Angewandte Hydrogeologie - Hydrogeologie - page 372

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kapazität des Wassers zu niedrig ist, d.h. dass die
Zeit des Wärmeaustauschvorganges zwischen
dem Gestein und des Wassers verkürzt ist. Nach
den Grundlagenuntersuchungen rechnet man
deshalb damit, dass „Wärmefelder“ nur vorüber-
gehend „abgebaut“ werden können und das Feld
der Wärmegewinnung nach einiger Nutzungszeit
verlegt werden muss.
Durch Wärmenutzung mittels Erdwärmeson-
den, Grundwasserwärmepumpen und Erdwär-
mekollektoren wird das Grundwassers abgekühlt.
Durch Besiedlung (B ALKE , 1974; Beispiel Stadt
Köln) und Einleitung von Kühlwässern (S CHNEI -
DER , E. & S CHNEIDER , H., 1974; W ERNER & B ALKE ,
1977) kommt es zur Erwärmung. Nicht unerheb-
lich tragen Wärmeabstrahlungen von Mülldepo-
nien, Stahlwerken, Aluminiumwerken u.a. zur
Erhöhung der Grundwassertemperatur bei. Aber
auch geogene Einflüsse, z.B. Austritt heißer Quel-
len, kann zu einer thermischen Belastung der
Oberflächengewässer und damit auch der geohy-
draulisch angeschlossenen Grundwässer führen.
Die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Was-
ser (LAWA) hat durch ihre Arbeitsgruppe „Wär-
mebelastung der Gewässer“ die „Grundlagen zur
Beurteilung des Einsatzes von Wärmepumpen
aus wasserwirtschaftlicher Sicht“ zusammenge-
stellt (LAWA, 1983). Es zeigte sich, dass die Folgen
geringfügiger Grundwasser-Abkühlungen im
Allgemeinen minimal sind und deshalb Schäden
für die Allgemeinheit ausbleiben. Bei einer größe-
ren Anzahl von Wärmenutzungen in einem Ge-
biet sind allerdings nachteilige Beeinflussungen
zu erwarten. Außerdem nimmt die Wirtschaft-
lichkeit wegen des generellen Absinkens des Tem-
peraturniveaus in dem genutzten Gebiet ab. An-
wendungsorientierte Hilfen zur Ermittlung der
Ausbreitung von Kältefahnen im Grundwasser
haben H ÄHNLEIN et al. (2010) veröffentlicht. Der
Arbeitskreis Geothermie der Fachsektion Hydro-
geologie der DGG erarbeitet einen Leitfaden über
die geothermische Nutzung des Untergrundes,
der in Kürze erscheint.
Grundwasser-Wärmepumpen nutzen im We-
sentlichen die im 8 bis 11 °C (je nach Höhenlage)
warmen Grundwasser gespeicherte Sonnenener-
gie, wobei das Wasser in Wärmeaustauschern um
etwa 5 °C abgekühlt und über einen (zweiten)
Versenkbrunnen wieder in den Untergrund ein-
geleitet wird. Die Wirtschaftlichkeitsgrenze sol-
cher Anlagen liegt wegen der Kosten für die Brun-

nenbohrtiefen, der Brunnenalterung insbesonde-
re des Versenkbrunnens durch Verockerung und
die Wasserförderung je nach Objekt bei Brun-
nentiefen von 30 m bis 60 m. Der Wasserbedarf
für Wärmepumpen beträgt bei Einfamilienhäu-
sern 0,3 l/s (= 1,08 m 3 /h), steigt jedoch für größe-
re Einheiten (z.B. kommunale Bauten) bis 30 l/s
(= 108 m 3 /h).
Die Bedenken der Wasserwirtschaft gegen eine
Wärmegewinnung aus Grundwasser richten sich
nicht so sehr gegen die Temperaturerniedrigung
als vielmehr gegen die „Verletzung“ der grund-
wasserüberdeckenden Schichten, die durch die
für die Wasserförderung und -wiedereinleitung
notwendigen Bohrungen entstehen. Außerdem
besteht das Risiko, dass mehr oder weniger was-
serschädigende Wärmeaustauscherflüssigkeiten
über undichte Stellen in das Grundwasser versi-
ckern. Die Wärmegewinnung aus Grundwasser
wird deshalb aufgrund wasserwirtschaftlicher As-
pekte in den Zonen I, II und III A von Wasser-
schutzgebieten (Abschn. 4.7.1) abgelehnt 23 . Vor
Beginn der Bauarbeiten ist eine wasserrechtliche
Erlaubnis bei den zuständigen Behörden einzu-
holen.
Erfolgreiche und wirtschaftliche Wärmege-
winnungen erfolgen im Norddeutschen Becken
(u.a. Waren/Müritz (Mecklenburg-Vorpom-
mern)), in der Molasse (u.a. Landshut (Bayern))
und im Oberrheingraben. In einem Versuchsfeld
in Soultz-sous-Forêts im Elsass werden seit Jah-
ren umfangreiche Forschungsarbeiten zur Nut-
zung geothermischer Energie für die Stromge-
winnung durchgeführt. Es folgten weitere Anla-
gen in Landau und Unterhaching. Eine Zusam-
menstellung der Nutzungsmöglichkeiten der
Tiefengeothermie geben S TOBER et al. (2009).

4.7.2.8 Belastungen durch
Baumaßnahmen

Bei jeder Bauaktivität stellt sich die Frage, in-
wieweit dabei Grundwasser gefährdet wird.
Nach dem für die Festsetzung von Trinkwasser-
schutzgebieten betreffenden DVGW-Arbeitsblatt
W 101 (DVGW, 2006) sind in der Weiteren
Schutzzone (Zone III B) Erdaufschlüsse, durch
die die Grundwasserorberfläche wesentlich ver-
ändert wird, grundwassergefährdend, in der En-