Entzugsleistung des Erdreichs: Tabelle in W/m² & W/m

Die spezifische Entzugsleistung ist die Zahl, an der ein Erdwärmeprojekt hängt. Sie beschreibt, wie viel Watt Ihr Untergrund dauerhaft pro Quadratmeter Kollektorfläche oder pro Meter Bohrung abgeben kann. Daraus folgt unmittelbar, ob 200 m² Garten reichen oder ob es 600 m² sein müssen. Die Spannweite ist enorm: Zwischen trockenem und wassergesättigtem Boden liegt beim Flächenkollektor exakt der Faktor 4.

Dieser Artikel liefert die beiden maßgeblichen Tabellen und rechnet sie an einem Einfamilienhaus mit 8 kW Heizlast vollständig durch. Vorweg der Hinweis, der die meisten Missverständnisse auflöst: Die Entzugsleistung bezieht sich nie auf die Heizleistung Ihrer Wärmepumpe, sondern nur auf den Anteil, den das Erdreich beisteuert. Wie groß dieser Anteil ausfällt, hängt an der Leistungszahl des Geräts.

Erdwärmekollektor: Entzugsleistung in W/m²

Beim horizontal verlegten Flächenkollektor wird die Leistung auf die Fläche bezogen. Der Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein gibt die Werte der VDI 4640 Blatt 2 so wieder:

Quelle: Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein (Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume), Werte der VDI 4640 Blatt 2. Bodenarten werden dabei ausdrücklich nicht weiter unterschieden, sondern nur nach Feuchtezustand klassifiziert.

Die beiden Spalten sind der am häufigsten übersehene Punkt der ganzen Tabelle. 1.800 Volllaststunden gelten für reinen Heizbetrieb, 2.400 Volllaststunden für Heizbetrieb plus Warmwasserbereitung. Wer das Warmwasser über dieselbe Wärmepumpe erzeugt, verliert damit genau ein Fünftel der spezifischen Entzugsleistung und braucht entsprechend mehr Fläche. Diese Definition der Betriebsstunden bestätigt auch der Umweltatlas Berlin wörtlich.

Warum andere Quellen ganz andere Zahlen nennen

Die Tabelle oben klassifiziert ausschließlich nach dem Feuchtezustand. Verschiedene Bodenarten werden darin ausdrücklich nicht weiter unterschieden. Genau das tun neuere Simulationsrechnungen, und deshalb kommen sie auf abweichende Werte. Der Geothermieleitfaden gibt eine solche Rechnung für feuchtes Erdreich, Kollektorrohre mit 32 mm Durchmesser und zwei norddeutsche Klimazonen wieder:

Quelle: Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein, Simulationsergebnisse nach Ramming (2007), Auslegungskriterium ist die Vermeidung von Matschbildung. Bei kleineren Rohrdurchmessern liegen die Maximalwerte rund 10 % niedriger.

Beide Zahlenreihen sind korrekt, sie haben nur verschiedene Bezugsgrößen. Gemischt werden dürfen sie nie. Fragen Sie deshalb bei jedem Wert nach, welche Betriebsstundenzahl, welcher Rohrdurchmesser und welche Klimaregion dahinterstehen.

Erdwärmesonde: Entzugsleistung in W/m

Bei der vertikalen Sonde wird die Leistung auf den Bohrmeter bezogen. Hier entscheidet nicht die Sonne, sondern der Untergrund selbst: Ab etwa 20 m Tiefe ist der Wärmeertrag weitgehend unabhängig von den Jahreszeiten.

Quelle: Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein, Werte der VDI 4640 Blatt 2 für oberflächennahe Sedimente. *Der Wert für Geschiebemergel ist kein VDI-Tabellenwert, sondern ein Vorschlag des Landesamts als mittlere thermische Leistung.

Die 50-Watt-Faustregel ist eine Krücke

In Angeboten und Foren kursiert hartnäckig ein pauschaler Wert von rund 50 W je Bohrmeter. Die Tabelle oben zeigt, warum das keine Planungsgröße ist: Bei denselben oberflächennahen Sedimenten reicht die Spanne von unter 25 bis 80 W/m, und je nach Untergrund liegt der zutreffende Wert an einer ganz anderen Stelle darin. Selbst zu seinem eigenen Mittelwert von 45 W/m für Geschiebemergel schreibt der Geothermieleitfaden ausdrücklich, dieser solle nur zu einer überschlägigen Einschätzung in der frühen Planungsphase genutzt werden. Wer 100 m Bohrung mit einem Pauschalwert plant, hat also nicht gerechnet, sondern geschätzt.

