Thermische Nutzung von Grundwasser

Wie funktionieren Grundwasser­wärmepumpen und wo können sie eingesetzt werden?

Wärmepumpen werden als Heizungsart immer beliebter: Laut dem Bundesverband Wärmepumpe e.V. (57 % der im Jahr 2022 gebauten Wohngebäude heizen mit Wärmepumpen | News – Webseite (waermepumpe.de)) heizen 57 Prozent der im Jahr 2022 gebauten Wohngebäude mit Wärmepumpen. Das liegt nicht nur daran, dass diese Technologie die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zur Wärmeerzeugung ermöglicht, sondern auch an vielen weiteren Vorteilen, die wir Ihnen bereits in unserem Blogbeitrag Nachhaltige Energie für Ihr Zuhause vorgestellt haben. 

Dort haben wir auch beschrieben, welche Varianten für die Nutzung von Geothermie zur Wärmegewinnung bestehen, denn je nach Standort Ihres Gebäudes kommen verschiedene Möglichkeiten für das Heizen in Frage. Dazu gehört unter anderem die thermische Nutzung von Grundwasser. Da Grundwasser in der Regel konstant zwischen acht und zwölf Grad warm ist, stellt dieses insbesondere im Vergleich zu Luft eine effektivere Wärmequelle für Wärmepumpen dar. Daher möchten wir im Folgenden das Funktionsprinzip einer Grundwasserwärmepumpe weiter erläutern.

Wie funktionieren Grundwasserwärme­pumpen und wo können sie eingesetzt werden?

Wie funktioniert eine Grundwasser­wärmepumpe?

Die thermische Nutzung von Grundwasser meint die Nutzung der natürlichen Wärmeenergie, die im Grundwasser gespeichert ist. Dafür wird eine Grundwasserwärmepumpe benötigt, die dem Grundwasser die Wärmeenergie entzieht und diese dann für Heizungs- und Warmwasseranwendungen nutzt.  

Grundwasserwärmepumpe

Um das Grundwasser zu erreichen, wird zunächst ein Brunnen gebohrt (Saugbrunnen), wobei Tiefe sowie Ausbaumaterial und
-durchmesser des Brunnens von den hydrogeologischen Eigenschaften des Standorts abhängen.

Dem gehobenen Grundwasser wird anschließend mittels Wärmetauscher die Wärmeenergie entzogen. Um die gewonnene Wärmeenergie für Heizzwecke nutzen zu können, wird anschließend in einer Wärmepumpe das Temperaturniveau angehoben. Das Funktionsprinzip der Wärmepumpe haben wir bereits in unserem Artikel  Nachhaltige Energie für Ihr Zuhause  beschrieben.

Das nach dem Wärmeentzug abgekühlte Wasser wird abschließend in einem Schluck- bzw. Sickerbrunnen wieder in das Grundwasser versickert.

Der Prozess der thermischen Nutzung von Grundwasser bietet mehrere Vorteile. Da Grundwasser im Vergleich zu Luft eine relativ konstante Temperatur hat, kann es auch im Winter effektiv zum Heizen genutzt werden. Zudem kann auch bei einer Grundwasserwärmepumpe die Funktionsweise umgekehrt werden, um im Sommer zu kühlen, was aufgrund der vergleichsweise geringen Grundwassertemperatur effizienter abläuft als bei einer Luftwärmepumpe. Angesichts der geringeren Bohrtiefen ist die Erschließung von Grundwasser zur thermischen Nutzung kostengünstiger als die Errichtung von Erdwärmesonden. Neben der Effizienz sowie dem niedrigeren Investitionsaufwand ist auch der geringe Platzbedarf einer Brunnenanlage ein weiterer Vorteil dieser Art von geothermischer Nutzung.     

Doch auch wenn eine thermische Grundwassernutzung nahezu ideal ist, wird eine Genehmigung nicht immer erteilt, weil die Auswirkungen auf benachbarte Anlagen sowie den Grundwasserhaushalt berücksichtigt werden müssen. Hinzu kommt, dass nicht jeder Standort für die Errichtung einer Grundwasserwärmepumpe geeignet ist.

Wo ist die thermische Nutzung von Grundwasser möglich?

Die thermische Nutzung von Grundwasser ist grundsätzlich dann möglich, wenn am Standort eine ausreichende Menge an Grundwasser vorhanden ist.

Dies ist in Ostbayern zum Beispiel oft entlang der Täler von Donau und Isar der Fall, aber auch andere Standorte bieten sich für diese Art der Wärmepumpe an. Anhand der Recherche und Auswertung von (hydro-)geologischen Daten kann in einem ersten Schritt abgeschätzt werden, ob ein Standort für eine thermische Grundwassernutzung geeignet ist. Außerdem unterliegt die thermische Nutzung von Grundwasser wasserrechtlichen Einschränkungen, welche vor der Planung einer Anlage zu prüfen sind. Die IFB Eigenschenk kann diese ersten Schritte gerne im Rahmen einer Machbarkeitsstudie für Sie durchführen!  

Sollte eine thermische Grundwassernutzung am Standort aussichtsreich sein, spielen die Durchlässigkeit des Untergrunds sowie die Mächtigkeit des Grundwassers eine entscheidende Rolle für die Auslegung einer Grundwasserwärmepumpenanlage. Diese sind mittels Bohrungen und hydrogeologischen Erkundungsmaßnahmen, wie beispielsweise einem Pump-/Schluckversuch, zu untersuchen. Es empfiehlt sich daher die Errichtung einer Probebrunnenanlage, welche bei fachgerechter Planung und Bohrung anschließend in die endgültige Anlage integriert werden kann. Auch dies kann die IFB Eigenschenk gerne für Sie übernehmen! 

Sie haben noch Fragen?

Dann kontaktieren Sie uns bitte! Das Team der IFB Eigenschenk berät Sie gerne ausführlich in einem kostenlosen Erstgespräch. Selbstverständlich geht dies auch online, falls Sie nicht zu uns nach Deggendorf in Niederbayern kommen können.