UNIVERSITÄTSSTADT SIEGEN

Nutzung der Erdwärme

Angesichts der steigenden Kosten für die fossilen Energieträger Erdöl und Erdgas stößt die Nutzung von Erdwärme auch im Siegerland auf ein zunehmend größeres Interesse. Bereits die niedrigen Temperaturen in den oberen Erdschichten (10 bis 12 Grad Celcius) lassen sich mit den heute zur Verfügung stehenden Technologien zur Beheizung von Gebäuden aller Art nutzen.

Dabei können durch den Einsatz von 1 kWh elektrischer Energie 4 - 5 kWh Heizenergie erzielt werden. Der Einsatz fossiler Energieträger wird hierdurch eingespart und der Ausstoß von Kohlendioxid deutlich verringert.

Folgende Technologien kommen bei der Erdwärmenutzung zum Einsatz

Erdwärmesonden

Wärmepumpe mit Erdwärmesonde, Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e.V.

Am verbreitetsten ist der Einsatz von Erdwärmesonden. Erdwärmesonden sind geschlossene Kunststoffrohrsysteme, die in meist 40 bis 100 m tiefen Bohrlöchern installiert werden. In den Rohrsystemen zirkuliert ein Wasser-Sole-Gemisch, welches dem umgebenden Gestein Wärme entzieht. Mithilfe einer Wärmepumpe wird die gewonnene Erdwärme anschließend auf das gewünschte Heiztemperaturniveau angehoben. Erdwärmesonden beziehen die Wärme größtenteils aus dem Wärmestrom der Erde und werden bei Ein- und Zweifamilienhäuser in der Regel als Einzelsonden eingesetzt.

Erdwärmekollektoren

Wärmepumpe mit Erdwärmesonde, Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e.V.

Erdwärmekollektoren arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie Erdwärmesonden. Der Unterschied liegt darin, dass sie horizontal in 1,30 bis maximal 1,50 m Tiefe in unverbauten Untergrund eingebracht werden. Erdwärmekollektoren benötigen daher einen größeren Flächenbedarf als Erdwärmesonden. Die Wärme beziehen sie aus der eingestrahlten Sonnenwärme bzw. über versickerndes Niederschlagswasser.

Grundwasserbrunnen

Bei direkter Nutzung des Grundwassers als Wärmequelle sind mindestens zwei Brunnen (Förderbrunnen/Schluckbrunnen) erforderlich. Abhängig von der Zusammensetzung der Inhaltsstoffe eines Grundwassers kann es zu Ablagerungen am Wärmetauscher und Brunnen sowie zu Korrosionserscheinungen an metallischen und Beton-Bauteilen kommen. Die Brunnen müssen von zugelassenen Fachfirmen errichtet werden.

Auskunft über das geothermische Nutzungspotential

Einen ersten Überblick über die Nutzungsmöglichkeit zur Erdwärmenutzung in NRW ermöglicht eine Übersichtskarte des Geologischen Dienstes NRW. Danach ist die geothermische Ergiebigkeit im Stadtgebiet Siegen mit 140 - 150 kWh (m x a) bei 2400 Betriebsstunden und Erdsondenlängen von 40 m vergleichsweise günstig.

Für die Planung und den Einsatz von Erdwärmesonden bis 100 m bietet der Geologische Dienst NRW online einen kostenlosen Standortcheck an. Dieser Check ermöglicht eine Abschätzung zur generellen Eignung eines Standortes für eine Erdwärmesondennutzung und gibt Hinweise über das Genehmigungsverfahren.

Für die konkrete Planung einer Erdwärmesondenanlage bietet der Geologische Dienst NRW eine standortbezogene Bewertung an. Die kostenpflichtige Stellungnahme enthält detaillierte Angaben zum Untergrundaufbau bis 100 m (Gesteinsart, Mächtigkeit, Bodenklasse), zum Grundwasserstand (im Lockergestein) sowie zu den geothermischen spezifischen Entzugsleistungen für 40 m, 60 m, 80 m und 100 m Tiefe (nach der VD-Richtlinie 4640). Diese Bewertung dient Fachbetrieben für die Berechnung der notwendigen Sondenlänge sowie der Kosten einer Anlage.

Rechtliche Hinweise

Für die Errichtung von Erdsonden sowie die Entnahme und Einleitung von Grundwasser ist eine wasserrechtliche Erlaubnis bei der Unteren Wasserbehörde des Kreises Siegen-Wittgenstein zu beantragen.

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