So rechnen Sie: von der Heizlast zu Fläche und Bohrmetern

Die Kette hat drei Schritte, und Schritt 2 wird am häufigsten übersprungen.

Schritt 1: Heizlast bestimmen. Grundlage ist die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831, nicht der bisherige Gasverbrauch und keine Quadratmeter-Faustformel. Aus ihr folgt auch die passende Geräteleistung in kW.

Schritt 2: Entzugsleistung des Verdampfers berechnen. Maßgebend für die Dimensionierung der Wärmequelle ist nicht die Heizleistung, sondern die Kälteleistung des Verdampfers. Die restliche Wärme steuert der elektrisch angetriebene Verdichter bei.

Entzugsleistung = Heizleistung × (Leistungszahl − 1) ÷ Leistungszahl

Beispiel des Landesamts: 12 kW × (4 − 1) ÷ 4 = 9 kW

Schritt 3: Fläche oder Bohrmeter ausrechnen. Jetzt teilen Sie die Entzugsleistung durch den Tabellenwert. Bei 9 kW und einem bindigen, feuchten Boden mit 25 W/m² ergibt das 360 m² Kollektorfläche. Bei 9 kW und 45 W/m ergibt das 200 Bohrmeter, also zum Beispiel zwei Sonden à 100 m.

Beispiel: Einfamilienhaus mit 8 kW Heizlast

Bei einer Leistungszahl von 4,0 sind das 6,0 kW, die aus dem Erdreich kommen müssen. Daraus folgt für den Flächenkollektor:

Und für die Erdwärmesonde:

Berechnung: 6.000 W geteilt durch den jeweiligen Tabellenwert. Genau hier entscheidet sich das Projekt. Auf wassergesättigtem Kies reichen 150 m² Garten, auf trockenem Sand sind es 600 m². Bei 10 kW Heizlast steigt der Bedarf auf 750 m² beziehungsweise über 300 Bohrmeter, was in der Praxis mehrere Bohrungen bedeutet. Wenn dann noch 6 m Mindestabstand zwischen den Sonden einzuhalten sind, scheitert das Vorhaben oft schlicht am Grundstückszuschnitt. Ein Erdwärmekorb kann in solchen Fällen ein Kompromiss sein, weil er in die Tiefe statt in die Fläche baut.

Warum die Feuchte mehr entscheidet als die Bodenart

Die spannendste Zahl liefert der Umweltatlas Berlin, der die spezifische Entzugsleistung für dieselben Gesteine einmal ungesättigt und einmal wassergesättigt simuliert hat:

Quelle: Umweltatlas Berlin, Karte 02.18 Geothermisches Potenzial. Simuliert für zwei Sonden à 100 m mit 6 m Abstand, Bohrdurchmesser 180 mm, Doppel-U-Sonde, Simulationszeitraum 25 Jahre, ohne Berücksichtigung von Grundwasserfluss.

Derselbe Sand liefert also 9,94 W/m trocken und 45,56 W/m wassergesättigt. Ob Ihr Sand nass oder trocken ist, entscheidet damit stärker über die Bohrmeter als die Frage, ob es Sand oder Ton ist. Der physikalische Grund liegt in der Wärmeleitfähigkeit. Der Geothermieleitfaden nennt für trockenen Sand 0,3 bis 0,9 W/(m·K) und für wassergesättigten Sand 2,0 bis 3,0 W/(m·K). Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, und deshalb ist der trockene Bereich oberhalb des Grundwasserspiegels für den Wärmeentzug am wenigsten produktiv. Torf und Mudden bleiben übrigens auch nass mit 9,20 W/m das schlechteste Material der Tabelle.

