Wir befinden uns mitten in der Energiewende. Das bedeutet, wir bewegen uns weg von der Nutzung fossiler Brennstoffe hin zu einer nachhaltigen Energieversorgung mittels erneuerbarer Energie.
Damit uns dieses Vorhaben gelingt, sollten wir alle verfügbaren Energiequellen optimal nutzen.
Die meisten kennen mittlerweile die Nutzung von Wind-, Sonnen- und Wasserenergie. Aber wussten Sie, dass man auch aus dem Grundwasser und der Erde Wärmeenergie nutzen kann?
Wir erklären in diese beiden alternativen Energiequellen etwas genauer. Dabei haben wir uns auf das Heizen und Kühlen von Gebäuden genauer angesehen.
Hier können Sie gleich zum jeweiligen Thema springen:
Mit Erdwärme heizen – so geht’s
Beim Heizen mit Erdwärme nutzen wir die so genannten geothermischen Tiefenstufen der Erde. Dabei handelt es sich um das natürliche Temperaturgefälle zwischen Erdoberfläche und Erdinnerem.
Die geothermischen Tiefenstufen zeigen eine Temperaturzunahme um 3 Grad pro 100 Meter Bohrtiefe.
Beim Heizen mit Erdwärme wird eine Bohrung gemacht, in die eine Rohrschleife einzementiert ist. Diese Rohrschleife ist mit Sole (=Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel) gefüllt und entzieht dem umliegenden Gestein die nötige Wärme.
Dabei sind durchschnittlich etwa 40 Watt je Meter möglich. Bildlich gesprochen: Bei einem Einfamilienwohnhaus wäre eine circa 300 Meter-Bohrung erforderlich.
Und wie kommt die Wärme ins Haus?
Die Wärmeenergie der Sole wird über einen Wärmetauscher auf eine Wärmepumpe übertragen. Dort wird sie in einem Verdichter komprimiert. Durch diese Verdichtung steigt der Druck und somit die Temperatur. So kann sie um den Faktor 4 erhöht und für Heizzwecke nutzbar gemacht werden.
Sind Erdwärmebohrungen wasserrechtliche bewilligungspflichtig?
Erdwärmebohrungen sind nur dann wasserrechtlich bewilligungspflichtig, wenn sie innerhalb eines Schutz- oder Schongebietes errichtet werden, wenn dort, wo sie errichtet werden, gespannte Grundwasserverhältnisse herrschen oder wenn sie tiefer als 300 Meter reichen. In der Regel ist das Anzeigeverfahren anzuwenden.
Grundwasser zum Kühlen und Heizen nutzen
Grundwasser hat in der Regel das ganze Jahr hindurch ein relativ konstantes Temperaturniveau zwischen 8 und 12 °C. Es kann daher direkt für Kühlzwecke genutzt werden.
Grundwasser kann aber auch zum Heizen genutzt werden. Im Vergleich zu anderen Wärmequellen, ist dafür eine verhältnismäßig geringe Temperaturanhebung erforderlich.
Die nutzbare Temperaturspreizung darf dabei aber nicht höher als 6 Kelvin sein. Dafür wird je Kilowatt Heizleistung eine Grundwassermenge von 0,2 bis 0,4 Kubikmeter pro Stunde benötigt.
So funktioniert Kühlen und Heizen mit Grundwasser
Das Grundwasser wird mit Hilfe einer Pumpe über einen Brunnen gefördert. Zunächst wird das Grundwasser durch einen Wärmetauscher geleitet. Dort findet die Energieübergabe an das Heiz- bzw. Kühlsystem des Gebäudes statt.
Für das Heizsystem wird dem Grundwasser Wärme entzogen, für das Kühlsystem Wärme abgegeben.
Danach wird das abgekühlte bzw. erwärmte Grundwasser – je nach Anlage – über einen so genannten Schluckbrunnen (=Sickerbrunnen) wieder zurückgeführt.
Dabei ist ein Mindestabstand zwischen Förder- und Schluckbrunnen einzuhalten. Die Temperatur bei Rückleitung darf 5 °C nicht unterschreiten und 20 °C nicht überschreiten.
Braucht man für die Grundwasserwärmepumpe eine wasserrechtliche Bewilligung?
Ja, für die Errichtung und den Betrieb von Grundwasserwärmepumpen-Anlagen ist grundsätzlich eine wasserrechtliche Bewilligung erforderlich.
Voraussetzung für eine Bewilligung ist, dass weder durch die Grundwasserentnahme noch durch die Rückleitung des thermisch veränderten Wassers in den Untergrund öffentlichen Interessen oder fremde Rechte verletzt werden.
Sie haben Fragen zur Nutzung von Erdwärme und Grundwasser zum Heizen oder Kühlen?
Mach & Partner berät sie gerne bei der Konzeption ihrer Erd- oder Grundwasserwärmenutzung. Unsere Mitarbeiter erstellen für Sie das vollständige wasserrechtliche Einreichprojekt und betreuen Sie bei Vergabe und Errichtung der Brunnenbauwerke.
Wir von Mach & Partner haben über 30 Jahre Erfahrung im Bereich Wasserwirtschaft und Kulturtechnik.
Für Rückfragen steht Ihnen Herr DI Thomas Mach gerne jederzeit zur Verfügung.
