Ist Wärme eine Verschmutzung?

Philipp Blum1, Kathrin Menberg1, Fabien Koch1, Susanne Benz2, Peter Bayer3
1 Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 University of California San Diego (UCSD), School of Global Policy and Strategy (GPS)
3 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften und Geographie

12.8 in Reactive transport modelling

28.03.2020, 11:15-11:30, Telemann-Saal

Durch die zunehmende Klimakrise werden erneuerbare Energien, wie auch die geothermische Nutzung des Untergrunds, weiter an Bedeutung gewinnen und immer mehr Anlagen werden zur Reduzierung von Treibhausgasen eingesetzt werden. In Europa werden so derzeit ungefähr 4 Millionen Tonnen CO2 durch Erdwärmesonden (EWS) eingespart (Bayer et al. 2012). Die Zunahme solcher Anlagen wird den Druck auf Grundwassersysteme weiter erhöhen und Konflikte mit der Nutzung als Trink­wasser verstärken. Bis heute gibt es in vielen Ländern der Welt und auch in Deutschland nur unzureichende oder gar keine Gesetze zur Regelung der geothermischen Nutzung des Untergrunds.

Im Jahr 2000 hat die Europäische Union im Rahmen der Wasserrahmenrichtlinie (WFD) den Eintrag von Wärme ins Grundwasser zwar grundsätzlich als Verschmutzung definiert, rechtlich bindende Temperaturgrenzwerte wurden jedoch nicht festgelegt und variieren, falls überhaupt vorhanden, stark unter den Mitgliedstaaten. Ebenfalls wird das Abkühlen von Grundwasser zu Heizzwecken nicht explizit erwähnt. In Deutschland zum Beispiel sind schädliche Veränderungen der physischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Grundwassers zu vermeiden. In der Schweiz sollte die Grundwasserbiozönose im natürlichen Zustand bleiben. Genaue und rechtlich bindende Definitionen von „schädliche Veränderungen“ und dem „natürlicher Zustand“ fehlen aber bis heute.

Diese Studie gibt daher einen eingehenden Überblick über die nationale und internationale Rechtslage zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie (Hähn­lein et al. 2010, 2011). Basierend auf diesen Erkenntnissen wird eine Strategie zur nachhaltigen Nutzung des Untergrunds vorgestellt (Hähnlein et al. 2013). Ferner werden aktuelle und unveröffentlichte Untersuchungen zur Grundwasserökologie in Karlsruhe vorgestellt, die einen ersten Einblick in den Lebensraum eines anthropogen beeinflussten Aquifers geben. Neben geothermischen Systemen, werden auch noch weitere anthropogene Wärmequellen vorgestellt, die das thermische Regime im Grundwasser nachhaltig verändern (Tissen et al., 2019). Mithilfe der dargestellten Ergebnisse wird die oben genannte Frage beantwortet und weitere Empfehlungen gegeben, wie der Untergrund und auch das Grundwasser nachhaltig thermisch genutzt werden kann, um den zukünftigen Konflikt der Grundwassernutzung zu minimieren.



Bayer, P., Saner, D., Bolay, S., Rybach, L., Blum, P. (2012): Greenhouse gas emission savings of ground source heat pump systems in Europe: A review. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 16(2), 1256–1267.

Hähnlein, S., Bayer, P., Blum, P. (2010): International legal status of the use of shallow geothermal energy. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 14, 2611–2625.

Hähnlein,  S.,  Blum,  P.,  Bayer,  P.  (2011):  Oberflächennahe  Geothermie – aktuelle rechtliche Situation in Deutschland. Grundwasser, 16, 69–75. 

Hähnlein, S., Bayer, P., Ferguson, G., Blum, P. (2013): Sustainability and policy for the thermal use of shallow geothermal energy. Energy Policy, 59, 914–925.

Tissen, C., Benz, S., Menberg, K., Bayer, P. & Blum, P. (2019): Groundwater temperature anomalies in Central Europe. Environmental Research Letters, 14, 104012.

 



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