Gefährdet Grundwasserknappheit Effizienz von Wärmepumpen?
Der sinkende Grundwasserspiegel stellt eine potenzielle Herausforderung für den Betrieb von Grundwasser-Wärmepumpen dar. Was bedeuten also die trockenen Jahre und der sinkende Pegel für Grundwasser-Wärmepumpen?
Grundwasser-Wärmepumpen im Trockenstress: Bedroht sinkender Pegel diese Heiztechnologie?
Da Grundwasser-Wärmepumpen das Grundwasser als Wärmequelle nutzen, um Heizung und Warmwasserbereitung zu unterstützen, ist ein ausreichender Grundwasserpegel von großer Bedeutung. Wenn der Grundwasserpegel zu niedrig ist, kann die Wärmepumpe möglicherweise nicht genügend Wärmeenergie aus dem Grundwasser gewinnen, um das Gebäude effektiv zu beheizen oder Warmwasser bereitzustellen.
Bereits im Mai hat die Süddeutsche Zeitung von einem Fall aus dem Landkreis Ebersberg berichtet, bei dem gerade das passiert ist. Der Grundwasserpegel ist in dieser Region teilweise auf den niedrigsten Stand seit 50 Jahren gefallen.
Aufgrund des geringen Niederschlags in den vergangenen Monaten und dem daraus resultierenden drastischen Rückgang des Grundwasserpegels ist der Brunnen der Grundwasser-Wärmepumpe versiegt. Und es gab keine Möglichkeit, die Wärmepumpe weiterhin zu nutzen. Denn: Der Brunnen wurde diesem Medienbericht zufolge ursprünglich im Jahr 2009 auf eine Tiefe von 17 Metern gebohrt und später auf 20 Meter erweitert. Eine weitere Bohrung ist nun nicht mehr möglich.
Grundwasser in Deutschland
Grundwasser bezieht sich auf Wasser unterhalb der Bodenoberfläche, das durch Niederschläge, Schmelzwasser oder Versickerung in den Boden gelangt und in Bodenschichten sowie Gesteinsformationen gespeichert wird. Es dient als wesentliche Quelle für Trinkwasser und wird weltweit zur Bewässerung von Feldern und als Rohstoff in der Industrie genutzt. Der Zustand des Grundwassers ist daher von Bedeutung für eine Vielzahl von Aspekten. In den letzten Jahren wurden auch in Deutschland vermehrt Berichte über Grundwasserknappheit veröffentlicht. So hat z.B. der Landkreis Nordsachsen vor kurzem aufgrund der langanhaltenden Trockenheit ein Verbot für die Entnahme von Wasser aus Flüssen und Seen erlassen.
Wie ZDF berichtete, erreichte das Grundwasser an fast der Hälfte der ausgewerteten Messstellen in den Dürrejahren zwischen 2018 und 2021 den niedrigsten Stand seit 1990. Über den Zeitraum von 32 Jahren betrachtet ist der Grundwasserstand insgesamt mehr gesunken als gestiegen.
Grundwasserpegel und Effizienz einer Grundwasser-Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe nutzt die vorhandene Wärme in der Umwelt, sei es aus der Außenluft, dem Erdboden oder dem Grundwasser, und wandelt sie in nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser um. Im Gegensatz zu Öl- und Gasheizungen basiert diese Technologie nicht auf Verbrennung, wodurch sie als umweltfreundliche Alternative gilt. Sie nutzt die Energie aus dem Grundwasser, um Wärme zu erzeugen. Ähnlich wie bei anderen Wärmepumpen sind Bohrungen erforderlich, über die das Grundwasser nach oben gepumpt wird. Nachdem die Wärme entzogen wurde, wird das abgekühlte Grundwasser wieder zurückgeleitet.
Grundwasser-Wärmepumpen funktionieren über einen Saugbrunnen, der das Grundwasser, das eine relativ konstante Temperatur von sieben bis zwölf Grad aufweist, nach oben befördert. Dort wird dem Wasser die Wärme entzogen, die dann für Heizzwecke genutzt wird. Anschließend wird das abgekühlte Wasser über einen Sickerbrunnen zurück in den Untergrund geleitet. Die Voraussetzung für die Funktionsweise dieser Heiztechnik ist natürlich, dass der Saugbrunnen Zugang zum Grundwasser hat.
Deshalb kann der Grundwasserpegel die Leistungsfähigkeit und Effizienz einer Grundwasser-Wärmepumpe beeinflussen. Wenn der Grundwasserpegel zu niedrig ist, kann die Wärmepumpe möglicherweise nicht ausreichend Wärmeenergie aus dem Grundwasser gewinnen, um das Gebäude effektiv zu heizen oder Warmwasser zu erzeugen. Dies kann zu einer verminderten Effizienz oder sogar zu einem Ausfall der Wärmepumpe führen, wie es im von der SZ beschriebenen Fall passierte.
Anforderungen an das Grundwasser
Um den Betrieb einer Grundwasser-Wärmepumpe zu ermöglichen, müssen bestimmte Anforderungen an das Grundwasser erfüllt sein. Dazu zählen beispielsweise ausreichende Verfügbarkeit, geeignete Tiefenlage und hohe Wasserqualität. Hausbesitzer können Informationen darüber erhalten, indem sie einen Auszug aus dem Grundwasserkataster einholen und eine Gewässerprobe entnehmen lassen. Da die Ergebnisse erheblichen Einfluss auf die Planung und Dimensionierung der Anlage haben, sollten solche Anfragen rechtzeitig gestellt werden.
Mit anderen Worten: Die Tauglichkeit von Grundwasser-Wärmepumpen ist u.a. von der zukünftigen Verfügbarkeit des Grundwassers abhängig und somit auch vom jeweiligen Standort. Der Klimawandel führt zu einer Zunahme von aufeinanderfolgenden trockenen Jahren, was keine positiven Aussichten für die Grundwasserpegel bedeutet. Gleichzeitig kann es jedoch lokal zu einer erhöhten Niederschlagsmenge oder Schneeschmelze kommen.
Ein Beitrag von:
