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Erdwärmesonden
Informationsbroschüre zur Nutzung
oberflächennaher Geothermie

 
Inhalt | 01
Inhalt
03 Vorwort
04
1 Einleitung
05
2 Möglichkeiten der Erdwärmenutzung
06
3 Technologie der Erdwärmenutzung
06 3.1 Wärmequellenanlagen
09
3.2 Kühlung von Gebäuden
09 3.3 Verbundprojekt
10
3.4 Energieeffizienz und Ökologie
11
4 Bau und Funktionsweise von Erdwärmesondenanlagen
11
4.1 Bau und Funktion der Sonde
11
4.2 Das Prinzip der Wärmepumpe
13
5 Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden
13 5.1 Rechtsgrundlagen
14 5.2 Verfahrensablauf
16
5.3 Hydrogeologische Kriterien
16
5.4 Kriterien zur wasserrechtlichen Beurteilung
18
6 Hinweise zu Planung, Bauausführung und Anlagenbetrieb
18
6.1 Planung und Auslegung einer Erdwärmesondenanlage
19 6.2 Bauausführung
20 6.3 Anlagenbetrieb
21 6.4 Qualitätssicherung
22 Quellenverzeichnis
24 Verzeichnisse
24 Abbildungsverzeichnis
24 Tabellenverzeichnis
24
Verzeichnis der Unteren Wasserbehörde
25 Anlagenverzeichnis
26 Anlagen
26
Anlage 1.1: Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von
Erdwärmesondenanlagen (Stand der Technik)
29
Anlage 1.2: Anzeigeformular für Erdwärmesondenanlagen
31
Anlage 2: Formular Prüfzeugnis für eine geothermische Energiegewinnungsanlage
32
Anlage 3: Formular Bohranzeige
33
Anlage 4: Merkblatt des Sächsischen Oberbergamtes
34
Anlage 5: Checkliste – In 10 Schritten zur Erdwärmesondenanlage

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Vorwort | 03
Vorwort
Für eine traditionelle Energie- und Industrieregion wie Sachsen ist Innovation im Ener-
giebereich wichtiger denn je. Das Gebot der Stunde ist, mit Energie sparsam und so
effizient wie möglich umzugehen. Die technischen Entwicklungen bieten die Chance
zur effizienten Energiegewinnung. Der schonende Umgang mit unseren natürlichen
Ressourcen steht dabei im Vordergrund.
In diesem Zusammenhang setzt die zunehmende Nutzung des Erdwärmepotenzials in
Sachsen ein deutlich sichtbares Zeichen. Im Jahr 2005 wurden 30 MW, 2007 bereits
60 MW und im Jahr 2010 zirka 90 MW Wärmeenergie durch Erdwärme im Freistaat
Sachsen erzeugt. Ende 2013 waren im Freistaat Sachsen zirka 10.800 Erdwärmeanlagen
mit einer installierten Wärmeleistung von rund 130 MW zur oberflächennahen Erd-
wärmenutzung in Betrieb.
Diese Ergebnisse rechtfertigen die Anstrengungen der Landesverwaltungen, den be-
gonnenen Prozess weiterhin zu unterstützen und in Abstimmung mit der Nutzung
anderer natürlicher Ressourcen dauerhaft zu gestalten.
Ziel der fünften, überarbeiteten Auflage dieser Informationsbroschüre ist, den einge-
schlagenen Weg Sachsens zu einer umweltfreundlicheren Energienutzung fortzusetzen.
Nachfolgend wird der Fokus auf den rechtlichen und planerischen Rahmen der Erd-
wärmenutzung gerichtet. Die Schwerpunkte sind die Errichtung und Funktion der Erd-
wärmequellenanlage.
Den künftigen Nutzern und Interessierten an einer Erdwärmeanlage mit Erdwärme-
sonden wird damit eine Handlungsempfehlung für eine sach- und fachgerechte sowie
qualitätsgesicherte Anwendung dieser innovativen Energietechnologie übergeben.
Norbert Eichkorn
Präsident des Sächsischen Landesamtes für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie

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04 | Einleitung
1 Einleitung
Abb. 1
Temperaturverlauf in den oberen Gesteinsschichten
Unter dem Begriff »geothermische Energie« oder »Erdwärme«
wird die in Form von Wärme gespeicherte Energie in der Erde
verstanden.
Bis in eine Tiefe von etwa 10 bis 20 m unter der Erdoberfläche
wird die Temperatur durch die Sonneneinstrahlung und klima-
tische Temperaturschwankungen beeinflusst. Unterhalb dieses
Einflussbereichs beträgt die Temperatur in unseren Breiten im
Mittel ca. 10 °C. Sie nimmt in Abhängigkeit vom Aufbau und der
Zusammensetzung der Erdkruste mit der Tiefe, etwa um 3 Grad
pro 100 m Tiefe (mittlerer geothermischer Gradient für Sachsens
Untergrund) zu. Dieser Zusammenhang ist in Abbildung 1 ver-
anschaulicht.
Februar
Mai
August
November
Tieferer Untergrund
Erdwärme ist eine in menschlichen Zeitdimensionen uner-
schöpfliche Energieressource. Ihre Nutzung wirkt sich positiv auf
die Umwelt aus, da sie zur Schonung fossiler Energiequellen und
Verminderung der CO
2
-Emission beiträgt.
Erdwärme ist ganzjährig und in Tiefen > 20 m wetterunabhängig
verfügbar. Ihre Nutzung ist bei korrekter Planung und fachge-
rechtem Bau und Betrieb der Anlagen unbedenklich für Boden
und Grundwasser.
