Erläuterungen zur Applikation - Erdwärmepotenzialkataster

Die Internetapplikation Erdwärmepotenzialkataster zeigt für die Stadt Wien, ob und in welcher Form ein Standort für die Nutzung von Erdwärme geeignet ist.

Der Erdwärmepotenzialkataster dient einer ersten Übersicht über die Bedingungen zur Erdwärmenutzung am gewählten Standort. Die Auskunft beruht auf den Kenntnissen und Erfahrungen der Geologischen Bundesanstalt und gibt einen orientierenden Überblick. Sie ersetzt keine Detailuntersuchung und Planung durch ein Fachbüro.

Dargestellte Kategorien

Thermische Grundwassernutzung

Die thermische Grundwassernutzung wird in vier Leistungsklassen ausgewiesen:

• unter 1 kW
• 1 bis 5 kW
• 5 bis 20 kW
• über 20 kW

Nutzung des Katasters für thermische Grundwasseranlagen

Die Potenzialkarte zur Nutzung des obersten Grundwasserhorizonts liefert bereits dezidierte Leistungsklassen pro Einzelbrunnenanlage. Unter einer Einzelbrunnenanlage ist die Kombination einer Brunnendublette (Entnahme- und Einleitebrunnen) zu verstehen. Die Gesamtleistung einer Nutzungsanlage kann durch die Verschaltung mehrerer Brunnenanlagen erhöht werden. Den berechneten Brunnenleistungen liegt die Annahme einer maximalen Abkühlung beziehungsweise Erwärmung des genutzten Grundwassers von maximal 5 Grad Celsius zu Grunde.

Die dargestellten Potenziale dienen in erster Linie dazu, jene Gebiete auszuweisen, in denen eine thermische Grundwassernutzung aus hydrogeologischen Überlegungen sehr gut, nur eingeschränkt oder nicht nutzbar ist. Die Karte ersetzt keinesfalls eine Detailplanung, welche die Erhebung von Grundwasserdaten in der Nähe der geplanten Nutzung voraussetzt. Zudem geht die Potenzialkarte nicht auf die gegenwärtig bereits vorhandene Nutzungsintensität ein, die in manchen Stadtgebieten Wiens bereits sehr hoch ist und somit die Nutzungsmöglichkeiten einschränkt.

Erdwärmesonden bis 30, 100 und 200 Meter

Die Wärmeleitfähigkeit (W/m/K) kann für die Tiefenbereiche 0 bis 30, 0 bis 100 und 0 bis 200 Meter folgendermaßen eingestuft werden:

• Klasse "gering": Die prognostizierte gemittelte Wärmeleitfähigkeit ist für das angegebene Tiefenintervall kleiner als 1,7 W/m/K
• Klasse "durchschnittlich": Die prognostizierte gemittelte Wärmeleitfähigkeit liegt für das angegebene Tiefenintervall zwischen 1,7 und 1,9 W/m/K
• Klasse "gut": Die prognostizierte gemittelte Wärmeleitfähigkeit ist für das angegebene Tiefenintervall größer als 1,9 W/m/K

Nutzung des Katasters für Erdwärmesonden

Die Potenzialkarten für Erdwärmesonden zeigen kein eigentliches Potenzial in Form einer Energiemenge pro Flächen- oder Zeiteinheit, sondern die konduktive Wärmeleitfähigkeit, gemittelt über drei Tiefenbereiche (0 bis 30, 0 bis 100 und 0 bis 200 Meter) in der Einheit W/m/K. Dieser Parameter ist von den geologischen und hydrogeologischen Gegebenheiten abhängig und dient als Basis für die Berechnung der nutzbaren Energiemenge. Um diese vollständig berechnen zu können, ist die mittlere Bodentemperatur und die Betriebsweise der Erdsondenanlage (Heizen/Kühlen, Volllaststunden) notwendig.

Die mittlere Bodentemperatur zur Dimensionierung von Erdwärmesonden kann für das Bundesland Wien folgendermaßen abgeschätzt werden:

• Tiefenintervall 0 bis 30 Meter: 12 +/- 2 °C
• Tiefenintervall 0 bis 100 Meter: 12 +/- 1 °C
• Tiefenintervall 0 bis 200 Meter: 14 +/- 1 °C

Die konduktive Wärmeleitfähigkeit wurde aus den Bohrprofilen des Baugrundkatasters der Stadt Wien berechnet und ist geeignet als erste Annahme zur Dimensionierung von Erdsondenanlagen. Für kleine Anlagen (Einzelsonden) ist es üblich, die Wärmeleitfähigkeit von umliegenden Bohrprofilen abzuschätzen. Die Wärmeleitfähigkeitskarten ersetzen genau diese Abschätzung auf einheitlicher Basis. Der angegebene Wert ist als statistischer Mittelwert aufzufassen und kann auf Grund lokal-geologischer Inhomogenitäten (erhöhte Klüftigkeit, starke Grundwasserströmung et cetera) auch erheblich abweichen. Für größere Anlagen (mehrere Sonden) empfiehlt sich eine Pilot-Erdwärmesonde zu installieren und einen Thermal Response Test mit Temperaturprofil durchzuführen.

Ein gut leitender Untergrund erlaubt eine bessere Übertragung (Entzug oder Einspeicherung) von Wärme als ein schlecht leitender Untergrund bei gleichen Betriebsvorgaben. Eine gebräuchliche physikalische Größe zur Potenzialangabe einer Erdwärmesonde ist die spezifische Leistung in Watt pro Laufmeter Sonde. Diese Angabe setzt allerdings eine genau definierte Betriebsvorgabe voraus (beispielsweise 1.800 Volllaststunden für Heizen auf 20 Jahre).

Bewilligungspflicht für Tiefensonden

Im Westen von Wien ist der Einsatz von Erdwärmesonden wasserrechtlich bewilligungsfrei. Im restlichen Wien ist hingegen eine wasserrechtliche Bewilligung notwendig. Die Grenzlinie wird im Erdwärmepotenzialkataster angezeigt.

Etwaige zusätzlich erforderliche Bewilligungsverfahren für die Errichtung einer Wärmepumpe können Interessierte dem Technologieleitfaden Wärmepumpe (2 MB PDF) ab Seite 54 entnehmen.