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Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen (Sonden-Bezugstiefe 40 m)

Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.

Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen (Sonden-Bezugstiefe 60 m)

Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.

Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen (Sonden-Bezugstiefe 100 m)

Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.

IS GT DS - Informationssystem Geothermie von Nordrhein-Westfalen - Datensatz

Der Datensatz stellt Informationen hinsichtlich oberflächennaher, mitteltiefer und tiefer Geothermie bereit. Die oberflächennahe Geothermie betrachtet die Wärmeleitfähigkeit der Gesteine für Erdwärmesonden bis in 100 Meter Tiefe sowie die geothermische Ergiebigkeit für Erdwärmekollektoren. Hinsichtlich mitteltiefer Geothermie liefert der Datensatz Informationen zur Planung von geothermischen Anlagen bis in 1.000 Meter Tiefe, derzeit für das Rheinland, das zentrale Münsterland sowie den Nordrand des Rheinischen Schiefergebirges. Für die Planung von tiefen geothermischen Anlagen (Dubletten) bis in mehr als 5.000 Meter Tiefe werden geologische Informationen über die als Zielhorizonte in Frage kommenden Kalksteinschichten zur Verfügung gestellt. Der Datensatz liefert damit wertvolle Eckdaten bezüglich der Nutzungsmöglichkeiten von Erdwärme; beispielsweise zum Beheizen oder Klimatisieren von Gebäuden aller Art. Verfügbare Kartenthemen: Wärmeentzugsleistung für Erdwärmekollektoren; Wärmeleitfähigkeit für oberflächennahe Geothermie in 40, 60, 80, 100 Meter Tiefe; Übersichtsdarstellung hydrogeologisch sensibler Bereiche; Bereich erhöhter Fließgeschwindigkeit; Wärmeleitfähigkeit für mitteltiefe Geothermie in 250, 500, 750, 1.000 Meter Tiefe; offene Wärmespeicher (ATES); Dublette; oberkreidezeitliche, unterkarbonzeitliche sowie devonzeitliche Karbonate als Zielhorizonte (Top, Mächtigkeit, Temperatur, Faziesverteilung).

Entwicklungspfade urbaner Energiesysteme hin zu Klimaneutralität: Open-Source-Tool für die Charakterisierung und Analyse lokaler Wärmeversorgungssysteme in Quartieren, Teilvorhaben: Geothermisches Potential und Modellierung

Oberflächennahe Geothermie

Der Untergrund Berlins stellt ein riesiges Wärmereservoir dar und bietet damit ein relevantes Potenzial zur Dekarbonisierung der städtischen Wärmeversorgung. Von Oberflächennaher Geothermie wird in der Regel bei der Nutzung des Untergrundes bis zu einer Tiefe von 400 Metern gesprochen. Nahe der Oberfläche herrscht ein saisonal beeinflusster Temperaturjahresgang. In 20 m Tiefe liegen die Temperaturen dann konstant bei etwa 10 °C. Sie steigen mit zunehmender Tiefe im Mittel um 2-3 °C pro 100 m an. Die Planung und Auslegung von Erdwärmeanlagen verlangt möglichst genaue Kenntnisse über die geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse des Untergrundes (insbesondere Wärmeleitfähigkeit), woraus sich die möglichen spezifischen Wärmeentzugsleistungen ableiten. Einen Überblick über die zu erwartende Untergrundtemperaturen und die geologisch-hydrogeologischen Verhältnisse im Land Berlin bieten die Grundwassergleichenpläne, die Flurabstandskarte, die Karten zu den Geothermiepotenzialen und die geologischen Profile aus Bohrungen, die allesamt über das Geoportal Berlin öffentlich abrufbar sind. Das Potenzial der Oberflächennahen Geothermie an einem konkreten Standort wird insbesondere durch die georeferenzierten Informationen zu den spezifischen Entzugsleistungen des Untergrunds für variierende Volllaststunden von Erdwärmesonden beschrieben. Zu beachten sind Gebiete, auf denen die Erschließung von Erdwärme nicht (z.B. Wasserschutzgebiete) oder aufgrund der geologischen Verhältnisse nur eingeschränkt möglich ist. Geoportal Berlin Alle Informationen, wie Handlungsleitfäden oder den Zugang zu den Potenzialkarten sowie die aktuellen verwaltungs- und genehmigungstechnischen Bedingungen zur Nutzung oberflächennaher Geothermie finden sie auf den hier verlinkten Seiten: Geothermie Erdwärmenutzung und Bau von Erdsonden Grundwasserbenutzung Wasserschutzgebiete Das gesamtstädtische Potenzial für Berlin ist bisher unbestimmt, da es sich maßgeblich aus einer theoretisch anzunehmenden Flächenverfügbarkeit ableitet. Die SenMVKU ist jedoch bestrebt, hierzu im Rahmen der Erarbeitung der gesamtstädtischen Wärmeplanung nähere Informationen bereitzustellen.

