GeothermiSche Nutzung
.Geothermie (Erdwärme) zählt zu den regenerativen Energien und bietet die Chance der kli-maschonenden Energieversorgung. Sie steht fast überall und jederzeit, unabhängig von Faktoren wie dem Klima, des Tages – oder Jahreszeit als nach menschlichen Maßstäben uner-schöpflicher Energievorrat zur Verfügung.
Bei der Geothermie wird die Wärme genutzt, die im Boden z.B. durch Sonneneinstrahlung und Niederschlägen, aus Prozessen im Erdinneren aber auch im Grundwasser gespeichert ist.
Auch wenn das Temperaturniveau in den oberen Bodenschichten mit ca. 10C° relativ niedrig ist, bietet es für die sog. oberflächennahe geothermische Nutzung einen breiten Anwendungs-raum, nicht nur im privaten Bereichen wie in Ein- und Mehrfamilienhäusern, sondern auch für die gewerbliche Nutzung, beispielsweise in Büro- und Verwaltungsgebäuden, Schwimmbädern und Fertigungs- und Produktionshallen an. Geothermie kann nicht nur zum Heizen in den kalten Monaten, sondern auch zur Gebäudekühlung (Klimatisierung) in den Sommermonaten genutzt werden.
Grundsätzlich muss zwischen offenen und geschlossenen Systemen unterschieden werden.
- bei offenen Systemen (Grundwasserwärmepumpen) wird Grundwasser über einen Entnahme- oder Förderbrunnen erschlossen (alternativ aus einem oberird. Fließge-wässer entnommen) zu einem Wärmetauscher geleitet, wo das Grundwasser seine Wärme abgibt und anschließend wieder über einen Schluckbrunnen in den Grund-wasserleiter (alternativ über ein Einleitungsbauwerk in das oberird. Gewässer) eingeleitet wird.-
- Bei geschlossenen Systemen (z.B. Erdwärmesonden, Flächenkollektoren, Erdwär-mekörbe) zirkuliert eine Wärmeträger-/Soleflüssigkeit durch unterirdische Rohrleitun-gen und transportiert die geothermische Wärme zu einer Wärmepumpe. Mit dieser wird die relativ niedrige Temperatur der Erdwärme (etwa um 10 C°) zum Beheizen des Gebäudes angehoben; das geschieht mittels Verdampfer, Kompressor, Konden-sator, im Prinzip wie bei einem Kühlschrank nur eben umgekehrt. Die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit fließt dann wieder durch die unterirdischen Leitungen in die Erdwärmesonden oder -kollektoren, wo sie sich wieder thermisch der anstehenden Bodentemperatur angleicht.
o Erdwärmesonden
Vertikale Bohrungen in der Regel mit einer Tiefe von bis max. 100 m u. GOK (> 100 m Bergrecht), in die Doppel-U-Sonden aus PE Kunststoff (in der Regel PE 100-RC oder PE-X mit erhöhter Punktlast- und Spannungsrissbeständigkeit) ein-gebracht werden. Anschließend werden die Bohrungen mit einem hoch wärmeleit-fähigen, dauerhaft abdichtenden Spezialzement (z.B. Bentonit) verpresst. Vorteil dieses Systems ist, dass durch die vertikale Bauweise und Bohrtiefe nur ein gerin-ger Flächenbedarf auf dem Grundstück besteht. (Die am Vorhabensort tatsächlich zulässige Bohrtiefe ist allerdings von den hydrogeologischen Verhältnissen abhän-gig und kann rechtlich beschränkt werden.)
o Flächenkollektoren
Erdwärmekollektoren werden unter der örtlichen Frostgrenze (etwa 1 - 1,5 m u. GOK) horizontal, flächig z.B. in Schlaufen verlegt. Sie bestehen aus einem spezi-ellen Kunststoff, in der Regel PE 100-RC oder PE-X mit erhöhter Punktlast- und Spannungsrissbeständigkeit. (Abhängig von dem errechneten Wärmebedarf wird hier eine entsprechend große, freie Fläche (Garten) benötigt.)
o Erdwärme-/Spiralkörbe
Erdwärmekörbe werden ebenfalls unter der örtlichen Frostgrenze, in der Regel in einer Tiefe von 1 bis 5 m gesetzt. Auch sie bestehen aus einem speziellen Kunst-stoff mit erhöhter Punktlast- und Spannungsrissbeständigkeit (PE 100-RC oder PE-X). Die einzelnen Körbe werden untereinander verbunden und über einen Ver-teiler der Wärmepumpe zugeleitet. (Erdwärmekörbe weisen einen geringeren Flä-chenbedarf als Erdwärmekollektoren auf.)
