Inhalt 1. Grundlagen und Technik 2. Stand der Nutzung in Hessen 3

Geothermische Anlagen – Genehmigungsverfahren in der Praxis
Inhalt
1. Grundlagen und Technik
2. Stand der Nutzung in Hessen
3. Beispielanlagen
4. Genehmigungsverfahren – Grundlagen
5. Genehmigungsverfahren in der Praxis
Frankfurt – „SophienHofAbende“ – 17. März 2015
Dr. Sven Rumohr
Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie
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Hessische Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)
Das HLUG ist eine technisch-wissenschaftliche Umweltbehörde im Geschäftsbereich des
Hessischen Ministeriums für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.
Fachleute verschiedener Disziplinen arbeiten im HLUG engagiert und kompetent
zusammen an der Untersuchung und Bewertung der wesentlichen Medien unserer
Umwelt: Wasser, Boden und Luft. Sie nehmen dabei zentrale Aufgaben für die hessische
Umweltverwaltung wahr.
Das HLUG informiert sowohl Fachkreise als auch die Öffentlichkeit regelmäßig durch
Veröffentlichungen, Veranstaltungen und das Internet (www.hlug.de).
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Was ist Erdwärme bzw. Geothermie?
Geothermische Energie ist die in Form von Wärme gespeicherte
Energie unterhalb der Oberfläche der festen Erde.
(VDI-Richtlinie 4640)
99 % unseres Planeten sind heißer als 1.000 °C
99 % vom Rest sind immer noch heißer als 100 °C
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EWS-Anlagen in Hessen: Stand und Trend
Erdwärmesondenanlagen
Gesamt: ca. 7.750
Hessische Durchschnittsanlage
• Wohngebäude / 1 – 2 FH
• 10 - 11 kW Heizleistungsbedarf
• 2 Doppel-U-Sonden / Bohrungen
• 94 m tief
(Stand: Ende 2014)
Standorte
Erdwärmesondenanlagen
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EWS-Anlagen in Hessen: Stand und Trend
- Jährlich genehmigte Anlagen 1999 - 2014 Gesamtzahl der genehmigten EWS-Anlagen = 7.750
(soweit HLUG mitgeteilt, Stand: Ende 2014
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EWS-Anlagen in Hessen: Stand und Trend
- Entwicklung des Heizleistungsbedarfs 2004 - 2014 bei Anlagen bis 30 kW Anzahl
51
215
847
653
681
606
375
397
296
289
121
Anteil der Anlagen bis 30 kW Heizleistung
20 - 30 kW
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12 - 20 kW
8 - 12 kW
< 8 kW
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Techniken der Erschließung und Nutzung
- Erschließung -
Quelle: GD NRW
Erdwärmesonde
(ca. 7.750 Anlagen)
Erdwärmekollektor
(Anzahl unbekannt)
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Geotherm. Brunnen
(ca. 240 Anlagen)
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EWS-Anlagen in Hessen: Beispiele
Feuerwache Flughafen
Frankfurt
EFH
Ordnungsamt Frankfurt
Borgoriwald /
Bonoboland Frankfurt
Städelmuseum Frankfurt
fast fertig:
800 m Erdwärmesonde
in Heubach / Odenwald
Schwimmbad Idstein
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Techniken der Erschließung und Nutzung
- Komponenten und Verantwortlichkeiten Heizungsanlage
> Wärmebedarf / Kälteleistung
> Auslegungszeitraum
> Jahresbetriebsstundenzahl
> Betriebsweise (Heizen / Kühlen)
Bohrung und Erdwärmesonde
> Bohrdurchmesser
> Sondentyp und –material
> Wärmeträgermittel und -pumpe
> Bohrlochverfüllung
Untergrund
> Wärmeleitfähigkeit und -kapazität
> Untergrundtemperatur
> Wärmetransport / Regeneration
durch fließendes Grundwasser
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Genehmigungsverfahren
Genehmigungsverfahren für geothermische Anlagen
dienen dem Schutz des Grundwassers!