Weil solche Werte standortabhängig sind, veröffentlichen mehrere Bundesländer inzwischen standortscharfe Karten. Berlin nutzt dafür rund 14.950 Bohrungen und stellt die Entzugsleistung teufendifferenziert für 40, 60, 80 und 100 m Bohrtiefe bereit, jeweils getrennt für 1.800 und 2.400 Betriebsstunden. Schleswig-Holstein führt eine vergleichbare Übersichtskarte in seinem Umweltatlas. Beide Länder schreiben ausdrücklich dazu, dass die Karten eine Orientierungshilfe sind und keine konkrete Planungsgrundlage. Jeder Faustregel sind sie trotzdem überlegen.

Was Ihre Zahl in der Praxis kaputt macht

Beim Kollektor gibt es zwei harte Betriebsgrenzen, und beide begrenzen, wie viel Watt je Quadratmeter überhaupt möglich sind. Erstens dehnt sich der Eisradius um jedes Rohr aus. Bei 1,2 m Verlegetiefe darf der gefrorene Bereich höchstens 50 cm nach oben wachsen, sonst drohen Hebungen an der Oberfläche. Zweitens müssen die Eisradien benachbarter Rohre im Frühjahr zurückgetaut sein, bevor die Umgebungstemperatur etwa 12 °C erreicht. Sonst steht das Schmelzwasser über dem Kollektor und der Garten wird zur Matschfläche. Das BWP/BDH-Infoblatt zu Erdwärmekollektoren nennt dafür die Verlegetiefe 1,2 bis 1,5 m, mindestens 0,2 m unter der Frostgrenze, einen Verlegeabstand von 0,3 bis 0,8 m und Einzelkreise von höchstens 100 m Länge.

Daraus folgen drei Regeln, die in der Praxis regelmäßig gebrochen werden:

• Nicht überbauen, nicht versiegeln. Die Fläche über dem Kollektor muss offen bleiben, damit Sonne und Regen das Erdreich regenerieren.
• Nicht beschatten. Der Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein nennt die Abschattung in einem Atemzug mit der Versiegelung: Beides verhindert die natürliche Wärmeregeneration durch Sonneneinstrahlung und Regen.
• Keine tief wurzelnden Gehölze. Rasen und Beete sind unproblematisch, das Pflanzenwachstum über dem Kollektor verzögert sich lediglich um wenige Wochen. Tief wurzelnde Sträucher und Bäume können dagegen die Kollektorrohre beschädigen.

Der dritte Störfaktor betrifft Sonden: Nachbaranlagen. Die Tabellenwerte der VDI 4640 gelten ausdrücklich nicht bei einer größeren Anzahl kleiner Anlagen auf einem begrenzten Areal. Schon oberhalb von zwei Sonden sind nach den Randbedingungen des Umweltatlas Berlin Abschläge vorzunehmen, auch unterhalb von 30 kW, weil die gegenseitige Beeinflussung mit der Sondenzahl zunimmt. In Neubaugebieten, in denen jedes Haus bohrt, sollten die Anlagen deshalb gemeinsam geplant werden.

Grenzen der Tabellenauslegung

Die Tabellenwerte gelten nur unter definierten Randbedingungen. In der älteren Fassung, die der Geothermieleitfaden Schleswig-Holstein wiedergibt, sind das Sondenlängen zwischen 40 und 100 m sowie Abstände von 5 m bei Sonden bis 50 m und 6 m bei längeren Sonden. Der Leitfaden Erdwärmenutzung der Hamburger Umweltbehörde fasst die aktuellen Anforderungen zusammen: Einzelanlagen bis maximal 30 kW, Sondenlängen zwischen 50 und 200 m, höchstens 5 Sonden, Sondenabstand mindestens 6 m und Jahresvolllaststunden zwischen 1.200 und 2.400. Wird davon abgewichen, ist eine numerische Simulation erforderlich.

Dazu kommen thermische Grenzen: Im Dauerbetrieb darf die Temperatur des zur Sonde zurückkehrenden Wärmeträgermediums im Wochenmittel um höchstens 11 K von der ungestörten Erdreichtemperatur abweichen, bei Spitzenlast um 17 K. Oberhalb von 30 kW fordert die Hamburger Genehmigungsbehörde zusätzlich einen Thermal-Response-Test in einer eigens genehmigten Testsonde sowie eine Auslegung per Simulationsrechnung; ab 50 kW kommt eine numerische Simulation des Untergrunds hinzu.

