Empfehlung Oberflächennahe Geothermie

Der Arbeitskreis Geothermie ist seit März 2007 gemeinsamer Arbeitskreis der Fachsektionen Hydrologie und Ingenieurgeologie der Deutschen Geowissenschaftlichen Gesellschaft

• Vorwort V Abbildungsverzeichnis XIIITabellenverzeichnis XXIIVorbemerkung XXVFormelzeichen und Indizes  XXVII1 Einleitung  12 Grundlagen 52.1 Grundlagen der Geologie, Hydrogeologie und Geotechnik 52.2 Grundlagen der Geothermie  122.3 Solarspeicherzone 272.4 Geosolarer Übergangsbereich 312.5 Terrestrische Zone 342.6 Anthropogene thermische Beeinflussung  342.7 Wechselwirkungen geothermischer Anlagen mit dem Untergrund 352.7.1 Hydrochemische Wechselwirkungen  362.7.2 Wechselwirkungen zwischen geothermischen Systemen und Grundwasserorganismen 373 Geothermische Anlagen 393.1 Geschlossene Systeme 403.1.1 Erdwärmesonden (Geothermiesonden) 403.1.2 Verdampfersonden 483.1.3 Erdwärmekollektoren  493.1.4 Energiepfähle und erdberührende Betonbauteile  533.2 Offene Systeme (direkte Grundwassernutzung)   583.2.1 Brunnenanlagen 603.2.2 Geothermie Nutzung im Bergbau und Hohlraumbau 643.3 Geothermische Speicher  683.3.1 Aquiferspeicher (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES) 683.3.2 Erdwärmesondenspeicher (Borehole Thermal Energy Storage, BTES) 703.3.3 Kavernenspeicher (Cavernous Thermal Energy Storage, CTES) 714 Rechtliche Grundlagen 734.1 Wasserrecht  764.1.1 Europäische Regelungen 764.1.2 Deutsches Recht 774.2 Bergrecht 784.3 Lagerstättenrecht 804.4 Naturschutz und Landschaftspflege 814.4.1 Eingriffsregelung nach dem Bundesnaturschutzgesetz 814.4.2 Schutzausweisungen in Landschaftsplänen  824.4.3 Europäisches ökologisches Netz „Natura 2000“ 824.5 Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung 845 Grundlagen der Planung 855.1 Projektablauf  865.2 Erkundungsbedarf für Erdwärmesondenanlagen  905.3 Modelle zur Simulation des Wärmetransportes 926 Bohrungen und Ausbau 976.1 Bohrverfahren 976.2 Hinweise zum Ausbau von Bohrungen 1006.3 Bohrlochabweichung  1036.4 Geologische und hydrogeologische Einflüsse 1116.5 Response Test Verfahren 1166.5.1 Grundlagen und Messprinzip eines Geothermal Response Tests 1186.5.2 Auswertung 1196.5.3 Thermischer Bohrlochwiderstand  1226.5.4 Qualitätssicherung mit Hilfe des GRT 1236.5.5 Auswertung instationärer GRT-Daten 1256.5.6 Zylinderquellen-Verfahren  1276.5.7 Enhanced Geothermal Response Test 1447 Planung, Herstellung und Betrieb geschlossener Systeme  1517.1 Erdwärmesondenanlagen 1517.1.1 Planung und Dimensionierung 1517.1.2 Verfüllung des Ringraums  1637.1.3 Anforderungen an den Verfüllbaustoff 1667.1.4 Nicht vollständig abgedichtete Erdwärmesonden  . 1847.1.5 Druck- und Durchflussprüfung an Erdwärmesonden 1907.1.6 Wärmeträgermedien  1977.1.7 Horizontale Anschlussleitungen und Schnittstelle zur Haustechnik 2007.1.8 Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung 2027.1.9 Dokumentation 2057.1.10 Rückbau und Stilllegung 2077.2 Erdwärmekollektoren (EWK) 2077.2.1 Planung und Bemessung von Kollektoranlagen 2087.2.2 Bauausführung von Flächenkollektoren 2117.2.3 Bauausführung von Erdwärmekörben 2127.2.4 Verlegung der Leitungen   2127.2.5 Füllen und Entlüften  2137.2.6 Wärmeträgermedien  2137.2.7 Druckprüfung 2137.2.8 Inbetriebnahme 2137.2.9 Dokumentation 2147.2.10 Betrieb der Erdwärmekollektoren 2157.2.11 Auswirkungen des Betriebes der Erdwärmekollektoren 2157.2.12 Rückbau / Stilllegung 2178 Planung, Herstellung und Betrieb offener Systeme 2198.1 Brunnenanlagen 2198.1.1 Planung und Dimensionierung 2268.1.2 Bauausführung, Qualitätssicherung, Dokumentation 2288.1.3 Pumpversuch und Brunnentest 2288.1.4 Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung 2288.1.5 Hydrochemische und mikrobiologische Einflüsse   2328.1.6 Dokumentation 2378.1.7 Stilllegung und Rückbau 2378.1.8 Praxisbeispiel Brunnenanlage 2388.2 Aquiferspeicher 2429 Risikopotenziale 2459.1 Die 5-M-Methode  2459.1.1 Mensch 2469.1.2 Methode 2469.1.3 Material  2479.1.4 Maschinen 2489.1.5 Medium  2489.1.6 Fazit 2499.2 Geologische Risiken  2509.2.1 Quellfähige und setzungsempfindliche Gesteine 2509.2.2 Lösliche Gesteine 2519.2.3 Überkonsolidierte und porenwasserdruckanfällige Gesteine 2519.2.4 Tektonik 2529.2.5 Massenbewegungen  2529.2.6 Erdfall-, Senkungs- und Bergsenkungsgebiete 2529.2.7 Gasaustritte  2539.3 Hydrogeologische Risiken  2549.3.1 Gespanntes und artesisch gespanntes Grundwasser 2549.3.2 Stockwerke 2549.3.3 Hydrochemische Gradienten 2569.3.4 Entgasung  2569.3.5 Wasserqualität 2569.4 Umwelttechnische Risiken 2579.4.1 Altlasten und Altablagerungen 2579.4.2 Bergbau, Bergbaufolgeschäden 2579.5 Risiken beim Sondeneinbau  2589.6 Betriebsrisiken 260Literatur 263Gesetze, Normen, Regelwerke 269Leitfäden von Ländern und Kommunen 275Glossar A bis Z 277