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Genehmigungsverfahren
- Erlaubnispflicht und Anforderungen gemäß WHG §5
Allgemeine Sorgfaltspflichten
(1) Jede Person ist verpflichtet, bei Maßnahmen, mit denen Einwirkungen auf
ein Gewässer verbunden sein können, die nach den Umständen erforderliche
Sorgfalt anzuwenden, um … eine nachteilige Veränderung der Gewässereigenschaften zu vermeiden, …
§9
Benutzungen
(2) Maßnahmen, die geeignet sind, dauernd oder in einem nicht nur
unerheblichen Ausmaß nachteilige Veränderungen der Wasserbeschaffenheit
herbeizuführen.
§8
Erlaubnis- und Bewilligungserfordernis
(1) Die Benutzung eines Gewässers bedarf der Erlaubnis oder der Bewilligung,
soweit nicht durch dieses Gesetz oder auf Grund dieses Gesetzes erlassener
Vorschriften etwas anderes bestimmt ist.
§ 13
Inhalts- und Nebenbestimmungen
(2) Die zuständige Behörde kann Inhalts- und Nebenbestimmungen anordnen.
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Genehmigungsverfahren
Erlaubnis oder Bewilligung?
Erlaubnis:
Die Erlaubnis gewährt die widerrufliche Befugnis, ein Gewässer zu einem bestimmten
Zweck in einer nach Art und Maß bestimmten Weise zu benutzen; sie kann befristet
werden.
Bewilligung:
Die Bewilligung gewährt das Recht, ein Gewässer in einer nach Art und Maß bestimmten
Weise zu benutzen. Die Bewilligung wird für eine bestimmte angemessene Frist erteilt,
die in besonderen Fällen 30 Jahre überschreiten darf.
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Genehmigungsverfahren
Foto: Main-Kinzig-Kreis
- Mögliche Auswirkungen -
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Genehmigungsverfahren
- Mögliche Auswirkungen -
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Genehmigungsverfahren
- Mögliche Auswirkungen -
Beim Befüllen einer großen EWSAnlage in Frankfurt versickern rd.
900 Liter Frostschutzmittel (WGK 1)
im Untergrund!
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Genehmigungsverfahren
- Fortschreibung / Anpassung der Anforderungen an Erdwärmesonden 1976
1986
1996
450 Wörter
513 Wörter
1.268 Wörter
2004
2010
2011
2014
1.815 Wörter 3.502 Wörter 3.375 Wörter 3.975 Wörter
befristet bis
31.12.2009
befristet bis
31.12.2011
befristet bis befristet bis
31.12.2013 ca. März 2019
1980
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Woher kommen welche Anforderungen?
Grundgesetz
VDI 4640
DIN-Normen
2009/28/EG
WHG / LWG
DVGWArbeitsblätter
LAWA
VAUwS
ErdwärmeErlass Hessen
Fachbehördliche Empfehlungen
2000/60/EG
Erlaubnis mit Anforderungen
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Anforderungen des Gewässerschutzes
- Erlass 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW
können erlaubt werden, wenn
a) der Mindestabstand zu Erdwärmesonden
benachbarter Anlagen eingehalten wird.
b) die in diesen Anforderungen genannten
Kriterien eingehalten werden und
c) die Anlage in einem hydrogeologisch und
wasserwirtschaftlich günstigen Gebiet
(günstiges Gebiet) liegt.
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) In günstigen Gebieten sind für die Erteilung der wasserrechtlichen Erlaubnis die in
Anlage 2 des Erlasses aufgelisteten vereinfachten Antragsunterlagen ausreichend.
Stellt die Wasserbehörde bei ihrer Prüfung fest, dass sich die Erdwärmesondenanlage in
einem ungünstigen Gebiet befindet oder dass die Anforderungen dieser Regelung nicht
eingehalten werden, teilt sie dies der Antragstellerin oder dem Antragsteller mit und bittet
um die erforderlichen zusätzlichen Unterlagen.
In hydrogeologisch oder wasserwirtschaftlich ungünstigen Gebieten (ungünstiges
Gebiet) sind für die Erteilung der wasserrechtlichen Erlaubnis neben den vereinfachten
Antragsunterlagen zusätzliche Unterlagen insbesondere die hydrogeologische
Stellungnahme, erforderlich.
Falls die hydrogeologische Stellungnahme nicht beigefügt ist, fordert die Wasserbehörde
diese bei Bedarf beim Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG) an.