Was passiert, wenn all das ignoriert wird, formuliert der Hamburger Leitfaden unmissverständlich: Sind Sondenlängen und Abstände zu gering, kommt es zu einer dauerhaften Abkühlung des Untergrundes, und die Energieausbeute sinkt stetig bis hin zum vollständigen Ausfall der Anlage. Der harmlosere Fall ist eine schleichend fallende Jahresarbeitszahl mit entsprechend höheren Stromkosten. Eine Überdimensionierung ist ebenfalls ein Fehler, sie kostet allerdings nur Geld beim Bau. Diese Asymmetrie ist ein guter Grund, im Zweifel großzügig zu planen und beim Gerät auf eine hohe Effizienz zu achten.

Genehmigung, Abstände und Förderung

Bundesrechtlich gilt zunächst § 49 WHG: Arbeiten, die so tief in den Boden eindringen, dass sie sich auf das Grundwasser auswirken können, sind der Behörde einen Monat vor Beginn anzuzeigen. Für Erdwärmekollektoren bis 4 m Tiefe und außerhalb von Wasserschutzgebieten gilt nach § 49 Abs. 1 Satz 3 WHG die Vermutung, dass keine nachteiligen Auswirkungen auf die Grundwasserbeschaffenheit entstehen. Für Sonden kommt in aller Regel zusätzlich eine wasserrechtliche Erlaubnis nach § 8 WHG hinzu. Bohrungen, die tiefer als 100 m in den Boden eindringen sollen, sind außerdem nach § 127 BBergG mindestens zwei Wochen vorher der Bergbehörde anzuzeigen. Zwei Sonden à 100 m bleiben darunter, eine einzelne 120-m-Bohrung nicht.

Alles Weitere ist Landesrecht und weicht deutlich ab. Schleswig-Holstein zieht die Grenze bei 10 m Tiefe: Anlagen, die tiefer eindringen, brauchen eine wasserrechtliche Erlaubnis, für flache Kollektoren, Körbe und Gräben ist sie in der Regel nicht erforderlich. Auch die Abstände unterscheiden sich. Die Richtlinie nennt 5 m zwischen zwei Sonden bis 50 m Länge und 6 m bei längeren Sonden. Hamburg verlangt darüber hinaus 5 m zur Grundstücksgrenze, Schleswig-Holstein empfiehlt 5 bis 6 m zur Grenze und damit 10 m bis zur nächsten Sondenanlage. Fragen Sie deshalb immer bei der Unteren Wasserbehörde nach, bevor Sie planen. Bemerkenswert: Zu den Antragsunterlagen gehört in Schleswig-Holstein ausdrücklich die geplante Entzugsleistung der Anlage, damit die Behörde die Dimensionierung auf Plausibilität prüfen kann. Ihre Zahl ist also nicht nur Planungsgröße, sondern Genehmigungsinhalt.

Bei der Förderung gibt es eine schlechte Nachricht: Der frühere Effizienzbonus von 5 % für die Wärmequelle Erdreich ist seit dem 21. Juli 2026 ersatzlos entfallen, weil die KfW-Heizungsförderung technologiespezifische Boni gestrichen hat. Es bleiben 30 % Grundförderung, der Klimageschwindigkeitsbonus und der Einkommensbonus bis zum Deckel von 70 beziehungsweise 80 %. Der Vorteil der Erdwärme liegt heute allein in der höheren Jahresarbeitszahl und den niedrigeren Betriebskosten. Alle Zahlen und die Kosten der Bohrung finden Sie in unserem Beitrag zu Erdwärmebohrung, Kosten und Förderung.

Häufige Fragen (FAQ)

Wie viel Entzugsleistung hat mein Boden?

Das hängt vor allem am Wassergehalt. Für Flächenkollektoren reicht die Spanne von 10 W/m² bei trockenem, nicht bindigem Boden bis 40 W/m² bei wassergesättigtem Sand oder Kies. Für Erdwärmesonden liegt sie zwischen unter 25 W/m und 80 W/m. Verlässlich wird die Zahl erst mit den Bohrdaten Ihres Standorts, etwa aus den geothermischen Karten Ihres Bundeslandes.

Wie berechne ich die Entzugsleistung meiner Wärmepumpe?