Die vorliegende Informationsbroschüre richtet sich vor allem an
interessierte Bauherren, an Planer, Anlagenbauer, Behörden so-
wie sonstige Interessenten. Sie ist schwerpunktmäßig auf die
Erfordernisse bei der Nutzung von Erdwärme mittels Erdwärme-
sonden ausgerichtet und gibt zusätzlich einen informativen
Überblick über weitere Nutzungsbereiche der Erdwärme.
n
Erdwärme ist ein Bodenschatz, der in großen Teilen
Sachsens durch jedermann genutzt werden kann.
n
Am weitesten verbreitet ist die Gewinnung von Erd-
wärme durch Installation von Sonden in 50 – 100 m
tiefen Bohrlöchern.
n
Die Errichtung einer derartigen Anlage bedarf der
Anzeige bei den zuständigen Behörden und ggf. einer
wasserrechtlichen Erlaubnis durch die untere Wasser-
behörde im zuständigen Landratsamt bzw. Stadt-
verwaltung (Anschrift s. Verzeichnisse).
n
Die gesamten erforderlichen Arbeiten (Antragstellung,
Anlageninstallation, Abnahme) werden von zahlreichen
Fachfirmen (Bohrunternehmen, Ingenieur büros, Hei-
zungsbauer etc.) angeboten.
n
Die Informationsbroschüre gibt Hinweise, deren Beach-
tung für einen optimalen Bau und Betrieb von Erdwär-
mesondenanlagen erforderlich ist.
0 5 10 15 20
0
5
10
15
20
50
100
200
300
400
Tiefe (m)
Temperatur (°C)

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Möglichkeiten der Erdwärmenutzung | 05
2 Möglichkeiten der Erdwärmenutzung
Häufig wird bei der Nutzung von Erdwärme nur an die Wärme-
versorgung von einzelnen Gebäuden oder Gebäudekomplexen
(Heizung und Warmwasser) sowie an Stromerzeugung gedacht;
möglich ist auch noch die Nutzung von Thermalwässern in der
therapeutischen Anwendung.
Erdwärme kann auch zur Kühlung von Gebäuden, zur Wärme-
und Kältespeicherung im Untergrund sowie zur Schnee- und
Eisfreihaltung von Straßen, Schienen, Brücken bzw. von Start-
und Landebahnen eingesetzt werden, um nur einige der noch
weiter reichenden Nutzungsmöglichkeiten zu nennen.
Abb. 2
Übersicht Beispiele der Erdwärmenutzung
* auch Hot Dry Rock (HDR) oder Hot-Fractured-Rock (HFR)
Tiefe Geothermie
(> 400 m Tiefe)
Petrothermale Geothermie
Enhanced
Geothermal
Systems – (EGS)*
Technologie
Thermal­
wasser­
gewinnung
Grundwasser­
nutzung
mit Wiederein­
speisung
Grundwasser­
brunnen
meist < 50 m tief
Erdwärmesonden
ca. 30 – 130 m
max. 400 m tief
Erdkollektoren;
Direktverdamp­
fersysteme
thermisch aktive
Bauteilsysteme
(TABS),
Energiepfähle
Natürliche Untergrundtemperatur nicht ausreichend für direkte Wärmenutzung,
daher Einsatz von Wärmepumpen-Technologie
Wärmeerzeugung und Kühlung
Stromerzeugung, Wärme- und Abwärmenutzung
Hydrothermale Tiefengeothermie
Oberflächennahe Geothermie
(bis 400 m Tiefe)
Nutzung von
offenen Systemen
Nutzung von geschlossenen Systemen
Nutzung von heißem
Festgestein bis > 5000 m,
> 100 °C
Nutzung mittels
Tiefensonde
Grubenwassernutzung
Direktnutzung von warmen und heißen
Grundwässern
einige 100 m bis ca. 3000 m, 20 – 200 °C
Die geothermischen Nutzungsbereiche können wie folgt unter-
gliedert werden:
n
Oberflächennahe Geothermie (bis ca. 400 m)
n
Sonderfälle (im Übergangsbereich zur tiefen Geo -
thermie z. B Grubenwassergeothermie)
n
Tiefe Geothermie (ab ca. 400 m)
In den Folgekapiteln der Informationsbroschüre wird auf die
Nutzung der oberflächennahen Erdwärme (bis ca. 400 m Tiefe)
eingegangen.

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06 | Technologie der Erdwärmenutzung
3 Technologie der Erdwärmenutzung
3. 1 Wärmequellenanlagen
Ein technisches System zur Nutzung oberflächennaher Erdwärme
besteht in der Regel aus einer Wärmequellenanlage, mit der die
Energie dem Untergrund entzogen wird, sowie einer Wärme-
pumpe mit einer Wärmenutzungsanlage (z. B. Fußbodenheizung).
Grundsätzlich stehen folgende, in ihren Ausführungen z. T. vari-
ierende Wärmequellenanlagen zur Verfügung:
n
Erdwärmesonden
n
Erdwärmekollektoren
n
Erdberührte Betonbauteile
n
Entnahme- und Einleitbrunnen
n
Anlagen zur Grubenwassernutzung (kann Übergangs-
bereich zur tiefen Geothermie sein)
Neben den oberirdischen Standortgegebenheiten im Grundstück
und am Gebäude sind der geologische Untergrund sowie die
Grundwasserverhältnisse am Standort maßgebend für die Art
und den Umfang einer Erdwärmenutzung. Geologie und Grund-
Abb. 3
Schema Erdwärmesonde
wasserverhältnisse bestimmen ferner die Wahl einer bestimmten
Anlagenvariante wie z. B. Grundwasser-Wärmepumpe oder Erd-
wärmesonde sowie deren Effizienz durch eine spezifische Aus-
legung.
