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Aus dem Boden bis ins Haus: Über einen Kollektor, eine Sonde oder einen Grundwasserbrunnen gelangt die Erdwärme in die Wärmepumpe und weiter ins Heizungssystem.

Experte Professor Stefan Lecheler im Interview

Nach Krater-Desaster: So gefährlich ist Geothermie

Rottach-Egern - Der Krater in der Lindenstraße in Rottach-Egern hat die Bürger verunsichert: Wie gefährlich ist Geothermie wirklich? Wir haben einen Experten der Energiewende Oberland befragt.

Stefan Lecheler (58) ist Professor an der Universität der Bundeswehr München.

Noch ist nicht abschließend geklärt, warum die Lindenstraße in Rottach-Egern plötzlich um zwei Meter abgesackt ist. Ziemlich sicher ist jedoch, dass eine Geothermie-Bohrung dafür verantwortlich ist (wir berichteten). Nicht wenige Menschen machen sich seitdem Sorgen um die für viele noch weitgehend unbekannte und trotzdem immer häufiger genutzte Form der Wärmeerzeugung. Ob die Angst berechtigt ist und wie sich die Erdwärme im eigenen Garten sicher anzapfen lässt, erklärt Stefan Lecheler (58), Professor für Thermodynamik an der Fakultät für Maschinenbau an der Universität der Bundeswehr München und Geothermie-Experte bei der Energiewende Oberland (EWO), im Interview.

Herr Lecheler, immer mehr Privatleute bohren in ihrem Garten die Erde an. War es da nicht eine Frage der Zeit, bis etwas passiert?

Lecheler: Zuerst einmal muss man klarstellen, dass es sich in diesen Fällen immer um die sogenannte Oberflächennahe Geothermie handelt. Also um Bohrungen, die maximal 100 Meter weit in den Boden reichen. Mit der Tiefengeothermie, die Thermalwasser aus 4000 Metern aus der Erde holt, ist das überhaupt nicht zu vergleichen. Dementsprechend gering ist das Risiko.

Wie konnte es dann zu dem Vorfall in Rottach-Egern kommen?

Lecheler: Das kann ich nicht beurteilen, weil ich mit dem Fall nicht vertraut bin. Grundsätzlich haben wir es bei der Oberflächennahen Geothermie aber mit einem geschlossenen System zu tun – ähnlich dem eines Kühlschranks. Das bedeutet, dass im laufenden Betrieb bis auf einen Ausfall der Anlage eigentlich nichts passieren kann. Ausnahme ist eben die Bohrung. Da gilt es, vorsichtig vorzugehen und ein unerwartet auftauchendes Wasserreservoir sofort wieder zu verschließen. Inwieweit dabei in Rottach-Egern Fehler passiert sind, wird gerade geklärt. Statistisch gesehen ist das aber die absolute Ausnahme. Zumal bei weitem nicht alle Anlagen überhaupt eine Bohrung benötigen.

Aber ist das nicht die Voraussetzung für die Nutzung von Erdwärme?

Lecheler: Nein. Bei der Oberflächennahen Geothermie spielt die Tiefe für die Energieausbeute allenfalls eine Nebenrolle. Die Temperatur beträgt einen Meter unter der Erde ungefähr zehn Grad, in 100 Metern 13 Grad. Also ein Unterschied von lediglich drei Grad. Viel wichtiger ist die Oberfläche des Kollektors oder der Sonde. Je größer diese ausfällt, desto mehr Erdwärme kann die darin zirkulierende Flüssigkeit aufnehmen. Ob man die Fläche über einen Kollektor in einem Meter oder über eine Erdsonde in 100 Metern Tiefe gewinnt, spielt keine entscheidende Rolle. Was die Investitionskosten anbelangt, ist die Lösung ohne Bohrung ohnehin attraktiver.

Ein Reihenhausgarten fällt dabei aber wohl flach.

Lecheler: Das kann man nicht pauschal sagen. Die Faustregel besagt, dass die Kollektorfläche in etwa eineinhalb Mal so groß wie Wohnfläche des zu beheizenden Gebäudes sein soll. Wer einen kleinen Garten hat und trotzdem nicht tief bohren will, kann auch das Grundwasser oder die Luft zur Wärmeerzeugung nutzen.

Was dann aber eigentlich nichts mehr mit Erdwärme zu tun hat...

Lecheler: Im engeren Sinne vielleicht nicht. Trotzdem zählen wir auch eine Luftwärmepumpe noch zur Oberflächennahen Geothermie. Denn auch dieses System nutzt bodennahe Wärme, um die Trägerflüssigkeit auf die Vorlauftemperatur der Heizung zu erhitzen.

