Oberflächennahe Geothermie nutzen

Durch die Nutzung von oberflächennaher Geothermie ergeben sich zahlreiche Vorteile:

• Energieunabhängigkeit: Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und externen Energiequellen.
• Kosteneinsparungen: Langfristige Senkung der Energiekosten durch den Einsatz kostengünstiger Erdwärme.
• Umweltfreundlichkeit: Reduzierung von CO₂-Emissionen und Verbesserung der Luftqualität, was zu einer gesünderen Lebensumgebung für die Bürger*innen führt.
• Langfristige Planungssicherheit: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien wird die Kommune resilienter gegenüber Preisschwankungen auf dem Energiemarkt.
• Positive Imagebildung: Kommunen können sich als umweltbewusste und zukunftsorientierte Orte positionieren und Vorbild für nachhaltige Praktiken in der Kommune werden.
• Lokale Wertschöpfung: Installation, Wartung und Betrieb geothermischer Anlagen schaffen neue Arbeitsplätze in der Region und fördern lokale Unternehmen.

Zentrale Erfolgsfaktoren:

• Eine detaillierte (Vor-) Analyse der geologischen Bedingungen des Standorts (zu etwa Bodenbeschaffenheit, der Schichtenfolge und der Grundwasserverhältnisse) ist unerlässlich.
• Rechtzeitiges Prüfen der Genehmigungsfähigkeit (z. B. Anzeige- oder Erlaubnispflichtig) & Auflagen sowie Einholung einer Kostenschätzung.
• Der Aufbau eines Seismometer-Netzwerks kann hilfreich sein, um den betroffenen Bereich während des Baus und des Betriebs zu überwachen.
• Die Wärmenutzungsanlagen müssen passend dimensioniert sein.
• Ein angemessenes Zirkulationssystem.
• Das System sollte durch qualifizierte Fachkräfte mit Zertifizierungen und Gütesiegel installiert werden.
• Regelmäßig ist das System zu warten und instand zu halten.
• Die Erfahrungen anderer Kommunen sollten genutzt werden.
• Eine intensive Kooperation der städtischen Vertreter mit den Unternehmen und anderen involvierten Akteuren.

Mögliche Stolpersteine:

• Nicht genügend (Frei-) Fläche bzw. unbebaute Fläche für die Kollektoren.
• Geologische oder hydrologische Bedingungen nicht ausreichend beachtet, sodass entweder größere Auflagen umgesetzt werden müssen oder die Effizienz sinkt.
• Puffergröße für die Wärmenutzungsanlagen zu klein gedacht.
• Zeitrahmen unterschätzt und damit Verzug vorprogrammiert.
• Bei nicht ausreichender Informierung und Beteiligung Widerstand durch die Bevölkerung.

Zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie können unterschiedliche Quellanlagen verwendet werden:

• Erdwärmesonden: Diese sind vertikale Bohrungen mit meistens U-Rohren, die zwischen 30 m und bis zu 100 m tief in den Boden reichen. Sie sind mit einem Wärmetauscher ausgestattet, der die Wärme aus dem Erdreich aufnimmt. Hier sind höhere Investitionskosten zu erwarten, da sie als aufwendiger bzgl. Auslegung und Einbau gelten. Dafür haben sie eine hohe Arbeitszahl und geringe Betriebskosten und sehr hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer.
• Erdwärme-Kollektoren: Diese sind horizontale oder schräge Anlagen, die in einer Tiefe von 0,2 m bis 2 m verlegt werden. Sie bestehen aus einem Rohrsystem, das mit einer Wärmeübertragerflüssigkeit gefüllt ist. Hier sind tendenziell niedrigere Investitionskosten zu erwarten, da sie eher als einfacher bzgl. Auslegung und Einbau gelten.
• Erdberührte Betonbauteile: Diese sind z. B. Betonpfähle, die mit einem Wärmetauscher ausgestattet sind und die als Fundament für (Groß-) Gebäude dienen können.
• Sonstige Systeme sind: Brunnensysteme, oberflächennahe Aquiferspeicher oder Phasenwechselsonden, energetische Geostrukturen, Tunnelwasser-, Grubenwasser- oder Abwassernutzungen.
• Neben den klassischen Systemen kann auch das Eisspeicherkonzept als Sonderform betrachtet werden: Dabei wird ein im Erdreich eingelassener Wasserspeicher genutzt, der Wärme aus dem umgebenden Boden sowie aus zusätzlichen regenerativen Quellen (z. B. Solarthermie, Luftabsorber) aufnimmt und diese über Wärmepumpen bereitstellt.

• Art und Umfang der Maßnahmen
• Geologische Rahmenbedingungen
• Angestrebter Energieeffizienzstandard
• Ausmaß der Öffentlichkeitsarbeit

• Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme, Umweltbundesamt, 2024
• Oberflächennahe Geothermie - Heizen und Kühlen mit Energie aus dem Untergrund, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz, 2005
• Erdwärmenutzung in Hessen, Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie, 2019
• Kalte Nahwärme ist kein Widerspruch, sondern eine Chance, Prof. Thomas Giel Consulting, Transferstelle für rationelle und regenerative Energie Bingen, Technische Hochschule Mainz, o. J.