Die Wirtschaftlichkeitsgrenzen variieren bei den einzelnen Tech-
nologien und sind auch abhängig von den Betriebskosten und
den mit zunehmender Tiefe ansteigenden Bohrungs- bzw. Brun-
nenbaukosten.
Eine Wärmepumpe wird über ein Nutzungssystem an die Wär-
mequelle angeschlossen, um über die oberflächennahe Erd-
wärme in einem Temperaturbereich von ca. 8 °C bis max. 25 °C
ein für die Wärmeversorgung ausreichendes höheres Tempera-
turniveau zu erzielen. Für Zwecke der Kühlung im Temperatur-
bereich des Untergrundes wird das Wärmeträgermedium meist
nur durch eine Umwälzpumpe bewegt (sog. passive Kühlung).
Erdwärmesonden
In Sachsen erfolgt die Erdwärmenutzung derzeit vorrangig mit-
tels Erdwärmesonden. Die Erdwärmesonde, bestehend aus einem
oder zwei U-Rohr(en) oder auch einem Koaxial-Rohr (s. a. Ab-
schnitt 4) wird in ein meist vertikales, seltener auch schräges
Bohrloch versenkt (s. Abbildung 3). Mit einer solchen Sonde kann
dann dem Gestein über eine Wärmeträgerflüssigkeit (Sole)
Wärme entzogen werden.
Um den Wärmetransport vom Gestein zu den Sonden zu ge-
währleisten, sollte die Bohrung mit gut wärmeleitfähigen, ab-
dichtenden Verfüllmaterialien verfüllt werden. Die Verfüllung
des Bohrlochs dient zudem der Unterbindung von Schadstoff-
einträgen und der Abdichtung eventuell durchteufter Grund-
wasserleiter gegeneinander. Den Energietransport zur Wärme-
pumpe (meist Sole/Wasser-Wärmepumpe) übernimmt die in den
Sonden zirkulierende Sole (üblicherweise Frostschutzmittel-
Wassergemisch der Wassergefährdungsklasse 1).
Die Sonde erschließt die im Erdinneren gespeicherte Wärme-
energie und arbeitet dabei unter weitgehend konstanten Tem-
peraturbedingungen. Die entzogene Wärmeenergie regeneriert
sich bei fachgerechter Anlagenplanung allmählich durch nach-
strömende Wärme aus den umgebenden Erdschichten, im kom-
binierten Heiz-/Kühlbetrieb auch durch übertägig anfallende
Abwärme. Diese Technologie ist zum Heizen, Kühlen und Spei-
chern einsetzbar.

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Technologie der Erdwärmenutzung | 07
Außerdem existieren Erdwärmesonden mit Direktverdampfer-
verfahren (s. a. Abschnitt 4. 2), bei dem ein unter hohem Druck
verflüssigtes Gas in den Sondenrohren verdampft.
Den genannten Vorteilen zur sondengebundenen Erdwärmenut-
zung sowie weiteren Vorteilen, wie geringer Flächenbedarf,
Überbaubarkeit, hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer stehen
ein Mehraufwand in Auslegung und Einbau sowie die höheren
Anschaffungskosten im Vergleich zu konventionellen Heizungen
gegenüber. Unter den heutigen Randbedingungen hat sich die
Erdwärmeanlage auf Grund der geringeren jährlichen Betriebs-
kosten nach etwa acht bis zehn Jahren amortisiert.
Geologische, technische und wirtschaftliche Gründe sind aus-
schlaggebend für die jeweils abzuteufenden Bohrlochtiefen.
Hierbei können durchaus Tiefen von über 100 m notwendig wer-
den, wobei in manchen Fällen einzelne sehr tiefe Bohrungen
durch mehrere, weniger tiefe Bohrungen kompensiert werden
können. In der Regel liegen die Bohrstrecken zwischen 50 und
100 m Tiefe. Sonden bis ca. 30 m Tiefe werden üblicherweise für
die Speicherung von saisonaler Wärme (Solarwärme bei Kombi-
nation z. B. mit Solarthermieanlagen, Prozesswärme, Abwärme
aus der Raumkühlung) verwendet, die bei Bedarf zum Heizen zur
Verfügung steht.
Die Anzahl der Erdwärmesonden liegt, je nach Wärmebedarf des
Gebäudes bzw. bereitzustellender jährlicher Heizarbeit, zwischen
einer bis zwei Sonde(n) zur Wärmeversorgung von Einfamilien-
häusern und reicht bis hin zu Multisondensystemen (Sondenfel-
dern) zur Wärme- und Kälteversorgung von Groß-, Gewerbe-
und Industriebauten oder Eigenheimsiedlungen.
Die für den benötigten Wärmebedarf bzw. die benötigte Gebäu-
deheizlast erforderliche Anzahl und Tiefe der Erdwärmesonden
ist standortkonkret anhand der (hydro-)geologischen Gegeben-
heiten und Platzverhältnisse abzuwägen. Dabei sollte immer
eine standortbezogene Prüfung dieser Gegebenheiten bei einer
fachgerechten Planung von einer auf dem Gebiet der Geothermie
sachkundigen Fachfirma erfolgen.
Abb. 4
Schema schräge Erdwärme sonden nach GRD®-Verfahren
Eine weitere Möglichkeit Erdwärmesonden einzusetzen, besteht
durch das Abteufen schräger Bohrungen. Dies kann notwendig
werden, wenn zum Beispiel aus hydrogeologischen Gründen
eine Bohrtiefenbegrenzung erforderlich ist. Beim GRD®-Ver-
fahren (Geothermal Radial Drilling) werden um einen zentralen,
in das Erdreich eingelassenen Schacht, in radialer Anordnung
geneigte (schräge) Bohrungen bis zirka 35 m Teufe niederge-
bracht (s. Abbildung 4). Dabei werden in der Regel Koaxialsonden
in die Bohrungen eingebaut, fachgerecht verfüllt und im Schacht
zusammengeführt.
