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Energetische Grundwassernutzung im städtischen Bereich - Planung bei konkurrierenden Nutzungen

Die Grundwassernutzung im Bereich der Bonner Rheinaue hat Tradition. Schon als Bonn noch Regierungshauptstadt war, wurden im Wasserwerk Plittersdorf und im Alten Wasserwerk in der Nähe des ehemaligen Plenarsaals jährlich bis zu 5 Mio. m³ Grundwasser gefördert. In Zeiten hoher Energiepreise und der Notwendigkeit, CO2-Emissionen zu reduzieren, liegt es nahe, die Ressource Grundwasser zum Heizen und Kühlen von Gebäuden zu nutzen. Mit einer übergreifenden Planung kann dies auf nachhaltige und wirtschaftliche Weise geschehen.

Bei dem hier vorgestellten Projekt handelt es sich um den Neubau eines mehrgeschossigen Büro- und Verwaltungsgebäudes an der Heussallee in Bonn (Abb. 1). Ein großer Teil des Heiz- und Kühlenergiebedarfes wird über eine energetische Grundwassernutzung gedeckt. Hierfür wird aus einem Entnahmebrunnen Grundwasser gefördert und in zwei Schluckbrunnen versickert. Im Gebäude wird das im Grundwasser enthaltene Energiepotenzial im Heizfall mit Hilfe einer Wärmepumpe nutzbar gemacht. Die Kühlung erfolgt ohne den Einsatz einer Kältemaschine über die Decken des Gebäudes (Betonkernaktivierung) und zeichnet sich damit durch einen besonders geringen Verbrauch an Primärenergie aus.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.