Geothermische Wärmespeicher ohne nachteilige Veränderung der Grundwasserqualität - Chance oder Konfliktfeld bei der Energiewende?

Florian Ludwig1, Uwe Hiester1, Volker Jungk2, Claus Nitsche3, Dieter Poetke3
1 reconsite GmbH, Fellbach
2 Jungk Consult GmbH, Berlin
3 BGD ECOSAX GmbH, Dresden

O 4.1 in Geothermal use of groundwater - consequences, quality control, new techniques

22.03.2018, 11:30-11:45, 2

Zum Erreichen der klimapolitischen Ziele der Bundesregierung und dem damit verbundenen Ausbau der erneuerbaren Energien wird künftig in größerem Umfang auch die thermische Nutzung des Untergrunds erforderlich sein. Hierbei stellen geothermische Energie- bzw. Wärmespeicher unterschiedlicher Größe und Lage einen wichtigen Baustein dar.

Das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) regelt den Schutz des Grundwassers und räumt der wasserwirtschaftlichen Nutzung des Grundwassers für die öffentliche Wasserversorgung, insbesondere der Trinkwassergewinnung, Vorrang vor anderen Nutzungen ein. Oberflächennahe Grundwasserleiter haben jedoch ein großes Wärmespeicherpotenzial und können so einen wesentlichen Beitrag für saisonale Puffersysteme, zur Gebäudekühlung und für die Speicherung von Überschussstrom (Power-to-heat) leisten. Vor dem Hintergrund unterschiedlicher Nutzungen oberflächennaher Grundwasserleiter ist eine nachhaltige, vorausschauende und vorsorgende Planung geothermischer Nutzungen erforderlich, bei der Nutzungskonflikte mit der Wasserwirtschaft weitgehend vermieden werden.

Im Rahmen eines laufenden Forschungs- und Entwicklungsvorhabens des Umweltbundesamtes werden die potenziellen Auswirkungen eines "thermischen Impacts" auf das Grundwasser eruiert, diskutiert und bewertet. Hierbei stehen insbesondere Veränderungen in natürlichen, in thermisch vorbelasteten (z. B. urbane Wärmeinseln) sowie in mit Schadstoffen kontaminierten Grundwasserleitern im Mittelpunkt.

In der Genehmigungspraxis ist sicher zu stellen, dass eine geothermische Nutzung des Untergrunds keine nachteilige Beeinträchtigung der Grundwasserqualität und insbesondere der Trinkwasserversorgung darstellt. Hierzu werden der Einfluss einer thermischen Veränderung auf die Grundwasserqualität wie die physikochemische Beschaffenheit des Grundwassers und das Ökosystem Grundwasser evaluiert, quantifiziert und differenziert bewertet. Ziel ist die Ableitung von Grenzkriterien, zum Beispiel als thermische Geringfügigkeitsschwellen, bei denen eine thermische Veränderung noch keine nachteilige Grundwasserveränderung bewirkt bzw. unterhalb derer Veränderungen als tolerabel eingestuft werden können.

Die Ergebnisse sollen der Umweltbewertung von geothermischen Wärmespeichern dienen und als Handlungsempfehlung den Vollzugsbehörden und Planern Bewertungshilfen liefern. Bei den Handlungsempfehlungen werden neben dem WHG konzeptionelle Ansätze aus benachbarten Gesetzesbereichen wie dem Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG), der Grundwasserverordnung (GrwV), den Regelwerken der LAWA (Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS)), dem Bundesberggesetz (BBergG) sowie technischen Regelwerken (z.B. VDI 4640) auf ihre Übertragbarkeit auf die Genehmigung geothermischer Speicher hin geprüft.

Im Vortrag werden erste Erkenntnisse aus dem laufenden Projekt vorgestellt und Ausblicke auf eine Entscheidungshilfe zur Bewertung des thermischen Impacts auf die Grundwasserqualität gegeben.



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