Die schrägen Erdwärmesonden liegen im Vergleich zu vertikalen
Sonden in geringeren Tiefen und somit hauptsächlich in von
Jahreszeiten und Sonneneinstrahlung beeinflussten Gesteins-
einheiten. Zu beachten sind deshalb neben den Bauausfüh-
rungs- und Dimensionierungsvorgaben für vertikale Erdsonden-
bohrungen zum Beispiel auch die Beschaffenheit des
Untergrundes und die Erläuterungen zu Erdwärmekollektoren.
Erdwärmekollektoren
Erdwärmekollektoren sind Wärmeüberträger, die üblicherweise
aus Kunststoffrohren bestehen und horizontal in einer Tiefe von
in der Regel 1,2 bis max. 1,5 m (20 cm unter der Frosteindring-
tiefe) verlegt werden. Dabei verlaufen die Rohre im Abstand von
0,5 bis 0,8 m parallel zueinander, sodass je 1 m² Wärmeentzugs-
fläche ca. 1,3 bis 3 m Rohr verlegt werden (s. Abbildung 5). Im
Kollektor zirkuliert als Wärmeträgerflüssigkeit eine Sole (Wasser/
Frostschutzmittel (z. B. Glykol)-Gemisch), die die Wärme aus dem
Erdreich aufnimmt und an die Wärmepumpe weiterleitet.
Erdwärmekollektoren nutzen vorrangig Sonnenenergie, die durch
direkte Einstrahlung, Wärmeübertragung aus der Luft und durch
Niederschlag im Erdreich oberflächennah gespeichert wird. Das
System unterliegt somit jahreszeitlichen Temperatureinflüssen,
weshalb die Wärmpumpe in den Zeiten des größten Wärmebe-
darfs (im Winter) mit etwas niedrigeren Wärmequellentempera-
turen als bei Erdwärmesonden auskommen muss. Die Regenera-
Abb. 5
Schema Erdwärmekollektor

image
image
08 | Technologie der Erdwärmenutzung
tion der entzogenen Wärme ist auf Grund der Jahreszyklen bei
richtiger Dimensionierung der Wärmequellenanlage gegeben.
Ebenso können Horizontalkollektoren mit dem Direktverdamp-
ferverfahren betrieben werden (s. a. Abschnitt 4. 2).
Erdwärmekollektoren zeichnen sich durch vergleichsweise ge-
ringe Investitionskosten, durch einen wenig aufwändigen Ein-
bau und eine hohe Lebensdauer aus. Andererseits benötigen sie
eine unüberbaute und unversiegelte Freifläche von in der Regel
1,5- bis 3-facher Größe der zu beheizenden Wohnfläche. Der
Flächeneinsparung dienen Sonderformen wie der so genannte
Grabenkollektor, der Spiralkollektor und der Erdwärmekorb, die
auch bis ca. 5 m tief in das Erdreich verlegt werden können.
Kollektoren sind als ökologisch unbedenklich anzusehen. Bei
Pflanzen kann es zu Wachstumsverzögerungen kommen, wie
eine Studie der Wohnbauforschung (2006) zeigt. Es wird emp-
fohlen, keine Tiefwurzler über der Kollektorfläche anzupflanzen.
Thermisch aktive Bauteilsysteme
Je nach Baugrundverhältnissen sind zur Gründung oder Erstel-
lung von Großbauwerken zum Teil tief in den Untergrund rei-
chende Betonkonstruktionen, wie z. B. Gründungspfähle, Schlitz-
oder Pfahlwände, Bodenplatten usw. notwendig. Da Beton eine
gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, eignen sich diese Bauteile her-
vorragend zur Gewinnung und Speicherung von Energie in Form
von Wärme und Kälte. In Analogie zur Erdwärme sonde werden
bereits bei der Herstellung der Betonkonstruktionen Kunststoff-
rohre als potenzielle Wärmeüberträgersysteme in die Armierungs-
körbe eingebunden (s. Abbildung 6).
Der wirtschaftliche Vorteil ergibt sich neben dem ökologischen aus
der Tatsache, dass die statisch ohnehin erforderlichen Bauteile zur
geothermischen Nutzung mit einem nur geringen Aufwand als
Wärmeüberträger mitgenutzt werden. Vorhaben zu erdberührten
Betonbauteilen unterliegen dem Baurecht, das im Einflussbereich
von Grundwasser die wasserrechtlichen Belange berücksichtigt.
Grundwasserleiter
Grundwasserstauer
Energiepfähle
Pfahlanschlussleitungen
Sammelkästen
Pfahl anschlüsse
Hauptleitung
Kältezentrale
1
2
3
4
5
1
1
1
2
3
5
4
Abb. 6
Schema erdberührte Betonbauteile – Energiepfähle erschließen das unter einer Industrieanlage liegende Erdreich
als Wärme- bzw. Kältequelle
Abb. 7
Schema Entnahme- und Einleitbrunnen
Entnahme­ und Einleitbrunnen
Zur Gewinnung von Erdwärme kann auch Grundwasser direkt
genutzt werden, sofern es in konstant ausreichender Menge
verfügbar ist. Hierfür wird das Grundwasser meist über einen
Förderbrunnen (Entnahmebrunnen) erschlossen, mittels Unter-
wasserpumpe direkt zur Grundwasser-Wärmepumpe (Wasser/
Wasser-Wärmepumpe) gefördert und über einen Schluckbrun-
nen (Einleitbrunnen) dem genutzten Grundwasserleiter wieder
zugeführt (s. Abbildung 7).
