Grundwasser als Wärmequelle : Laufen Grundwasser-Wärmepumpen trocken?

2023 wurden in Österreich 74 Sommertage mit mindestens 25 °C gemessen, an 32 Tagen waren es sogar über 30 °C. Dank dennoch ausreichender Niederschläge sind die Grundwasserspeicher im ganzen Land auch nach diesem heißen Sommer zum Großteil ausreichend gefüllt. Die Prognosen von Klimaforscher*innen zur Klima- und Niederschlagsentwicklung lassen aber eine Zunahme von extremen Wetterperioden erwarten – mit entsprechenden Auswirkungen auf das Grundwasser.

„Konkrete Aussagen über zukünftige Grundwasserstände liegen uns jedoch nicht vor und können von uns auch nicht erstellt werden“, sagt Mag. Dr. Thomas Ehrendorfer, Referatsleiter Hydrologie am Amt der NÖ Landesregierung. „Grundsätzlich ist zu erwähnen, dass sich in den letzten Jahren, größtenteils auf Grund von Trockenperioden wie in den Jahren 2003, 2015 und 2018, ein negativer Trend eingestellt hat“, so Mag. Dr. Christoph Kolmer vom Amt der OÖ Landesregierung, Abteilung Wasserwirtschaft.

Die thermischen Grundwassernutzungen unterliegen in Österreich generell einer Bewilligungspflicht nach dem Wasserrechtsgesetz. Laut Dr. Stefan Wildt, Stellvertreter des Vorstands der Abteilung Wasserwirtschaft im Amt der Tiroler Landesregierung, gibt es keine allgemeingültige maximale Tiefe für die entsprechenden Bohrungen.

Mit dem Einreichprojekt, das die Grundlage für das Ansuchen um die individuelle wasserrechtliche Bewilligung bildet, schlagen die Projektplaner*innen die Tiefe vor. „Prinzipiell besteht die Möglichkeit, auf einen sinkenden Grundwasserspiegel durch Nachbohren zu reagieren, sofern eine wasserrechtliche Bewilligung dafür erteilt wird“, so Wildt. Schluss ist allerdings in jedem Fall beim sogenannten ersten Grundwasserhorizont.

Thomas Ehrendorfer stellt fest: „Ob ein ‚Nachbohren‘ bei sinkendem Grundwasserspiegel möglich ist, ist standortabhängig: Wie mächtig ist bzw. bis in welche Tiefe reicht der ‚erste Grundwasserhorizont? Das Ausweichen auf ,Tiefengrundwasser ́ bei Versiegen des ersten Grundwasserhorizontes ist keine Option. Entsprechend umsichtig muss die Planung durchgeführt werden.“

Oberösterreichs Wasserwirtschaftsexperte ergänzt: „Bei Grundwasserüberdeckungen ab 30 bis 40 Metern sinkt wegen des erhöhten Strombedarfs der Förderpumpe die Energieeffizienz der Grundwasser-Wärmepumpe wesentlich. Hier kann die Nutzung der oberflächennahen Geothermie, zum Beispiel durch Erdwärmesonden, angedacht werden.“

Die Mittendorfer Senke im niederösterreichischen Wiener Becken ist laut Wikipedia-Eintrag eigentlich „eines der größten Grundwasservorkommen Europas“. Doch ausgerechnet von hier berichtet Gerald Müllner von Installationstechnik Müllner aus Zwettl (NÖ) von Problemen mit einer Grundwasser-Wärmepumpe. „Es gab eine Anlage vor zwei, drei Jahren, wo es mit dem Zufluss Probleme gegeben hat und die Wärmepumpe trocken gelaufen ist“, so Müllner.

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Um das vorhandene Grundwasser noch nutzen zu können, wurde die Anlage technisch aufgerüstet. Bei rund 30 Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die der Installateur bisher in Betrieb genommen hat, gab es allerdings wenig Probleme. „Das ist jahreszeitlich abhängig und in 80 Prozent der Fälle läuft alles.“ Roland Mallezek von Mallezek-Gas-Wasser-Heizung GmbH aus Marchtrenk (OÖ) sind bisher keine Fälle bei den rund 100 Grundwasser-Wärmepumpen in seinem Gebiet bekannt.

Der Wirkungsgrad einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe ist sehr hoch. Laut Richard Freimüller vom Verband Wärmepumpe Austria zahlt sich die Investition aus, „sofern ausreichend Grundwasser vorhanden und die Qualität in Ordnung ist“. Dennoch berichtet der Verbandspräsident von sinkender Nachfrage.

„Die Sole- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind seit dem Jahr 2002 stark rückläufig und sind in den letzten Jahren auf einen Marktanteil von rund zehn Prozent gesunken.“ Oberösterreichs Wasserwirtschaftsabteilung bezeichnet die Grundwasser-Wärmepumpe als „zumeist die wirtschaftlichste Form der thermischen Nutzung des Grundwassers und des Untergrunds.“

Allerdings mit dem Zusatz: „Das Ausbaupotential ist beschränkt und die Zahl der Ansuchen ist relativ konstant. Bei Grundwasser-Kühlanlagen ist jedoch wegen der geringen Betriebskosten – minimaler Energiebedarf gegenüber Klimaanlagen – eine starke Zunahme zu verzeichnen. Es werden auch sehr viele Großanlagen realisiert.“

Mag. Dr. Christoph Kolmer verweist auf die 2021 veröffentlichte Studie „Wasserschatz Österreich“. Darin wurden österreichweit regionale Herausforderungen in der Grundwasserverfügbarkeit bis 2050 im Hinblick auf den Klimawandel untersucht. „Für Oberösterreich ist das Ergebnis, dass auch unter Zugrundelegung eines ungünstigen Klimaszenarios bis 2050 auf Grundwasserkörperebene noch keine Wasserengpässe zu erwarten sind. Allerdings kann es lokal vor allem dort, wo die Grundwasserstände rasch auf Trockenperioden reagieren, zu Engpässen kommen.“