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) Hydrogeologisch günstig ist zum Beispiel ein Gebiet mit mittlerer bis geringer
Durchlässigkeit und keiner wesentlichen Stockwerksgliederung.
Eine ungünstige hydrogeologische Situation liegt zum Beispiel vor, wenn durch die
Bohrung Deckschichten durchörtert werden, die nennenswerte Grundwasservorkommen
schützen oder wenn Heil- oder Mineralwasservorkommen beeinträchtigt werden können.
Ungünstig sind auch Gebiete mit hoher Wasserdurchlässigkeit der Gesteine, einer
wesentlichen, das heißt weiträumigen Stockwerkstrennung, mit Aufstiegszonen von CO2
oder NaCl-reicher Wässer oder mit artesisch gespannten Grundwasservorkommen sowie
Tiefengrundwasserleiter (insbesondere im Festgestein), die nicht angebohrt oder durchbohrt werden sollten. Ungünstig sind zudem Gebiete mit quellfähigen oder löslichen Gesteinen und Gebiete, in denen durch die Bohrung Grundwasserleiter mit unterschiedlichen
Druckniveaus oder unterschiedlicher Beschaffenheit miteinander verbunden werden
können.
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) Wasserwirtschaftlich günstig ist ein Gebiet, das
-
außerhalb von einem Wasser- oder Heilquellenschutzgebiet
-
nicht im Einzugsgebiet einer öffentlichen Trinkwassergewinnung oder einer staatlich
anerkannten Heilquelle ohne festgesetzte Schutzzonen und
-
nicht im kontaminierten Bereich einer Altlast, schädlichen Bodenverunreinigung oder
Grundwasserverunreinigung liegt.
Wasserwirtschaftlich ungünstig sind Gebiete
-
in den Schutzzonen IIIB von Wasserschutzgebieten (WSG IIIB) und
-
in den Schutzzonen III/2 und B von Heilquellenschutzgebieten (HQSG III/2 und B).
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) In den wasserwirtschaftlich unzulässigen Gebieten
-
Schutzzone I, II, III und IIIA von Wasserschutzgebieten (WSG I, II, II und IIIA) und
-
quantitative Zone A sowie qualitative Schutzzonen I, III und III/1 von Heilquellenschutzgebieten (HQSG A, I, II, III und III/1)
sind Erdwärmesonden nicht zulässig.
Ebenso sind Erdwärmekollektoren, Erdwärmekörbe, Spiral- oder Schneckensonden
unzulässig, die gemäß Abschnitt 1 wie Erdwärmesonden behandelt werden.
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) -
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Anforderungen des Gewässerschutzes an EWS
- Erlass vom 21.3.2014 (StAnz. 17/2014 S. 383) -
Die wasserwirtschaftliche Beurteilung folgt parzellenscharfen Grenzen der durch Verordnung
festgesetzten Wasserschutzgebieten.
Ja
Nein
vermutlich
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Anforderungen des Gewässerschutzes EWS
- Leitfaden Erläuterung der rechtlichen und fachlichen Grundlagen, Zusammenstellung der
Anforderungen, Bereitstellung Formulare und Adressen von Ansprechpartnern
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Bergrechtliches Genehmigungsverfahren
Bundesberggesetz (BBergG)
§ 3 Bergfreie und grundeigene Bodenschätze.
Erdwärme ist ein bergfreier Bodenschatz, auf den sich das Eigentum des Grundeigentümers nicht erstreckt.
§ 6 Grundsatz.
Wer einen bergfreien Bodenschatz gewinnen will, bedarf der bergrechtlichen
Bewilligung
§ 4 Begriffsbestimmungen.
Die Erdwärmenutzung in einem Grundstück aus Anlass oder im Zusammenhang
mit dessen baulicher Nutzung ist vom Bergrecht ausgenommen.
§ 127 Bohrungen.
Bei Eindringtiefen ab 100 m ist seitens der Bergaufsicht die Betriebsplanpflicht für
den Bohrvorgang zu prüfen.
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Bergrechtliches Genehmigungsverfahren
Grundstück A
Grundstück B
Keine Gewinnung
gemäß § 4 BBergG
Einflussbereich
Grundstück A
Keine bergrechtliche
Bewilligung erforderlich
Grundstück B
Gewinnung
gemäß § 4 BBergG
Einflussbereich
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Bergrechtliche
Bewilligung erforderlich!
