Verwandelt Geothermie Deutschland in eine Eiswüste?

Forschung & Technik 17. Juni 2013

Sole/Wasser-Wärmepumpen gewinnen Erdwärme für Heizung und Warmwasser (Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e. V.)
Sole/Wasser-Wärmepumpen gewinnen Erdwärme für Heizung und Warmwasser (Quelle: Bundesverband Wärmepumpe e. V.)

Der Begriff Versteppung bezeichnet den Prozess der allmählichen Austrocknung einer Landschaft aufgrund von Wassermangel,  hervorgerufen durch geringe Niederschläge und/oder Grundwasserentnahme und damit einhergehende  sinkende Grundwasserspiegel. Als Folge der speziellen Lebensbedingungen für Pflanzen und Tiere, ist das Artenspektrum in Steppen stark reduziert.

Erdgekoppelte Wärmepumpensysteme mit Versteppung in Verbindung zu bringen ist fachlich nicht nachvollziehbar. Theoretisch ist es zwar denkbar, dass ein übermäßiger Energieentzug in einem begrenzten Areal zu einer Verschlechterung der Lebensbedingungen durch Temperaturabsenkung  führt. Allerdings werden erdgekoppelte Wärmequellen auf einen nachhaltigen Betrieb ausgelegt, ohne dass es zu einer dauerhaften Absenkung der Temperatur der Wärmequelle kommt. Geringfügige Auswirkungen auf die Vegetation  sind  in der unmittelbaren Umgebung oberflächennah verlegter Erdwärmekollektoren zwar denkbar. Diese werden unterhalb der Frostgrenze, also in Tiefen von etwa 1,5m installiert. Fachgerecht ausgelegte Erdwärmekollektoren haben jedoch in der Regel keine negativen Auswirkungen auf die Vegetation. Allenfalls kann es zu Beginn der Vegetationsperiode zu geringfügigen Verzögerungen des Pflanzenwachstums kommen. Die dem Erdreich durch den Kollektor  während der Heizperiode entzogenen Wärme, wird zudem im weiteren Verlauf des Jahres vollständig regeneriert. Dies geschieht zu einem wesentlichen Anteil durch versickernde Niederschläge und die in ihnen enthaltene Wärme, also letztlich durch die Energie der Sonne. Für eine fachgerechte Planung und Dimensionierung der Wärmequelle wird zunächst der Heizenergiebedarf ermittelt und die Wärmequelle unter Berücksichtigung der spezifischen Entzugsleistungen des Untergrundes und der Klimaverhältnisse  entsprechend ausgelegt.

Anlagen, die Erdwärmesonden als Wärmequelle nutzen, werden zudem während der Sommermonate häufig zum Kühlen von Gebäuden eingesetzt, wodurch  dem Untergrund Wärme zugeführt wird. Derzeit besteht gerade in Ballungsräumen eher die Gefahr einer unerwünschten Temperaturerhöhung des Untergrundes, hervorgerufen durch die Auswirkungen des Klimawandels und den sogenannten Wärmeinseleffekt großer Städte(siehe z. B. Zhu et al.).

Falls man über die postulierte Versteppung Deutschlands diskutiert, die nach meiner Ansicht derzeit definitiv nicht stattfindet, so muss man zunächst die Auswirkungen  von Treibhausgasemissionen, also im Wesentlichen den Ausstoß von CO2 aus der Verbrennung fossiler Energieträger als Ursache in Betracht ziehen. Das renommierte Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK)  prognostiziert auf Grundlage von Modellberechnungen einen Rückgang der Niederschläge als Folge des Klimawandels in Deutschland um 52 l/m² (6%) im Zeitraum zwischen den betrachteten Dekaden 2001-2010 und 2091-2100. Die Grundwasserneubildung wird sich nach den Prognosen des PIK in dem gleichen Zeitraum sogar um 68 l/m² (39%) verringern (http://www.klimafolgenonline.com/). Möglicherweise droht uns angesichts solcher Szenarien tatsächlich in bestimmten Regionen  Deutschlands eine Versteppung.

Erdgekoppelte Wärmepumpen haben, einer Studie der  TU München zufolge, ein erhebliches Potential  zur Senkung von CO2-Emmissionen und damit zur Reduktion der soeben beschriebenen negativen Auswirkungen des Klimawandels. Der Einsatz einer  Sole-Wasser-Wärmepumpe kann  demnach die CO2-Emmisionen gegenüber einer solarthermisch unterstützten Öl-Brennwert-Heizung im Neubaubereich im Betrachtungszeitraum von 2011 bis 2030 um ca. 70% reduzieren. Allein durch den Einsatz von Wärmepumpen konnten in Deutschland während der letzten Heizperiode CO2-Emmisionen in Höhe von  ca.  500.000t eingespart werden, wie Berechnungen der Arbeitsgemeinschaft Wärme des Bundesverbands Erneuerbare Energien ergaben.

Fazit: Gegen Angst vor Versteppung  gibt es ein wirksames Mittel: Heizen und Kühlen mit einer erdgekoppelten Wärmepumpe.


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