Oberflächennahe Geothermie
Bohrarbeiten zur Nutzung der Oberflächennahen Geothermie
Im Bereich der oberflächennahen Geothermie mit einem Temperaturniveau von ca. 7°C bis max. 25°C ist in der Regel der Einsatz einer Wärmepumpe erforderlich, um ein für die Wärmeversorgung ausreichendes Temperaturniveau zu erreichen. Im Bereich der tiefen Geothermie kann bei ausreichend hohen Temperaturen die Wärmeenergie direkt über Wärmetauscher an den Heiznetzkreislauf abgegeben werden. Nachgeschaltete Wärmepumpen und weitere Nutzungen wie z.B. die Heizung von Gewächshäusern etc. können das nutzbare Temperaturintervall deutlich erweitern und die Wirtschaftlichkeit verbessern ("Kaskadennutzung").
Die mittlere Temperatur an der Erdoberfläche in Bayern beträgt ca. 7°C - 12°C; das Temperaturniveau im oberflächennahen Bereich ist daher relativ niedrig. Dennoch bietet sich auch für dieses Temperaturniveau ein breites Anwendungsspektrum in kleinen und mittleren dezentralen Anlagen zur Bereitstellung von Wärmeenergie und Klimakälte für
- Einfamilienhäuser bis hin zu Wohnsiedlungen
- Büro- und Verwaltungsgebäude
- Öffentliche Gebäude, Schulen, Krankenhäuser, Museen, Schwimmbäder etc.
- Gewerbebetriebe, Werks- und Montagehallen etc.
Während das Temperaturniveau im Bereich der oberflächennahen Geothermie für die Raumkühlung ohne zusätzliche Kältemaschine meist gut geeignet ist, ist für Heizzwecke in der Regel eine Wärmepumpe zu nutzen. Für beide Einsatzbereiche steht ein breites Spektrum von Techniken zur Erschließung der Wärmequellen (Grundwasser, Boden, Festgestein) zur Verfügung.
Die wichtigsten Typen der Wärmequellenanlagen sind:
- Erdwärmekollektor
- Erdwärmesonde
- Grundwasser-Wärmepumpe
- Erdberührte Betonbauteile
- Thermische Untergrundspeicher
Sonderfälle im Übergangsbereich der oberflächennahen zur tiefen Geothermie sind:
- Tiefe Erdwärmesonden (über 400 m Tiefe, z.B. in aufgegebenen Bohrungen)
- Erdwärmegewinnung aus Gruben- oder Tunnelwässern
Erdwärmekollektoren sind Wärmetauscher, die meist als Sole durchflossene Rohrregister flächig in einer Tiefe von rund 1,2 - 1,4 m verlegt werden
Erdwärmesonden sind vertikale Bohrungen, in die ein oder zwei U-Rohre oder seltener auch ein Koaxialrohr als Wärmetauscher eingebracht sind
Grundwasser-Wärmepumpen nutzen direkt die im Grundwasser gespeicherte Wärmeenergie, indem ein oberflächennahes Grundwasserstockwerk über einen Förder- und einen Schluckbrunnen erschlossen wird
Die oberflächennahe Geothermie ist in Bayern nahezu überall einsetzbar. Welche Wärmequelle und welche technische Variante zur Erschließung dieser Wärmequelle bevorzugt zum Einsatz kommen sollte, richtet sich nach den örtlichen Untergrundverhältnissen und der hydrogeologischen Situation sowie dem oberirdischen Platzangebot und den anwendungsspezifischen Bedürfnissen.
Informationen zum aktuellen Stand der technischen Lösungen für Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie zu den Genehmigungsverfahren sind der Broschüre 'Oberflächennahe Geothermie - Heizen und Kühlen mit Energie aus dem Untergrund' zu entnehmen, die kostenlos vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit und vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie zu beziehen ist.