Grundwasser-Wärmepumpenanlagen können das ganze Jahr
über konstante Wärmequellentemperaturen von ca. 8 bis 10 °C
nutzen, was eine hohe Energieausbeute und speziell in Anlagen
ab 10 kW Heizleistung einen wirtschaftlichen Vorteil gegenüber
Erdwärmesonden ermöglicht.

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Technologie der Erdwärmenutzung | 09
Einschränkungen der Nutzbarkeit bestehen neben eines ausrei-
chend wasserführenden Grundwasserleiters vor allem hinsicht-
lich der Grundwasserbeschaffenheit. Bei sauerstoffreduzierten
Wässern mit hohen Eisen- und Mangangehalten besteht die Ge-
fahr der Brunnenverockerung, bei aggressiven Wässern die Ge-
fahr der Anlagenkorrosion. Herstellerangaben zu materialbezo-
genen wasserchemischen Grenz- und Richtwerten beim Einsatz
entsprechender Produkte sind zu beachten.
Zur Erkundung der hydrogeologischen Standortverhältnisse für
eine solche Anlage wird die Zuhilfenahme eines sachkundigen
Geologen oder eines fachlich versierten Ingenieurbüros empfohlen.
Weiterführende Informationen sind im Merkblatt Grundwasser-
wärmepumpen enthalten
(www.umwelt.sachsen.de/umwelt/
geologie/18992.htm).
Grubenwässer
Wässer aus künstlich geschaffenen unterirdischen Hohlräumen
(Schächte, Stollen) eignen sich grundsätzlich als Wärmeträger-
medium. Limitiert werden die Möglichkeiten mitunter durch zu
große Entfernungen der unter Wasser stehenden bergbaulichen
Hohlräume zu den Siedlungen, durch hohe Erschließungskosten
sowie durch ungünstige qualitative und quantitative Eigen-
schaften der Grubenwässer.
In Sachsen hinterließ der jahrhundertelange untertägige Abbau
von Erzen, Industriemineralen und Steinkohle eine Vielzahl von
Hohlräumen, nach deren Flutung zum Teil beträchtliche unter-
irdische Wasserreservoire entstanden.
Im Auftrag des Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geo-
logie wurde im Jahr 2001 eine Studie zur »Bewertung des Gru-
benwasserpotenzials Sachsens« durchgeführt, in der für geo-
thermisch günstige Grubenwasserstandorte spezielle Recherchen
erhoben wurden. So z. B. für
n
das Freiberger Erzrevier mit Rothschönberger Stolln,
n
den Steinkohlenbergbau Zwickau,
n
den Steinkohlenbergbau Oelsnitz/E.,
n
den Erzbergbau Niederschlema-Alberoda,
n
den Erz-/Spatbergbau Lauta-Marienberg,
n
den Spatbergbau Schönbrunn und
n
eine ehem. Erzgrube bei Schwarzenberg.
Damit sollen für die genannten und ggf. für weitere günstige
Grubenwasserstandorte Machbarkeitsstudien angeregt bzw.
weitere Projekte initiiert werden.
Entsprechende Untersuchungen und Projekte wurden bzw. wer-
den u. a. in Ehrenfrieders dorf (s. Abbildung 8), Schneeberg,
Schlema-Alberoda, Freiberg, Marienberg, Oelsnitz/E. durchge-
führt.
3. 2 Kühlung von Gebäuden
Geothermische Wärmepumpenanlagen können auch zur Küh-
lung von Gebäuden herangezogen werden. Die im Vergleich zur
Innentemperatur des Gebäudes im Sommer geringere Tempera-
tur des Untergrundes kann durch den grundsätzlich umkehrba-
ren Wärmepumpenbetrieb auch zur Gebäudekühlung genutzt
werden. Man unterscheidet dabei die passive Kühlung (direkte
Kühlung unter Nutzung der Untergrundtemperatur) von der ak-
tiven Kühlung (die dem Heizsystem entzogene Wärme wird mit
Hilfe des Kompressors aktiv in das Erdreich übertragen).
Diese Kühlmöglichkeit hat das Potenzial, rein elektrisch betrie-
bene Klimageräte zu ersetzen. Durch die Doppelnutzung der
Wärmequellenanlage ist die Realisierung einer Wärmepumpen-
anlage besonders energieeffizient und kostengünstig.
3. 3 Verbundprojekt
Als Anreiz zur breiteren Nutzung von Erdwärme in Sachsen
wurde im Oktober 2005 vom Energieeffizienzzentrum (EEZ) des
damaligen Sächsischen Landesamtes für Umwelt und Geologie
das Modellprojekt »Verbund oberflächennaher Geothermiepro-
jekte Sachsen« ins Leben gerufen.
Vorrangig wurden hierbei Erdwärmesondenanlagen unter-
schiedlicher geologischer Standorte und verschiedener innova-
tiver Lösungsvarianten gefördert. Dieses Projekt wird nunmehr
durch die Sächsische Energieagentur SAENA betreut.
Eine Übersichtskarte aller registrierten Geothermieanlagen in
Sachsen sowie ein Vergleich der Erdwärmenutzung der sächsi-
schen Landkreise (Erdwärmenutzungsstatistik) befindet sich auf
der Internetseite des Freistaates Sachsen.
Abb. 8
Schema Grubenwassernutzung der Zinngrube Ehren-
friedersdorf für die örtliche Mittelschule.
Schule
WP
Schluck-
bohrung
Richtstrecke N 2020 (510 m ü. NN)
Richtstrecke N 5000 (415 m ü. NN)
6. Teilsohle
2. Sohle
5. Sohle
NW­Feld
Förder-
bohrung
Wasser-
entnahme

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10 | Technologie der Erdwärmenutzung
3. 4 Energieeffizienz und Ökologie
Die als Heizwärme verfügbare Gesamtenergie einer Wärme-
pumpe setzt sich aus der Energie, die der Umwelt entzogen wird
und der elektrischen Antriebsenergie des Verdichters zusammen.
