Solekreis der Erdwärmepumpe: Ungleich durchströmte Sondenkreise kosten Strom, ohne eine Störung zu melden

Erdwärmepumpen fallen selten aus. Sie laufen, das Haus wird warm, das Display bleibt grün — und genau deshalb überleben Fehler auf der Erdseite so lange. Der einzige Ort, an dem sich ein schlecht durchströmter Sondenkreis überhaupt zeigt, ist der Stromzähler. Dort steht er zwischen Wetter, Warmwasserbedarf und Heizkurve versteckt, und niemand rechnet ihn heraus.

Der Solekreis ist der geschlossene Kreislauf zwischen der Wärmequelle im Boden und dem Verdampfer der Wärmepumpe: erdseitig die Erdwärmesonden oder der Flächenkollektor, dazwischen Verteiler und Sammler, Umwälzpumpe, Ausdehnungsgefäß, Manometer, Sicherheitsschalter. Er ist zugleich der Teil Ihrer Heizung, der wasserrechtlich erlaubnispflichtig ist und über dessen Betrieb Sie der Behörde gegenüber auskunftsfähig bleiben müssen. Beides — die Effizienz und die Rechtspflicht — hängt an wenigen Zahlen, die kaum ein Eigentümer je gesehen hat.

Der Verteiler verteilt nicht von selbst

Bei einer Sonde ist der Fall einfach: Was die Umwälzpumpe fördert, fließt durch diese eine Sonde. Ab zwei Bohrungen wird es zur Auslegungsfrage. Jeder Sondenstrang läuft einzeln zum Verteiler im Vorlauf und zum Sammler im Rücklauf, in der Regel in einem Verteilerschacht auf dem Grundstück oder in einem Kasten im Technikraum. Die Planung teilt den Gesamtvolumenstrom rechnerisch auf die Stränge auf — meist zu gleichen Teilen, weil alle Sonden gleich tief sind.

Diese Aufteilung stellt sich physikalisch nicht von allein ein. Die Bohrungen müssen Abstand zueinander halten — der Hamburger Leitfaden nennt mindestens fünf Meter, bei Sondenlängen über 50 Metern mindestens sechs Meter, und andere Länder setzen eigene Werte an. Dadurch sind die Anbindeleitungen unterschiedlich lang. Unterschiedliche Längen bedeuten unterschiedliche Druckverluste, und Flüssigkeit nimmt den bequemsten Weg. Ohne Gegenmaßnahme bekommt die nächstgelegene Sonde deutlich mehr als ihren Anteil, die entfernteste deutlich weniger.

Deshalb verlangt die für erdgekoppelte Wärmepumpen maßgebliche Richtlinie VDI 4640 Blatt 2 in der Fassung von Juni 2019, für die einzelnen Sondenstränge Reguliereinrichtungen zur Einregulierung der Durchflussmenge vorzusehen; die Kreise zwischen Verteiler und Sonde müssen einregulierbar und absperrbar sein. Vorhanden sind diese Ventile fast immer. Eingestellt wurden sie oft nie — weil die Einregulierung eine eigene Leistung ist, ein Protokoll erzeugt und Zeit auf der Baustelle kostet, die niemand ausdrücklich bestellt hat.

Was ein schiefer Abgleich über die Jahre anrichtet

Ein Kreis, der zu viel Sole führt, entzieht seinem Bohrloch zu viel Wärme. Das Erdreich um diese Sonde kühlt lokal stärker aus als geplant, während der schwach durchströmte Nachbar seinen Beitrag nicht liefert. Im Ergebnis sinkt die Soletemperatur am Verdampfer — und mit ihr die Leistungszahl. Die Hochschule München beziffert den Effekt auf rund 2,5 Prozent Leistungszahl je Kelvin höherer Soletemperatur.

Die Anlage meldet dazu nichts. Die Wärmepumpe sieht nur den gemischten Rücklauf aller Kreise, nicht die einzelnen Stränge. Ist er zu kalt, verlängert die Regelung die Laufzeiten, bis die gewünschte Vorlauftemperatur steht. Komfortabel bleibt es also; teurer wird es trotzdem.