Neben den o.g. Systemen bestehen noch Sonderformen der thermischen Nutzung in geschlossenen Systemen z.B. in erdberührenden Bauteil aus Beton. Hier können z.B. in Boden- und Fundamentplatten, Bohrpfählen, Schlitzwänden etc. Kunststoffrohre zur Wärmeübertragung und thermischen Nutzung verbaut und genutzt werden.
Wasserrecht
Die Nutzung der Erdwärme darf aber nicht zu Lasten der Umwelt, insbesondere des Grund-wassers gehen, denn in der Regel ist mit der Geothermischen Nutzung des Untergrundes ein Eingriff in das Grundwasser verbunden.
Für den Bau und Betrieb eine Anlage zur geothermischen Nutzung des Untergrundes (auch Oberflächengewässer) sind die Bestimmungen des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) in Verbindung mit dem bayerischen Wassergesetz (BayWG) und den hierzu ergangenen Verwaltungsvorschriften maßgebend.
Im behördlichen Genehmigungsverfahren (bei Nutzungen im offenen System sowie bei Erd-wärmesonden immer) ist dem Antrag zur thermischen Nutzung des Untergrundes bis max. 50 kJ/s (bis zu etwa drei Wohneinheiten) gem. Art. 15, 70 Bay WG das Gutachten eines privaten Sachverständigen in der Wasserwirtschaft (PSW) beizufügen, der eine Zulassung für den entsprechenden Anerkennungs- bzw. Nutzungsbereich besitzen muss.
Zuständige Genehmigungsbehörde ist die Untere Wasserrechtsbehörde bei der örtlichen Kreisverwaltung (Landratsamt Amberg-Sulzbach, Sachgebiet Wasserrecht). Abhängig von der benötigten thermischen Leistung und/oder einer Bohrtiefe von > 100 m u. GOK sind auch die Vorgaben des Bundesbergbaugesetzes (BBergG) zu berücksichtigen.
Siehe hierzu auch Unsere Ausführungen zur Erdaufschlüssen/Bohrungen insbesondere zur Anzeigepflicht gem. § 49 Abs. 1 Satz 1WHG. (hier bitte entsprechende verlinken!)
Bei einer beabsichtigen geothermischen Nutzung des Untergrundes im geschlossenen System mittels Flächenkollektoren oder Erdwärme-/ oder Spiralkollektoren wird im Anzeigeverfahren unter Beteiligung der Fachbehörde (Wasserwirtschaftsamtes Weiden) im Einzelfall geprüft, ob mit dem geplanten Vorhaben ein Gewässerbenutzungstatbestand, der einer was-serrechtlichen Erlaubnispflicht unterliegt, erfüllt wird oder die eingereichte Anzeige ausreichend ist. Einzureichen ist die vollständige Bohranzeige beim Landratsamt Amberg-Sulzbach, Sachgebiet Wasserrecht.
Ist hier allerdings von vornherein beabsichtigt, Grundwasser aufzuschließen oder auf Grund-wasser einzuwirken, so ist eine wasserrechtliche Erlaubnis nach Art. 15 BayWG (bei der geothermischen Nutzung ggf. nach Art 70 Erlaubnis mit Zulassungsfiktion) zu beantragen.
Ist seit der Anzeige ein Monat vergangen, ohne dass eine Einstellungs- oder Beseitigungsanordnung nach § 49 Abs. 3 WHG ergangen ist, können die Arbeiten begonnen und so lange durchgeführt werden, bis auf das Grundwasser eingewirkt wird.
Bergrecht
Bohrungen ab einer Tiefe von 100 m u. GOK sind beim Bergamt Nordbayern bei der Regie-rung von Oberfranken anzuzeigen.
Fachliche Begleitung:
Hinsichtlich der Risiken des Bohrerfolges sowie der Kosten-Nutzen-Frage besteht die Möglichkeit bereits frühzeitig (d.h. vor der Beauftragung der Bohrfirma) Kontakt zu einem hydrogeologisch (ört-lich) fachkundigen Büro aufzunehmen. Dieses Büro könnte dann auch die fachliche Begleitung der Bohrung/Erdaufschluss übernehmen, sowie die für die abschließende Beurteilung durch das Wasser-wirtschaftsamt Weiden (zumeist) geforderte Dokumentation der Bohrung/Baumaßnahme erstellen.