Die Qualität einer Wärmepumpe wird durch die zu einem be-
stimmten Arbeitspunkt ermittelte
Leistungszahl
ε
beschrieben.
Für den Nutzer aussagekräftig hinsichtlich Qualität und Effekt
der gesamten Wärmepumpen-Heizanlage ist die im Betrieb er-
mittelte
Jahresarbeitszahl
β, welche die Antriebsenergie des
Verdichters sowie alle Hilfsantriebe der Wärmepumpe (z. B. Um-
wälzpumpe) im Betriebsjahr berücksichtigt.
In jedem Fall hängen die Kennwerte von der Temperaturdifferenz
T zwischen Wärmequelle und Wärmeverbraucher ab: je gerin-
ger
T, desto wirtschaftlicher arbeitet die Wärmepumpe bzw.
Heizanlage (s. Abbildung 9). In der Praxis bewirkt die Verringe-
rung von
T um je 1 Grad eine Stromersparnis bis zu 2,5 %.
Im Interesse einer hohen Jahresarbeitszahl und damit einer ho-
hen Primärenergieeinsparung ist die Erschließung einer Wärme-
quelle mit einem möglichst hohen und ganzjährig konstanten
Temperaturniveau anzustreben.
Diese Anforderungen erfüllen am besten durch Erdwärmeson-
den erschlossene tiefere Erdschichten (ab etwa 20 m) sowie über
eine Brunnenanlage erschlossenes Grundwasser.
Die möglichst gute Kenntnis der geologischen und hydrogeolo-
gischen Verhältnisse des Untergrundes und seiner thermischen
Eigenschaften ist Grundvoraussetzung für einen ökonomisch
und ökologisch gesicherten Anlagenbetrieb.
jährlich abgegebene Wärme (kWh
therm
)
momentan abgegebene Wärmeleistung (kW
therm
)
jährlich aufgenommene Antriebsenergie (kWh
elektr
)
momentan aufgenommene Antriebsleistung (kW
elektr
)
β
=
ε
=
Abb. 9
Leistungszahl
ε
als Funktion der Temperaturdifferenz
T zwischen Verdampfer und Verflüssiger (T
0
= 273 K).
Bei optimal dimensionierten erdgekoppelten Wärmepumpen-
Heizanlagen sollte die Jahresarbeitszahl nicht unter 3,5 liegen.
Die rechnerische Dimensionierung der Wärmepumpen-Kenn-
zahlen ist im Auslegungskonzept der konkreten Anlage vom
Planer zu berücksichtigen.
Wärmepumpen-Heizanlagen sind damit sowohl hinsichtlich des
Primärenergieverbrauchs als auch hinsichtlich der Emission von
Kohlendioxid (CO
2
) konventionellen Brennstoff-Heizsystemen
deutlich überlegen. Der Einsatz ozon- und klimaschädigender
Wärmepumpen – Arbeitsmittel (= Kältemittel) wie Fluor-Chlor
Kohlenwasserstoffe (FCKW) ist gemäß der Chemikalienozon-
schichtverordnung (ChemOzonSchichtV) in Neuanlagen unter-
sagt. Heute kommen als Kältemittel in den Wärmepumpenanla-
gen neuartige synthetische Gemische und vor allem natürliche
Kältemittel überwiegend ohne Schädigungspotenzial für die
Ozonschicht zum Einsatz. Die häufig eingesetzten modernen
Kältemittel in den Wärmepumpen bestehen aus Kohlenwasser-
stoffen (R290 Propan, R134a Tetrafluorethan), Kohlenwasser-
stoffgemischen (R404A, R407C, R410A), Ammoniak (R717) oder
Kohlendioxid (R744).
Zu beachten ist, dass die meisten Kältemittel als wassergefähr-
dende Stoffe eingestuft werden und Maßnahmen zum Schutz
von Boden und Grundwasser erfordern. Für die Anwendung bei
Wärmepumpen wurden Sicherheitskältemittel aus Kohlenwasser-
stoffgemischen entwickelt, die weder brennbar noch toxisch sind.
Natürliche Kältemittel, die bei der Direktverdampfung (s. a. Ab-
schnitt 4. 2) Einsatz finden, haben folgende Eigenschaften: Am-
moniak ist brennbar und giftig und wird der Wassergefähr-
dungsklasse (WGK) 2 zugeordnet. Propan ist brennbar, aber nicht
giftig. Propan ist nach der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift
wassergefährdender Stoffe (VwVwS) als nicht wassergefährdend
eingestuft.
Leistungszahl
ε
0 10 20 30 40 50 60 70 80
12
10
8
6
4
2
Temperaturdifferenz
T

Bau und Funktionsweise von Erdwärmesondenanlagen | 11
4 Bau und Funktionsweise von Erdwärme-
sondenanlagen
4. 1 Bau und Funktion der Sonde
In den meisten Fällen, wie z. B. in der Eigenheimnutzung, be-
schränkt sich die Anwendungshäufigkeit von Erdwärmesonden
mit Sole/Wasser-Wärmepumpen auf Heizleistungen bis 30 kW
und Tiefen bis etwa 150 m. Dafür werden im Normalfall senk-
rechte Bohrungen mit Durchmessern von mind. 152 mm beim
Einsatz von Doppel-U-Sonden abgeteuft. In der technisch exak-
ten Durchführung verbleibt dabei um die Sonde ein offener Rin-
graum von mindestens 30 mm, damit Komplikationen beim
Sondeneinbau vermieden und eine vollständige Abdichtung er-
reicht werden kann.