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Bergrechtliches Genehmigungsverfahren
- Ablaufschema Genehmigungsverfahren -
Geothermieprojekt
in einem Grundstück aus
Anlass der baulichen
Nutzung?
nein
Aufsuchungserlaubnis
Betriebsplanzulassung für
Aufsuchung
ja
Bohrung länger
als 100 m?
nein
kein bergrechtl.
Verfahren
ja
Anzeige nach
§ 127 Abs. 1, Nr. 1
BBergG
ja
Betriebsplanpflicht?
nein
Antwortschreiben
Gewinnungsbewilligung
ja
Betriebsplanzulassung für
Gewinnung
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Betriebsplanzulassung
§ 127 BBergG
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Bergrechtliches Genehmigungsverfahren
Grundstücksgrenze
0K
Linie
Quelle: Walker-Hertkorn, Kübert, Kuntz
www.hlug.de/fileadmin/dokumente/geologie/erdwaerme/
fachgespraech/2013/Fachgespraech_Erdwaerme_2013_Kuebert.pdf
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Bergrechtliches Genehmigungsverfahren
Quelle: ABG FRANKFURT HOLDING
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Genehmigungsverfahren in der Praxis
- Wo entstehen Probleme? Was kann man besser machen? -
- Planungen weichen von den Anforderungen / Vorgaben ab
> Beispiel
- Vorhaben werden unzureichend beschrieben
- Unbekannte oder strittige hydrogeologische Situation
> Beispiel
- Dauer des bergrechtlichen Konzessionsverfahrens
- Versuche, das Vorhaben als nicht bergrechtlich relevant darzustellen
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> Beispiel
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Genehmigungsverfahren in der Praxis
- Wo entstehen Probleme? Was kann man besser machen? Planungen weichen von den Anforderungen / Vorgaben ab
Beispiel
Zum Schutz des Grundwassers soll dessen dauerhafte Erwärmung durch die Einleitung
von Wärme in den Untergrund vermieden werden. Geothermische Anlagen sollen daher im
gleitenden Mittel eines Zeitraums mit gleich vielen Heiz- und Kühlperioden nicht mehr
Wärme in den Untergrund einleiten als entnehmen. Eine überwiegende Entnahme von
Wärme (= Kühlung des Untergrundes) ist aus Sicht des Grundwasserschutzes unproblematisch.
Obwohl dieses Verfahren seit Jahren praktiziert wird, werden weiterhin Anlagen beantragt,
die überwiegend der Kühlung dienen. Die Folge sind notwendige Umplanungen und
Verzögerungen.
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Genehmigungsverfahren in der Praxis
- Wo entstehen Probleme? Was kann man besser machen? Versuche, das Vorhaben als nicht bergrechtlich relevant darzustellen
Darstellung Antragsteller / Planer:
„Kleine Anlage“ mit 29,8 kW Heizleistung
Ergebnis Prüfung HLUG:
große Anlage, thermische Beeinflussung über
Grundstücksgrenze wahrscheinlich
Begründung HLUG:
> 120 Energiepfählen,
> 4.000 h Heizbetrieb,
> 4.000 h Kühlbetrieb,
Antragsteller / Planer haben im Antragsformular
versehentlich die Kälteleistung (= 29,8 kW) statt
der Heizleistung (= 39 KW) angegeben
Verzögerung:
3 Monate bisher, Ende Verfahren derzeit offen
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Genehmigungsverfahren in der Praxis
- Wo entstehen Probleme? Was kann man besser machen? Unbekannte oder strittige hydrogeologische Situation
Beispiel:
Planer geht vom Nichtvorhandensein von Grundwasser bzw. einer Grundwasserströmung aus
Ergebnis Prüfung HLUG:
Grundwasserströmung vorhanden
Begründung HLUG:
Brauchwasserbrunnen zweier ehemaliger Betriebe
in Entfernungen < 200 m, für die eine hohe Ergiebigkeit dokumentiert ist.
Folgen:
Empfehlung zum Bau von Grundwassermessstellen
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Genehmigungsverfahren in der Praxis
- Abweichungen von Auflagen -
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