2.500 Euro Förderung erhalten. Zudem werden Umfeldmaßnahmen wie z. B. die Erschließung der Wärmequelle oder der Einbau einer Fußbodenheizung mit gefördert.

Förderinstitut Programm Kosten Wasser-Wasser-Wärmepumpe Förderung gesamt Kosten abzgl. Förderung
BAFA (Zuschuss) / KfW 262 (Kredit + Tilgungszuschuss) BEG EM Basisförderung ca. 30.000 € Zuschuss / Tilgungszuschuss von 35 % der förderfähigen Kosten** / der Kreditsumme** ca. 19.500 €
BAFA (Zuschuss) / KfW 262 (Kredit + Tilgungszuschuss) BEG EM Öl-Austauschprämie Zuschuss / Tilgungszuschuss von 45 % der förderfähigen Kosten** / der Kreditsumme** ca. 16.500 €
BAFA (Zuschuss) / KfW 262 (Kredit + Tilgungszuschuss) BEG EM iSFP-Bonus* Zuschuss / Tilgungszuschuss von 50 % der förderfähigen Kosten** / der Kreditsumme** ca. 15.000 €

* individueller Sanierungsfahrplan ** pro Wohneinheit

Im Rahmen der Einführung der BEG WG für Wohngebäude am 01.07.2021 ist auch auch die Förderung für Sanierungen und Neubauten nach Effizienzhaus-Standard gestiegen. Hier wird die Wärmepumpe allerdings nur anteilig an den Gesamtkosten gefördert. Dabei kann man sowohl bei Sanierungen als auch bei Neubauten zwischen dem Kredit KfW 261 mit Tilgungszuschuss oder dem einmaligen Zuschuss KfW 461 wählen. Die Programme gelten gleichermaßen für Sanierungen zum Effizienzhaus, als auch für Neubauten nach Effizienzhaus-Standard.

Durch die Schaffung zusätzlicher Effizienzhaus-Klassen für besonders energieeffiziente Technologien kann man bei Sanierungen zusätzlich einen Bonus von 5 Prozent bzw. bei Neubauten einen von 2,5 Prozent erhalten. Ebenfalls 2,5 Prozent mehr Förderung kann man im Neubau für das Erreichen einer ebenfalls neu eingeführten NH-Klasse erhalten - hierzu benötigt das Gebäude ein Nachhaltigkeits-Zertifikat. Eine Doppelung des Bonus durch das Erreichen von EE-Klasse und NH-Klasse ist dagegen nicht möglich - es gilt immer nur ein Bonus. Außerdem haben sich durch die Einführung der neuen EE-Klassen bzw. die NH-Klassen sowohl der Kreditrahmen als auch der Rahmen für die förderfähigen Kosten sowie die Zuschüsse erhöht.

Im Programm KfW 261 kann man einen Kredit bis zu 150.000 Euro nebst Tilgungszuschuss bis zu 75.000 Euro erhalten. Alternativ kann man aber auch auf den Zuschuss KfW 461 zurückgreifen - hier steht ein einmaliger Zuschuss in Höhe bis zu 50 Prozent der förderfähigen Kosten von max. 150.000 Euro - also bis zu 75.000 Euro zur Verfügung. Eine erhöhte Förderung von 50 Prozent der förderfähigen Kosten bzw. der Kreditsumme von 10.000 Euro steht in den Programmen KfW 261 und KfW 461 seit 01.07.2021 übrigens auch für die Energieberatung für Sanierungen oder Neubauten nach Effizienzhaus-Standard bereit. Das entspricht max. 5.000 Euro.

Förderinstitut Förderprogramm Kosten Wasser-Wasser-Wärmepumpe Förderung Kosten abzügl. Förderung
KfW 261 (Kredit) BEG WG: Sanierung Bestandsbau ca. 30.000 € Tilgungszuschuss bis zu 50 % der Kreditsumme von höchstens 150.000 €, max. 75.000 €* ca. 15.000 €
KfW 461 (Zuschuss) BEG WG: Sanierung Bestandsbau Zuschuss bis zu 50 % der förderfähigen Kosten von höchstens 150.000 €, max. 75.000 €* ca. 15.000 €
KfW 261 (Kredit) BEG WG: Neubau Tilgungszuschuss bis zu 25 % der Kreditsumme von höchstens 150.000 €, max. 37.500 €* ca. 22.500 €
KfW 461 (Zuschuss) BEG WG: Neubau Zuschuss bis zu 25 % der förderfähigen Kosten von höchstens 150.000 €, max. 37.500 €* ca. 22.500 €

* pro Wohneinheit

Im Neubau können Sie mit dem Kredit KfW 261 ein Darlehen bis zu 150.000 Euro und einen Tilgungszuschuss bis zu 37.500 Euro erhalten. Als Alternative dazu können Sie seit 01.07.2021 im Programm KfW 461 erstmalig auch einen Zuschuss bis zu 37.500 Euro für einen Neubau nach Effizienzhaus-Standard erhalten. Weitere Förderungen stehen ggf. auf Länderebene und auf regionaler Ebene zur Verfügung. Sollten Sie Fragen dazu haben, wenden Sie sich an unsere Berater. Sie haben einen Überblick über die Förderungen 2021 und helfen Ihnen gerne.

Hersteller und Modelle im Vergleich

Wärmepumpen haben in den vergangenen Jahren einen Boom erlebt. Dementsprechend viele Hersteller gibt es. Einen vollständigen Überblick über sämtliche Anbieter und Modelle können wir Ihnen daher nicht geben. In der folgenden Tabelle wollen wir Ihnen dennoch eine kleine Übersicht zu den bedeutendsten Herstellern, ihren gängigsten Modellen und den wichtigsten Kennzahlen verschaffen.

Hersteller Modell Energiequelle Kühlung möglich? Nennwärme-Leistung Jahresarbeitszahl (JAZ)
AIT (alpha innotec) WWC 100H/X Grundwasser nein 11 kW bis 5
NIBE F 1155 - 16 Grundwasser ja 12 kW bis 6,5
Viessmann Vitocal 300-G BWC 301B10 Grundwasser ja 13,5 kW bis 5,7
Vaillant flexoTHERM Exclusive VWF 88/4 Grundwasser ja 10 kW bis 4,5
Bosch Junkers Supraeco STM 100-1 + PWÜ Grundwasser ja 13,6 kW bis 5,2

Alternativen zur Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Bild: Luft-Wasser-Wärmepumpe Außenaufstellung
Gute Alternative: Die Luft-Wasser-Wärmepumpe | © caifas / shutterstock.com

Wenn man keine Genehmigung für die Erschließung der Wärmequelle erhält oder es andere Gründe gibt, warum man eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nicht installieren kann, gibt es verschiedene Alternativen. Hier ist vor allem die Erd-Wärmepumpe zu nennen.

In Kombination mit einer Erdsonde ist sie ähnlich effizient wie die Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Sollte man auch dafür keine Genehmigung erhalten, stehen auch Varianten mit Flächenkollektoren, Erdwärmekörben oder Ringgrabenkollektoren zur Verfügung.

Um diese verlegen zu können, braucht man allerdings ein Grundstück, das groß genug ist. Steht dies auch nicht zur Verfügung, kann man immer noch auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ausweichen. Diese ist zwar nicht so effizient wie eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe oder Erd-Wärmepumpe. Im Vergleich mit Heizungen auf Basis fossiler Energieträger schneidet sie aber immer noch sehr gut ab und sorgt für niedrige Energiekosten. Das gilt vor allem für gut isolierte Neubauten.

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