Die Sonden bestehen in der Regel aus paarweise gebündelten
U-förmigen Kunststoffschleifen aus Polyethylen (PE), Polypro-
pylen (PP) oder Polybutylen (PB) – U-Rohr oder Doppel-U-Rohr.
Daneben gibt es auch noch so genannte Koaxial-Sonden, bei
denen zwei Rohre ineinander in das Bohrloch eingelassen sind.
Zum Beispiel werden beim GRD®-Verfahren (s. a. Abschnitt 3. 1)
Koaxialsonden bis in eine Tiefe von 30 – 40 m schräg abgeteuft.
Die Sonden werden nahe der Erdoberfläche zusammengeführt
(z. B. Verteilerschacht) und über Sammelleitungen an eine Wär-
mepumpe angeschlossen. In der gängigen Praxis betragen die
äußeren Rohrdurchmesser zwischen 32 mm und 40 mm, für
flache Sondenanlagen (max. 30 m Tiefe) und Sondenanlagen im
GRD®-Verfahren sowie für Verfüllschläuche 25 mm. Der Einsatz
von Abstandshaltern zwischen den einzelnen Sondenrohren ver-
bessert die thermische Übertragungsleistung und vermindert
den thermischen Kurzschluss zwischen Vor- und Rücklauf.
Der Hohlraum zwischen Bohrlochwand und Sonde wird entspre-
chend den Erfordernissen des Untergrundes verfüllt. Wichtig ist
eine Verfüllung von unten nach oben (z. B. im Kontraktorverfah-
ren), um Lufteinschlüsse zu vermeiden, die eine erforderliche
sichere Abdichtung des Bohrloches gefährden könnten.
D. h., das Bohrloch muss in der Vertikalen hydraulisch so abge-
dichtet sein, dass keine Schadstoffe von der Oberfläche ein-
dringen können, eine gegenseitige Beeinflussung von Grund-
wasserleitern grundsätzlich ausgeschlossen werden kann sowie
Bodensetzungen im bohrlochnahen Bereich verhindert werden.
Die Wärmeübertragung untertage erfolgt über eine in dem ge-
schlossenen Sondenkreislauf zirkulierende Sole. Die von der Sole
aufgenommene Wärme wird im Verdampfer der Wärmepumpe
über den Kältemittelkreislauf an das Heizsystem abgegeben
(s. Abbildung 10).
Eine fachgerechte und ausreichende, durch den Planer vorzuneh-
mende Dimensionierung der Erdwärmesondenanlage vermeidet
eine Über- oder Unterdimensionierung der gesamten Anlage. Eine
Überlastung führt ggf. zu verminderter Effizienz oder auch zum
Einfrieren der Anlage bedingt durch einen zu hohen Wärmeentzug.
Hinweis: Der Bau von Sonden für Direktverdampfer-Anlagen
weicht vom Bau herkömmlicher Sonden ab.
4. 2 Das Prinzip der Wärmepumpe
Das thermodynamische Grundprinzip besteht darin, dass die
Wärmepumpe einer Wärmequelle (hier: dem Erdreich) Energie
auf einem niedrigen Temperaturniveau entzieht. Die aufgenom-
mene Wärmeenergie einschließlich der eingesetzten Antriebs-
energie wird als Wärmeenergie auf einem höheren Temperatur-
niveau dem Heizkreislauf zur Nutzung bereitgestellt. In vielen
Fällen wird zusätzlich ein Pufferspeicher vorgesehen. Unter den
sondengekoppelten Wärmepumpenanlagen besitzt gegenwärtig
die elektrisch betriebene Kompressionswärmepumpe die größte
Verbreitung. Das Funktionsprinzip einer solchen Sole/Wasser-
Wärmepumpe wird in Abbildung 10 veranschaulicht.
Der Einsatz von Wärmepumpen kann unter Nutzung unter-
schiedlicher Wärmeträger-/ Speichermedien erfolgen:
Luft
n
Außenluft
n
Wärmerückgewinnung aus Abluft/Abwärme
n
Absorbersysteme (Massivabsorber, Energiekegel, -zaun)
Wasser
n
Oberirdische Gewässer
n
Kühl-, Brauch-, Abwasser
n
Grundwasser
Erdreich
n
Erdwärmekollektoren
n
Erdwärmesonden
Neben den elektrisch betriebenen Wärmepumpen existieren auch
durch Wärmekraftmaschinen angetriebene Wärmepumpen, die
bei größeren Anlagen relevant werden. Weiterführende Infor-
mationen hierzu findet man in der im Quellenverzeichnis aufge-
führten Literatur.

image
12 | Bau und Funktionsweise von Erdwärmesondenanlagen
Der Energietransfer in Wärmepumpen erfolgt als thermodyna-
mischer Kreisprozess. Große Bedeutung hat dabei das Arbeits-
mittel, das bei niedrigen Temperaturen unter Wärmeaufnahme
seinen Aggregatzustand von flüssig zu gasförmig ändert bzw.
unter Wärmeabgabe sich wieder verflüssigt.
Der geschlossene Kreisprozess in einer Kompressionswärme-
pumpe läuft wie folgt ab (s. Abbildung 10):
1 Im Verdampfer nimmt das kalte flüssige Arbeitsmittel der
Wärmepumpe Energie aus dem Primärkreislauf (hier: Erd-
wärmesonde) auf und verdampft.
2 Der Kompressor verdichtet das dampfförmige Arbeitsmittel
unter Verbrauch mechanischer bzw. elektrischer Energie und
erhitzt es dadurch zu so genanntem Heißgas.
3 Das Heißgas gibt im Kondensator seine thermische Energie
an das Heizsystem ab und kondensiert zum warmen, flüssi-
gen Arbeitsmittel.