Maßgeblich ist die Kälteleistung des Verdampfers, nicht die Heizleistung. Sie ergibt sich aus Heizleistung × (Leistungszahl − 1) ÷ Leistungszahl. Bei 12 kW Heizleistung und einer Leistungszahl von 4 sind das 9 kW. Diesen Wert teilen Sie anschließend durch die spezifische Entzugsleistung des Untergrunds.

Wie viele Meter Erdwärmesonde brauche ich für 10 kW Heizlast?

Bei einer Leistungszahl von 4,0 müssen 7,5 kW aus dem Boden kommen. Auf wasserführendem Kies mit 65 bis 80 W/m sind das 94 bis 115 Bohrmeter, auf feuchtem Ton mit 35 bis 50 W/m bereits 150 bis 214 m. Auf trockenem Sand mit unter 25 W/m werden es über 300 m, also mehrere Bohrungen mit je 6 m Mindestabstand.

Warum sinkt die Entzugsleistung bei 2.400 statt 1.800 Betriebsstunden?

Weil dem Erdreich über das Jahr länger Wärme entzogen wird und die Regenerationsphasen kürzer ausfallen. 1.800 Volllaststunden stehen für reinen Heizbetrieb, 2.400 für Heizbetrieb mit Warmwasserbereitung. Beim Kollektor kostet das exakt 20 % der spezifischen Entzugsleistung, bei den VDI-Sondenwerten rund 15 bis 20 %.

Was ist der Unterschied zwischen Entzugsleistung und Heizleistung?

Die Heizleistung ist das, was im Haus ankommt. Die Entzugsleistung ist nur der Anteil, den das Erdreich liefert, meist 70 bis 80 % davon. Den Rest steuert der elektrisch angetriebene Verdichter bei. Wer die Wärmequelle nach der Heizleistung auslegt, überdimensioniert Kollektor oder Bohrung deutlich.

Stimmt die Faustregel von 50 W pro Bohrmeter?

Nur als grobe erste Einschätzung. Die Landesämter weisen ausdrücklich darauf hin, dass solche Mittelwerte allein in der frühen Planungsphase taugen. Je nach Untergrund liegt die tatsächliche Leistung zwischen etwa 10 und 80 W/m, bei nennenswerter Grundwasserströmung auch darüber. Für die Auslegung zählt der Untergrund an Ihrer Adresse, nicht der Durchschnitt.

Brauche ich für eine Erdwärmesonde eine Genehmigung, für einen Erdkollektor auch?

Bohrungen für Erdwärmesonden sind bundesweit mindestens einen Monat vorher anzuzeigen und benötigen meist zusätzlich eine wasserrechtliche Erlaubnis. Flache Kollektoren, Körbe und Gräben oberhalb des Grundwassers sind in vielen Ländern erlaubnisfrei, aber nicht überall. Weil die Einschätzung fachlich schwierig ist, empfehlen die Landesämter, jede Erdwärmeanlage anzuzeigen.

Was passiert, wenn die Erdwärmeanlage zu klein ausgelegt ist?

Der Untergrund kühlt dauerhaft aus. Die Folge ist eine stetig sinkende Energieausbeute bis hin zum vollständigen Ausfall der Anlage, im milderen Fall eine fallende Jahresarbeitszahl und dauerhaft höhere Stromkosten. Nachträglich lässt sich das kaum korrigieren, weil zusätzliche Bohrmeter erneut genehmigt und gebohrt werden müssen.

Nächster Schritt: erst die Heizlast, dann die Bohrmeter

Die spezifische Entzugsleistung ist keine Zahl, die man raten sollte. Sie hängt an drei Größen, die alle vor dem ersten Angebot feststehen müssen: der Heizlast Ihres Gebäudes, der geplanten Betriebsweise mit oder ohne Warmwasser und dem tatsächlichen Untergrund an Ihrer Adresse. Mit der Gebäudeanalyse von reduco sehen Sie zuerst, wie hoch der Wärmebedarf Ihres Hauses realistisch ist und wie stark ihn eine Sanierungsmaßnahme senkt. Denn jedes Kilowatt weniger Heizlast spart am Ende Quadratmeter Kollektorfläche oder Bohrmeter, und das ist der günstigste Weg, ein Erdwärmeprojekt möglich zu machen.