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Geothermie und Schutz des Grundwassers - ein Widerspruch?

Die Gewinnung von Energie für Heiz- oder Kühlzwecke mittels der Oberflächennahen Geothermie hat sich fest etabliert. Sie kann bei ungenügender Ausführungsqualität der Erdwärmesonden aber auch zu einer Gefährdung des Grundwassers führen.

Vor allem anhand 'spektakulären', direkt mit geothermischen Projekten in Verbindung gebrachten Fällen mit Folgeschäden, wie in Wiesbaden, Leonberg oder Staufen, wird der mögliche Konflikt zwischen Erdwärmenutzung und Grundwasserschutz punktuell deutlich. Jedoch lässt auch die Vielzahl flacher Erdwärmesonden an geogen unterschiedlichsten Lokationen (ca. 500.000 Bohrungen in Deutschland) erwarten, dass es eine Dunkelziffer von kleineren Schadensfällen gibt. Das gilt umso mehr, als sich Parallelen zum Bau von Brunnen und Grundwassermessstellen abzeichnen. Dabei fanden bis in die 70er- und z. T. 80er- Jahre des letzten Jahrhunderts Untersuchungen am Bauwerk eher selten statt. Das galt für die unverrohrte Erkundungsbohrung wie für den fertig ausgebauten Brunnen gleichermaßen. Resultat dessen sind heute die in einer Vielzahl von Fällen nachzuweisenden Mängel der Altbrunnen und -messstellen. Fremdwassereintritte, hydraulisch unwirksame Abdichtungen bis hin zu gar nicht vorhandenen Oberflächenabdichtungen dieser in den weitgehend 'überwachungsfreien' Jahren hergestellten Bauwerke sind an der Tagesordnung.

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.