Wie groß die Streuung in der Praxis ist, zeigen Feldmessungen. Das Fraunhofer ISE hat 56 Erdreich-Wärmepumpen vermessen und Jahresarbeitszahlen zwischen 3,0 und 5,0 bei einem Mittelwert von 3,9 gefunden. In einer eigenen Messreihe an 24 Erdwärmesonden-Anlagen der Hochschule München lagen die Werte zwischen 1,9 und 6,0. Diese Bandbreite entsteht nicht durch unterschiedliche Geräte, sondern durch die Ausführung.

Rechnen Sie es an Ihrem eigenen Haus durch. Nehmen Sie einen Jahreswärmebedarf von 18.000 Kilowattstunden an, dann verbraucht die Wärmepumpe bei einer Arbeitszahl von 4,0 rund 4.500 Kilowattstunden Strom, bei 3,6 rund 5.000. Die Differenz von 500 Kilowattstunden im Jahr entspricht bei Arbeitspreisen zwischen 20 und 30 Cent je Kilowattstunde etwa 100 bis 150 Euro — jedes Jahr, ohne dass je eine Meldung erscheint. Der Wärmebedarf ist hier eine Annahme; die beiden Arbeitszahlen liegen beide innerhalb der oben gemessenen Bandbreite.

Ein Fachbetrieb prüft die Durchströmung am geöffneten Verteiler auf drei Wegen: an eingebauten Volumenstrommessern im Vergleich zum Auslegungswert; über die Vorlauftemperaturen der einzelnen Kreise, die bei ordnungsgemäßer Durchströmung ähnlich sind und bei einem toten Kreis auf die Temperatur im Schacht abfallen; und über das Beschlagbild. Bei kalter Sole und feuchter Luft schlägt sich an durchströmten Rücklaufleitungen Kondensat nieder, teilweise Eis. Eine trockene Leitung neben lauter beschlagenen ist der deutlichste Hinweis darauf, dass dort kaum etwas fließt — und das ist ein Befund, den Sie selbst mit dem Handy dokumentieren können, sobald der Schachtdeckel offen ist.

Wasser, Glykol und die Frage, wie viel davon nötig ist

Im Solekreis steht kein beliebiges Frostschutzmittel. Die LAWA-Empfehlungen der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser von 2019 geben Wasser und nicht wassergefährdenden Stoffen den Vorrang. Ist das nicht möglich, dürfen außerhalb sensibler Gebiete wässrige Lösungen der Wassergefährdungsklasse 1 auf Basis von Ethylenglykol oder Propylenglykol eingesetzt werden, vorzugsweise ohne Additive; Zusätze der Wassergefährdungsklasse 1 sind nur unterhalb von 3 Massenprozent zulässig, solche der Klassen 2 und 3 gar nicht. Der Grund ist keine Formalie: Glykol bringt viel organisch gebundenen Kohlenstoff mit, der bei einer Leckage im Grundwasser Sauerstoff zehrt und dadurch Schwermetalle mobilisieren kann.

In Wasserschutz- und Einzugsgebieten wird es strenger. Der Hamburger Leitfaden Erdwärmenutzung stuft als unbedenklich nur Trinkwasser und Wasser-Glykol-Gemische mit höchstens 3 Prozent Glykolanteil ein und knüpft daran Abstandsregeln: Im Umkreis von 100 Metern um Brunnen der öffentlichen Trinkwasserversorgung sind Erdwärmebohrungen unzulässig, zwischen 1.000 und 2.000 Metern nur mit einem solchen unbedenklichen Medium.

Zwischen Ethylen- und Propylenglykol entscheidet nicht das Wasserrecht — beide sind schwach wassergefährdend und wasserrechtlich gleichrangig zulässig. Der Unterschied liegt in der Gesundheitsgefahr: Hersteller empfehlen ausdrücklich Produkte auf Basis des nicht gesundheitsschädlichen 1,2-Propylenglykols überall dort, wo ein Übertritt in den Lebensmittel- oder Trinkwasserbereich nicht völlig auszuschließen ist. Die Stoffwerte der beiden unterscheiden sich, weshalb Pumpe und Verdampfer auf das tatsächlich eingefüllte Medium ausgelegt sind. Ein Wechsel ist deshalb keine Materialentscheidung auf der Baustelle.