Erdwärmenutzung und Bau von Erdsonden

In Berlin wird nicht nur die gesamte öffentliche Trinkwasserversorgung aus dem eigenen Grundwasser gedeckt, sondern auch die private Versorgung über eine Vielzahl von Eigenwasserversorgungsanlagen. Aus diesem Grund muss dem dauerhaften Erhalt einer guten Grundwasserqualität ein besonderer Stellenwert zugemessen werden. Durch das menschliche Einwirken bestehen im Grundwasser bereits erhöhte Temperaturen, so dass die Wasserbehörde in der Regel weitere Wärmeeinträge in das Grundwasser nicht zulassen wird. Dagegen ist der Wärmentzug aus dem Grundwasser durch Wasser/Wasser-Wärmepumpenanlagen mit Förderung und Wiedereinleitung von Grundwasser oder aber auch durch Erdsonden/-kollektor grundsätzlich möglich. Zur Vermeidung hoher Bohrkosten, Verockerungen von Brunnenanlagen und wiederkehrender Untersuchungen der Grundwasserqualität sollte der Errichtung einer Erdsondenanlage der Vorzug gegeben werden. Für die weitere Planung und Information über die bei Bau und Betrieb der Anlage einzuhaltenden Bedingungen kann der “Leitfaden für Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren mit einer Heizleistung bis 30 kW” Hilfestellung geben. Bei Erdwärmeanlagen > 30 kW Heizleistung ist zunächst immer ein Geothermal Response Test bei der Wasserbehörde zu beantragen und durchzuführen. Danach erfolgt die Antragsstellung für die Grundwasserbenutzung einer Erdwärmeanlage > 30 kW Heizleistung. Im Rahmen des wasserrechtlichen Antragsverfahrens ist grundsätzlich eine thermohydrodynamische Modellierung durchzuführen. Die diesbezügliche Verfahrensweise ist in dem Pflichtenheft zur Methodik und Dokumentation thermohydrodynamischer Modellierungen im Rahmen des wasserrechtlichen Erlaubnisverfahrens zum Betrieb von Erdwärmesondenanlagen mit einer Heizleistung von >30 kW dargestellt. Antrag für Erdwärmeanlagen In Berlin wird nicht nur die gesamte öffentliche Trinkwasserversorgung aus dem eigenen Grundwasser gedeckt, sondern auch die private Versorgung über eine Vielzahl von Eigenwasserversorgungsanlagen. Aus diesem Grund muss dem dauerhaften Erhalt einer guten Grundwasserqualität ein besonderer Stellenwert zugemessen werden. Durch das menschliche Einwirken bestehen im Grundwasser bereits erhöhte Temperaturen, so dass die Wasserbehörde in der Regel weitere Wärmeeinträge in das Grundwasser nicht zulassen wird. Dagegen ist der Wärmentzug aus dem Grundwasser durch Wasser/Wasser-Wärmepumpenanlagen mit Förderung und Wiedereinleitung von Grundwasser oder aber auch durch Erdsonden/-kollektor grundsätzlich möglich. Zur Vermeidung hoher Bohrkosten, Verockerungen von Brunnenanlagen und wiederkehrender Untersuchungen der Grundwasserqualität sollte der Errichtung einer Erdsondenanlage der Vorzug gegeben werden. Bei der Errichtung von Erdwärmesonden sind insbesondere die Bohrtätigkeit und die ggf. erforderliche Verbindung verschiedener Grundwasserstockwerke sowie die Verwendung von Spülungszusätzen geeignet, schädliche Veränderungen des Grundwassers herbeizuführen. Auch mit dem Betrieb der Erdwärmeanlage kann eine schädliche Veränderung der Beschaffenheit des Grundwassers durch den Wärmeentzug über die Sonden bzw. die Kollektoren oder das Auslaufen eines wassergefährdenden Wärmeträgermittels verbunden sein. Durch den Wärmeentzug werden der Boden und das Grundwasser abgekühlt, wodurch sich die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Wassers verändern. Diese Veränderungen der Grundwasserqualität stellt eine Gewässerbenutzung nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) dar. Gewässerbenutzungen bedürfen nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) einer wasserbehördlichen Erlaubnis. Diese ist bei der Wasserbehörde der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt zu beantragen. Für die Antragstellung ist ein Antragsformular zu verwenden. Antragsformular Für die Errichtung von Erdwärmekollektoren, die dem Erdreich Wärme entziehen und bei denen die Kollektoren mindestens 1 Meter über dem höchsten Grundwasserstand (HGW) liegen und damit keine Auswirkungen auf das Grundwasser haben, ist keine wasserbehördliche Erlaubnis erforderlich. Die Nutzung von Erdwärme ist in den ausgewiesenen Trinkwasserschutzgebieten des Landes Berlin grundsätzlich verboten. Die Temperatur des Bodens und Grundwassers hat einen entscheidenden Einfluss auf alle Stoffwechselvorgänge von Organismen und auf chemische und physikalische Vorgänge. Bei Temperaturabsenkungen verlangsamt sich die biologische Aktivität im Boden, so dass ein positiv zu wertender Abbau im Boden nicht mehr in der zur Verfügung stehenden Zeit ablaufen kann. Da Bakterien, Amöben und andere Kleinstlebewesen an eine bestimmte Temperatur angepasst sind, kann die Abkühlung im Boden und Grundwasser die Lebensgemeinschaft von Mikroorganismen maßgeblich verändern. Trinkwasser soll frei von Krankheitserregern und anderen Schadstoffen, genusstauglich und geschmacklich einwandfrei sein. Es soll mit minimalem Aufwand in den Wasserwerken aufbereitet werden und in bester Qualität den Haushalten zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund hat die Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser uneingeschränkten Vorrang vor thermischen Grundwasserbenutzungen.

