Das Bohren nach Erdwärme liegt stark im Trend. Schließlich lassen sich Heizung und Warmwasserversorgung mit der Temperatur aus dem Untergrund speisen und machen damit unabhängig von fossilen Brennstoffen.
Die Nachfrage sei zuletzt sogar „massiv“ gestiegen, weiß Ingo Schäfer vom Geologischen Dienst NRW. „Wenn Sie heute ein Bohrunternehmen mit einer Erkundung des Bodens beauftragen wollen, wird Ihnen der nächste Termin vermutlich erst 2024 gegeben“, hat der Diplom-Geologe in zahlreichen Gesprächen erfahren. Schäfer ist in der Abteilung Geologie, Rohstoffe und Untergrundnutzung der Landesbehörde tätig und hat am Aufbau des Geothermie-Portals mitgewirkt.
Geothermie-Portal im Internet
Ob der Untergrund für die Nutzung von Geothermie gut oder weniger gut beschaffen ist, lässt sich in einem ersten Schritt kostenlos unter www.geothermie.nrw.de für jeden Standort prüfen.
Sich über die wesentlichen Eigenschaften des Hausgrundstücks oder Baugrundes im Klaren zu werden, sei nur zu empfehlen. „Es gibt nichts Schlimmeres, als wenn eine Erdwärmesonde nicht richtig dimensioniert ist“, erläutert Schäfer.
Wenn man es vereinfacht erklärt, lässt sich Erdwärme wie folgt nutzen: Um bei der sogenannten oberflächennahen Geothermie an die Wärmeenergie zu kommen, werden geschlossene Rohrsysteme in Bohrlöcher verlegt. Die Sonde entzieht dabei dem Erdreich die Wärme.
Dabei wird kontinuierlich Wasser hochgepumpt. Das Wasser nimmt die Untergrundwärme an und wird an der Oberfläche mittels Wärmepumpen auf die benötigte Temperatur gebracht.
Wärmeleitfähigkeit des Bodens
Auch die Funktion der Geothermie als Wärmespeicher besteht. Hierfür dient oberflächennahe Erdwärme als saisonaler „Erdspeicher“ und überschüssige Wärme aus dem Sommer kann im folgenden Winter verwendet werden.
- In den obersten zehn bis 15 Metern des Untergrundes bestimmen atmosphärische Faktoren die Bodentemperatur: Sonneneinstrahlung, der Wärmekontakt zur Luft und versickerndes Regenwasser.
- Darunter, bis rund 50 Meter unter der Oberfläche, liegt die Temperatur ziemlich konstant bei etwa 10 Grad Celsius. Darunter steigt die Temperatur durch den Wärmestrom aus dem Erdinneren im Mittel um 3 Grad pro 100 Meter Tiefe an.
- Bis in Tiefen von 400 Meter wird von oberflächennaher Geothermie gesprochen. Sie ist ganzjährig und unabhängig vom Klima und nahezu überall durch Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden oder Grundwasserbrunnen gewinnbar.
- Im Geothermie-Portal werden nähere Informationen zum geothermischen Potenzial, zu Wasserschutzgebieten und zu aus hydrogeologischer Sicht ungünstig liegenden Bereichen zur Verfügung gestellt. „Hydrogeologisch“ ungünstig könnten zum Beispiel Hohlräume in Kalksteinschichten sein.
- Interessierte erhalten ein prognostisches Schichtenverzeichnis und Informationen darüber, welche Genehmigungen zusätzlich eingeholt werden müssen. Am Beispiel Fröndenberg demonstriert: Es ist u.a. eine wasserrechtliche Erlaubnis der Unteren Wasserbehörde beim Kreis Unna einzuholen; Bohrungen, die tiefer als 100 Meter in den Boden eindringen sollen, sind der zuständigen Bergbehörde – Bezirksregierung Arnsberg, Abt. 6 – zusätzlich vorab anzuzeigen.
Wer die Geothermie für sein Einfamilienhaus nutzen will, benötigt im Durchschnitt rund 130 Sondenmeter, weiß Ingo Schäfer. Wie tief eine Sonde ins Erdreich vordringen muss bzw. wie viele Sonden benötigt werden, hängt dabei von der Beschaffenheit des Bodens und der Größe der Immobilie ab.
Die Wärmeleitfähigkeit des Bodens unterscheidet sich je nach Standort deutlich: Im nördlichen Kreis Unna, im Kreis Recklinghausen und in einem Großteil des Stadtgebietes von Dortmund werden nur mittlere Werte erreicht. Dagegen ist die Leitfähigkeit im südlichen Kreis Unna und in den südlichen Stadtteilen Dortmund größtenteils gut.
Sandstein in Fröndenberg besonders geeignet
In einigen Gebieten der Stadt Fröndenberg sind die Werte sogar sehr gut. Das liege am reinen Sandstein, der, weil härter und dichter, Wärme besser leite. Die scharfe Grenze generell liege am Übergang zwischen dem Rheinischen Schiefergebirge im Süden und dem Münsterländer Kreidebecken im Norden.
Ingo Schäfer: „Während die Gesteine des Schiefergebirges dichte Tonsteine und Sandsteine mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besitzen, bieten die Gesteine des Kreidebeckens, also Ton- und Kalkmergelsteine, nur eine geringere Wärmeleitfähigkeit.“
So ist zum Beispiel in Kamen-Methler die Wärmeleitfähigkeit nur mittelmäßig, in Haltern-Lavesum sogar nur gering. Das bedeute aber nicht, dass die Beheizung der eigenen vier Wände mit Hilfe von Erdwärme nicht doch funktioniere, betont Schäfer.
Das Geothermie-Portal liefere nur erste Anhaltspunkte, erst Fachfirmen könnten mit näheren Analysen feststellen, ob Bohrungen auch bei etwas schwächerer Leitfähigkeit nicht vielleicht doch wirtschaftlich sind und die Erdwärme das Heim ausreichend beheizen könnte.