Wie viel Frostschutz nötig ist, zeigt die Herstellertabelle für ein ethylenglykolbasiertes Gemisch:

Konzentration	Eisflockenpunkt	Dichte bei 20 °C
20 Vol.-%	−9,0 °C	1.029 kg/m³
25 Vol.-%	−12,3 °C	1.037 kg/m³
30 Vol.-%	−16,1 °C	1.044 kg/m³
35 Vol.-%	−20,4 °C	1.052 kg/m³

Zwei Lesehilfen dazu. Der Eisflockenpunkt ist die Temperatur, bei der die ersten Eiskristalle ausfallen, nicht die, bei der das Gemisch fest wird — er liegt also auf der sicheren Seite. Und unter 20 Volumenprozent wirken die Korrosionsinhibitoren nicht mehr zuverlässig; das ist die eigentliche Untergrenze, nicht der Frostschutz.

Mehr Glykol ist trotzdem nicht besser. Der Frostschutz ist nicht für kalte Außenluft da, sondern für die Sole zwischen Verdampfer und Sonde. Das Erdreich selbst soll gerade nicht gefrieren: Die LAWA fordert, Frost-Tau-Wechsel an Bohrlochwand und Verfüllung auszuschließen, sieht dafür 0 Grad Celsius als minimale Wärmeträgertemperatur vor und weist darauf hin, dass viele Länder für kleinere Anlagen minus 3 Grad Celsius am Austritt der Wärmepumpe als Grenzwert vorgeben. Hamburg verlangt bei Medien mit einem Gefrierpunkt unter null Grad einen Thermowächter im Zulauf der Sonden, der die Umwälzpumpe unter dieser Temperatur abschaltet.

Die Zahlen, die Sie selbst führen

Der Hamburger Leitfaden formuliert eine Pflicht, die viele Eigentümer nicht kennen: Der Betreiber ist gehalten, ein Betriebstagebuch zu führen, in dem Betriebsvorgänge, Wartungen und vor allem außergewöhnliche Zustände wie Undichtigkeiten oder ausgetretene Wärmeträgerflüssigkeit dokumentiert sind. Auf Anforderung ist es der Wasserbehörde auszuhändigen. Was für Ihr Grundstück gilt, steht in den Nebenbestimmungen Ihres Erlaubnisbescheids — die Landesregelungen weichen voneinander ab.

Ein solches Tagebuch ist schnell geführt, wenn Sie sich auf vier Größen beschränken:

Größe	Wo sie ablesbar ist	Orientierung	Was eine Abweichung nahelegt
Soledruck	Manometer am Solekreis	maßgeblich ist die Anlagendokumentation; als Größenordnung nennt die Hochschule München einen Vordruck des Ausdehnungsgefäßes von 0,7 bis 1,0 bar und einen Systemdruck rund 0,3 bar darüber	langsames Sinken über Wochen: Luft oder Ausdehnungsgefäß; plötzlicher Abfall: Leckageverdacht
Sole-Vor- und -Rücklauf	Reglerdisplay	Spreizung im Betrieb 3 bis 6 Kelvin	dauerhaft unter 4 Kelvin bei niedrigen Soletemperaturen: Sondenfeld zu klein; deutlich über 6 Kelvin: zu wenig Durchfluss
Frostschutzkonzentration	Wartungsprotokoll	mindestens 20 Volumenprozent	verdünnt — meist durch Wasser, das nach einem Druckverlust nachgefüllt wurde
Soletemperatur am Sondeneintritt	Reglerdisplay	Grenzwert aus dem Erlaubnisbescheid, häufig minus 3 Grad Celsius	dauerhafte Unterschreitung: Entzug zu hoch für das Sondenfeld

Beim Druck kommt es auf die Vergleichbarkeit an. Der Soledruck hängt von der Temperatur des Mediums ab; ein Wert im Februar bei laufendem Verdichter und einer im September nach Wochen Stillstand sagen wenig übereinander. Notieren Sie deshalb immer Datum, Außentemperatur und Betriebszustand dazu. Zwölf Zeilen im Jahr genügen, um aus einem Einzelwert eine Kurve zu machen.