Erdwärmesonden unzulässig

Trinkwasserschutzzone I und II als Gebiete, wo Erdwärmesonden unzulässig sind

Erdwärmesonden - wasserrechtliche Verfahren

Dieses Thema dient zur ersten Einschätzung der grundsätzlichen Zulässigkeit von Erdwärmesonden sowie zur Darstellung von Restriktionen im Rahmen von wasserrechtlichen Verfahren.

Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen (Sonden-Bezugstiefe 80 m)

Die vorliegenden Karten mit Punktdaten zu „Wärmeleitfähigkeiten für Erdwärmesondenanlagen“ bis 30 kW Leistung und Sondenlängen von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m wurden anhand der verfügbaren Bohrinformationen in der Bohrdatenbank Niedersachsen erarbeitet. Die dargestellten Werte sind abgeschätzten Wärmeleitfähigkeiten basierend auf Werten aus der VDI 4640, eigenen Messwerten und Werten des bundeseinheitlichen Produktkataloges zur wirtschaftlichen Anwendung oberflächennaher geothermischer Daten (Hrsg. Ad-Hoc AG Hydrogeologie, 2008). Auf der Karte sind durchschnittliche Wärmeleitfähigkeiten für ausgewählte Bohrungen dargestellt. Beim Anklicken einer Bohrung öffnet sich eine Info-Box mit den wichtigsten Stammdaten der Bohrung. Wärmeleitfähigkeiten einzelner Schichteinheiten können abgerufen werden, indem der Link "weitere Informationen" angeklickt wird. Für den geplanten Standort einer neuen Erdwärmesonde können die dargestellten Werte in der näheren Umgebung – vorausgesetzt der Untergrundaufbau ist vergleichbar – eine Orientierung darüber geben, mit welcher durchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit bei einer Sondenlänge von 40 m, 60 m, 80 m oder 100 m zu rechnen ist. Die Daten dienen einer ersten Einschätzung möglicher Wärmeleitfähigkeiten und ersetzen nicht die konkrete Überprüfung im Rahmen des Anlagenbaus anhand der örtlich angetroffenen Verhältnisse. Weitere Informationen zu rechtlichen und technischen Grundlagen sind im „Leitfaden Erdwärmenutzung in Niedersachsen“ (GeoBerichte 24) zu finden.

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