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Thermische Grundwassernutzung

Die direkte Grundwassernutzung ist die effektivste Art, die Erdwärme/-kälte dem Untergrund zu entziehen. In der Regel werden oberflächennahe Grundwasserleiter genutzt, da die Erschliessungskosten geringer sind als bei tieferen Entnahmen. Der interessante Bereich liegt hier ab Tiefen von zwei bis 20 Metern, da hier das ganze Jahr über gleichmäßige Temperaturen von ca. acht bis 15 Grad Celsius herrschen und sich das Grundwasser direkten oberirdischen Einflüssen (z.B. Sonneneinstrahlung, Frost) entzieht.

Zur Wasserentnahme und -rückspeisung sind Brunnenanlagen erforderlich. Eine solche Anlage besteht daher immer aus mindestens einem Förderbrunnen und mindestens einem Schluckbrunnen. Früher mögliche Ableitungen des genutzten Grundwassers in die Vorflut sind heute wasserrechtlich nicht mehr möglich. Da aus wasserwirtschaftlichen Gründen die Wiedereinleitung des geförderten Grundwassers in den selben Aquifer vorgeschrieben ist, muss zwischen den beiden Brunnen ein ausreichender Abstand eingehalten werden, um einen thermischen Kurzschluss (d.h. rückgeleitetes Wasser beeinflusst gefördertes Wasser) zu verhindern. Je nach dem, wie die Bedingungen vor Ort sind sowie wie gross die geförderte Wassermenge ist, beträgt dieser mindestens 15 Meter. Um das Grundwasserregime nicht negativ zu beeinflussen, sollte die Temperaturveränderung des Grundwassers (Erwärmung bzw. Abkühlung) zwei bis sechs Grad Kelvin nicht überschreiten.

Wichtig ist auch, dass die Rückleitung des Grundwassers in den Aquifer unterhalb des Ruhewasserspiegels geschieht, um den Kontakt des Grundwassers mit der Luft so gering wie möglich zu halten. So können Ausfällungen (z.B. Verockerungen, Kalkbildung) minimiert bzw. verhindert werden. Bei einer Rückleitung des Grundwassers oberhalb des Ruhewasserspiegels kommt es durch das "Plätschern" zu Tröpfchenbildung, die - im Gegensatz zum ungestörten Ruhewasserspiegel - der Luft mehr Fläche bieten, um mit dem Wasser chemisch zu reagieren.