Die Frostschutzkonzentration bestimmt der Fachbetrieb — über die Dichte mit einem Aräometer oder Frostschutzprüfer oder, bequemer und genauer, über den Brechungsindex mit einem Refraktometer. Dafür muss Medium entnommen werden, also der Kreis geöffnet werden. Lassen Sie sich den gemessenen Wert bei jeder Wartung als Zahl nennen und übernehmen Sie ihn ins Tagebuch. Eine Aussage wie „Frostschutz in Ordnung“ ist kein Messwert.

Fallender Druck: erst Luft, dann Leckage

Ein sinkender Soledruck löst bei Eigentümern regelmäßig den Verdacht auf ein Leck aus. Die häufigere Ursache ist eine andere. Hat das Ausdehnungsgefäß zu wenig Volumen oder den falschen Vordruck, tritt bei Erwärmung Flüssigkeit am Überdruckventil aus; bei der Abkühlung entsteht Unterdruck, und das System zieht Luft nach. Die Luftpolster sammeln sich bevorzugt in einzelnen Sonden und bringen dort die Durchströmung zum Erliegen — der Energieertrag dieser Sonde fällt aus, und der Anlagendruck sinkt zusätzlich. Genau diese Konstellation wird nach den Erfahrungen der Hochschule München oft als Leckage fehlgedeutet. Auch der Hersteller weist darauf hin, dass Gaspolster bei Abkühlung Unterdruck erzeugen und dadurch weitere Luft eingesaugt wird und dass unzureichende Entlüftung die Wärmeübertragung verschlechtert.

Eine echte Leckage sieht anders aus: sichtbare Flüssigkeit an Verschraubungen, im Verteilerschacht oder unter der Wärmepumpe, ein plötzlicher statt schleichender Druckabfall, das Ansprechen des Druckwächters. Für unterirdische einwandige Anlagenteile mit wassergefährdendem Medium fordert die LAWA eine selbsttätige Leckageüberwachung, bei der sich die Umwälzpumpe sofort abschaltet und ein Alarmsignal ausgelöst wird; im gewerblichen Bereich folgt das unmittelbar aus § 35 Absatz 2 der Anlagenverordnung wassergefährdende Stoffe, im privaten Bereich mittelbar über die Sorgfaltspflicht des § 5 Wasserhaushaltsgesetz.

Bestätigt sich der Verdacht, ist der Weg klar vorgezeichnet. Der Hamburger Leitfaden verlangt, die Anlage unverzüglich außer Betrieb zu nehmen, das Wärmeträgermedium zu entfernen, die Absperrventile zu schließen und die Wasserbehörde unverzüglich zu informieren. Unverzüglich zu melden sind außerdem Auffälligkeiten, die erwarten lassen, dass wassergefährdende Stoffe in Boden oder Grundwasser gelangt sein könnten, sowie jeder Wechsel des Wärmeträgermediums. Die LAWA hält fest, dass die wasserrechtliche Erlaubnis den Betreiber in aller Regel verpflichtet, Betriebsstörungen und sonstige Auffälligkeiten unverzüglich mitzuteilen.

Daraus folgt die wichtigste Unterlassung: Füllen Sie nichts nach. Wasser verdünnt Frostschutz und Korrosionsschutz — nach einer Leckage ist Konzentrat entsprechend der vorhandenen Konzentration nachzufüllen, reines Wasser nur bei Verdampfungsverlusten. Vor allem aber ist der Druckverlust der einzige Befund, den Sie haben. Wer ihn wegfüllt, nimmt dem Fachbetrieb und der Behörde die Grundlage.