Wie funktioniert das eigentlich genau?

Lecheler: Genau wie bei einem Kühlschrank. Dort wird die Wärme dem Kühlraum entzogen und an die Umgebung abgegeben. Bei der Oberflächennahen Geothermie nimmt eine Trägerflüssigkeit über den Kollektor die Erdwärme auf und verdampft. Durch die chemischen Eigenschaften geschieht das schon bei zehn Grad. Im strombetriebenen Kompressor der Wärmepumpe wird das Mittel verdichtet und auf 40 bis 60 Grad erhitzt. Die Temperatur also, die für Heizung und Warmwasser benötigt wird.

Heißt aber auch, dass dafür Strom von außen zugeführt werden muss. Rechnet sich das denn?

Lecheler: Auf jeden Fall. Bei einem gut gedämmten Neubau mit Fußbodenheizung ist das Verhältnis zwischen eingesetzter und produzierter Energie in etwa eins zu vier. Bei Altbauten, deren Heizung mit höherer Vorlauftemperatur arbeitet, geht die Effizienz natürlich zurück. Aber selbst hier ist so ein System noch lange nicht unwirtschaftlich. Am allerbesten – auch aus Sicht der Umwelt – ist der parallele Betrieb einer Photovoltaikanlage. Hier wird auch der Strom für die Wärmepumpe ohne C02 erzeugt – und kostenlos.

Klingt überzeugend. Wie viele Haushalte im Landkreis haben sich denn bislang für eine solche Anlage entschieden?

Lecheler: Unsere letzte Erhebung stammt aus dem Jahr 2012. Damals haben 205 Haushalte ihren Wärmebedarf mit Oberflächennaher Geothermie gedeckt. 2020 wird sich diese Zahl nach unseren Berechnungen verzehnfacht haben.

Weil die Voraussetzungen hier besonders günstig sind?

Lecheler: Nein. Die Temperatur in dieser geringen Tiefe ist eigentlich überall auf der Welt gleich. In den obersten Schichten spielt natürlich auch die Sonneneinstrahlung eine Rolle. Rein von den geologischen Voraussetzungen her kann eigentlich jeder Erdwärme nutzen.

Es ist also nicht gefährlich, wenn plötzlich ganze Siedlungen solche Anlagen betreiben?

Lecheler: Ganz und gar nicht. Die Systeme sind komplett voneinander getrennt. Im schlimmsten Fall schmilzt der Schnee im Frühjahr langsamer, weil der Boden kühler ist. Das ist aber auch schon alles. Ansonsten ist die Oberflächennahe Geothermie nicht nur eine sichere, sondern auch eine umweltfreundliche Form der Energieerzeugung.

Zum Genehmigungsverfahren

Wer sein Haus mit Erdwärme heizen möchte, sollte sich schon bei der Planung der Anlage mit den rechtlichen Grundlagen auseinandersetzen. Das aber nur, wenn die Nutzung einer Erdwärmesonde oder des Grundwassers beabsichtigt ist – also eine Bohrung und damit nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) ein „anzuzeigender Erdaufschluss“ erfolgen soll.

Die Errichtung einer Erdwärmesondenanlage ist dabei grundsätzlich wasser- und bergbaurechtlich relevant. Eine Anzeige gemäß dem Bundesberggesetz (BBergG) braucht es jedoch nur, wenn die Bohrung tiefer als 100 Meter in den Boden eindringen soll. Ist dies – wie bei den meisten privat genutzten Anlagen – nicht der Fall, genügt eine wasserrechtliche Anzeige. Dieses sogenannte Gestattungsverfahren führt das Landratsamt durch, das sich zur wasserwirtschaftlichen Beurteilung eines privaten Sachverständigen bedient. „Entscheidend ist immer, ob Grundwasser benutzt oder beeinträchtigt wird“, erklärt Birger Nemitz, Pressesprecher des Landratsamts Miesbach. Für das Genehmigungsverfahren sei entscheidend, „wie die tatsächliche Situation ist und was beantragt wird“.

Im Regelfall werde in einem vereinfachten Verfahren des Bayerischen Wassergesetzes unter anderem darüber entschieden, ob der Gewässerbenutzung keine übergeordneten wasserwirtschaftlichen Gesichtspunkte entgegenstehen. Dieser Nachweis kann bei ausreichenden Informationen über die Untergrundverhältnisse durch eine hydrogeologische Prognose geführt werden. Ansonsten ist ein hydrogeologisches Fachgutachten vorzulegen.

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