Wo die Eigenkontrolle endet

Handlung	Eigentümer	Fachbetrieb
Manometerstand, Soletemperaturen und Störmeldungen protokollieren	ja	—
Schachtdeckel abnehmen, Beschlagbild und Trockenheit fotografieren	ja, ohne einzusteigen	—
Anlage bei sichtbarem Flüssigkeitsaustritt abschalten und Behörde informieren	ja	—
Solekreis befüllen, spülen, entlüften	nein	ja
Frostschutzkonzentration messen und korrigieren	nein	ja
Sondenkreise am Verteiler einregulieren	nein	ja
Vordruck des Ausdehnungsgefäßes prüfen und einstellen	nein	ja
Druck- und Dichtheitsprüfung	nein	ja

Der Vordruck lässt sich nicht im Vorbeigehen kontrollieren: Dafür muss das Ausdehnungsgefäß vom Solekreis getrennt und soleseitig entleert werden. Die Dichtheitsprüfung wiederum ist ein normiertes Verfahren. Hamburg verlangt Druckprüfungen in Anlehnung an DIN 4279-7, die Gesamtanlage vor Inbetriebnahme mit dem 1,5-fachen Betriebsdruck, dokumentiert im Prüfprotokoll; in Betrieb gehen darf die Anlage nur, wenn alle Prüfungen erfolgreich waren — und erst, wenn die Verpresssuspension der Sonden ausgehärtet ist, in der Regel 28 Tage nach dem Verpressen. Für die wiederkehrende Wartung empfehlen LAWA und Landesleitfäden eine jährliche Funktionskontrolle von Wärmetauscher, Ausdehnungsgefäß, Sicherheitsdruckwächter, Manometer, Ventilen und Verplombung.

Der rechtliche Rahmen dahinter ist knapp erzählt. Erdarbeiten, die in das Grundwasser eingreifen können, sind nach § 49 Absatz 1 Wasserhaushaltsgesetz einen Monat vorher anzuzeigen; werden dabei Stoffe eingebracht oder ist der Betrieb geeignet, die Wasserbeschaffenheit nachteilig zu verändern, liegt eine Benutzung nach § 9 vor und damit nach § 8 Absatz 1 die Erlaubnispflicht. Zuständig ist die untere Wasserbehörde. Die LAWA hält fest, dass die Voraussetzungen für ein Erlaubnisverfahren bei Erdwärmesonden in der Praxis fast immer erfüllt sind; mehrere Länder haben die Anzeige ohnehin durch eine generelle Erlaubnispflicht ersetzt. Das seit dem 23. Dezember 2025 geltende Geothermie-Beschleunigungsgesetz stellt oberflächennahe Geothermie bis 400 Meter Tiefe unter überragendes öffentliches Interesse und erleichtert den vorzeitigen Beginn — die wasserrechtliche Erlaubnis selbst schafft es nicht ab. Was im Einzelfall gilt, steht in Ihrem Bescheid; die Auslegung im Streitfall ist Sache einer Rechtsberatung.

Womit Sie diese Heizsaison anfangen

Vier Schritte, die zusammen einen Nachmittag kosten und danach zwölf Minuten im Jahr.

1. Suchen Sie den wasserrechtlichen Erlaubnisbescheid heraus und lesen Sie die Nebenbestimmungen: zulässiges Wärmeträgermedium, Temperaturgrenzwert, Melde- und Dokumentationspflichten, Befristung.
2. Fotografieren Sie das Manometer und legen Sie eine Tabelle an — Datum, Druck, Außentemperatur, Betriebszustand, Sole-Vor- und -Rücklauf. Eine Zeile im Monat reicht.
3. Öffnen Sie im Winterbetrieb einmal den Verteilerschacht und fotografieren Sie die Rücklaufleitungen. Beschlagen alle gleichmäßig oder bleibt eine auffällig trocken?
4. Verlangen Sie beim nächsten Wartungstermin zwei Zahlen schriftlich: die gemessene Frostschutzkonzentration und die eingestellten Volumenströme der einzelnen Sondenkreise. Existiert kein Einregulierungsprotokoll, holen Sie den hydraulischen Abgleich der Sondenkreise als eigene Position ins Angebot.

Der vierte Punkt ist der, der sich rechnet. Alles davor kostet Sie nichts außer Aufmerksamkeit — und verschafft Ihnen den Verlauf, ohne den auch der beste Fachbetrieb im Störungsfall nur raten kann.