4 Das warme, flüssige Arbeitsmittel wird im Expansionsventil
entspannt, wodurch seine Temperatur und sein Druck abrupt
abnehmen. Im Verdampfer beginnt der Kreislauf von vorn.
Eine andere Form ist die
Direktverdampfer­Technologie
oder
Phasenwechselsonde, bei der natürliche Kältemittel wie CO
2
,
Propan oder Ammoniak (s. a. Abschnitt 3. 4) zum Einsatz kom-
men. Dieses Verfahren kann als Sondenform oder als Kollektor
genutzt werden. Das Arbeitsmittel der Direktverdampferanlage
sinkt im flüssigen Zustand an der Wand der kunststoffumman-
telten Metallrohr-Kollektoren nach unten. Durch den Kontakt
mit dem »wärmeren« Untergrund wird das absinkende, noch
flüssige Arbeitsmittel soweit erwärmt, sodass es verdampft. Das
jetzt dampfförmige Kältemittel steigt aus eigenem Antrieb wie-
der nach oben.
Der Vorteil dieser Wärmegewinnungstechnologie ist, dass keine
Umwälzpumpe benötigt wird. Hinzu kommt, dass der Wärme-
übergang von der Sole (Wärmeträgermittel in der Erdsonde) auf
das Kältemittel (Wärmeträgermittel in der Wärmepumpe selbst)
entfällt, d. h. Erdsonden- und Wärmepumpenkreislauf sind nicht
getrennt. Die Verwendung der Direktverdampfer-Arbeitsmittel
(Propan, CO
2
etc.) erfolgt unter relativ hohen Betriebsdrücken.
Die Feineinstellung von Verdampfertemperatur und Druck ist
wegen des größeren Verdampfervolumens (gesamte Sonden-
länge) und damit verbundenen längeren Durchlaufzeiten
schwierig und sollte nur von ausgewiesenem Fachpersonal vor-
genommen werden.
Die Entscheidung für eine Antriebstechnologie und der Art der
Wärmepumpe hängt u. a. von den Standortbedingungen, der
Größe der Heizleistung und dem Gebäudezustand ab.
Elektrische
Energie
Vorlauf
Rücklauf
Soleaustritt aus
dem Verdampfer
Soleeintritt in
den Verdampfer
Erdwärme
Heizwärme
1
2
3
4
1
2
3
4
Abb. 10
Schema Funktionsprinzip einer Sole/Wasser-
Wärmepumpe

Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden | 13
5 Rechtliche und fachliche Beurteilung von
Erdwärmesonden
5. 1 Rechtsgrundlagen
Die rechtlichen Grundlagen für die Errichtung und den Betrieb
von Erdwärmeanlagen in Sachsen bilden das
Wasserhaushalts­
gesetz
(WHG), das
Sächsische Wassergesetz
(SächsWG), das
Bundesberggesetz
(BBergG) sowie das
Lagerstättengesetz
(LagerstG).
n
Die wasserrechtliche Anzeigepflicht gegenüber der
unteren Wasserbehörde und das damit ggf. verbundene
wasser
rechtliche Erlaubnisverfahren gelten generell
(außer bei bergrechtlichen Betriebsplanverfahren).
n
Für alle Bohrungen gilt stets die Anzeigepflicht nach
dem Lagerstättengesetz gegenüber dem Bohrarchiv des
Landes
amtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie.
n
Für Bohrungen tiefer als 100 m und damit zusammen-
hängende Gewinnungsanlagen sowie für grundstücks-
übergreifende Anlagen gelten die bergrechtlichen An-
zeige- und Genehmigungspflichten gegenüber dem
Sächsischem Oberbergamt. Dieses führt dann auch ggf.
erforderliche wasserrechtliche Erlaubnisverfahren im
Einvernehmen mit der Wasserbehörde durch.
Wasserrecht
Ein Erdaufschluss und der Bau von geschlossenen, vertikalen
Erdwärmesonden kleiner Leistung ist nach § 49 WHG und § 41
Abs. 1 SächsWG anzeigepflichtig (s. Anlage 1. 2).
Maßnahmen, die geeignet sind, dauernd oder in einem nicht nur
unerheblichen Ausmaß nachteilige Veränderungen der Grund-
wasserbeschaffenheit herbeizuführen, stellen gemäß § 9 Abs. 2
Nr. 2 WHG einen »Benutzungstatbestand« dar. Sie bedürfen einer
behördlichen Erlaubnis oder Bewilligung (§ 8 WHG). Wegen des
alleinigen Wärmeentzuges liegt aufgrund der Unerheblichkeit
der entstehenden Veränderungen bei Einhaltung der Abstands-
regelungen bei kleinen, geschlossenen Erdwärmeanlagen im
Einfamilienhausbereich kein Benutzungstatbestand vor.
Es ist daher im Einzelfall durch die zuständige Wasserbehörde
zu prüfen, ob eine erlaubnispflichtige Benutzung gemäß § 9
Abs. 1 oder Abs. 2 Nr. 2 WHG bei den geplanten Erdwärmeson-
denanlagen vorliegt und die ggf. notwendige Erlaubnis erteilt
werden kann und ob besondere Anforderungen zum Schutz des
Grundwassers erforderlich sind.
Nach § 9 Abs. 1 WHG bedarf das Einleiten von Stoffen (z. B. Sus-
pension zum Verfüllen des Bohrlochringraumes, ggf. auch Bohr-
spülung) in das Grundwasser einer Erlaubnis. Eine Produkt-
zulassung der verwendeten Stoffe beeinflusst nicht die
Erlaubnispflicht sondern die Erlaubnisfähigkeit, d. h., wurde bei
der Produktzulassung das Umweltrecht berücksichtigt, so ist die
fachliche Prüfung vorweggenommen und die diesbezügliche
Erlaubnis kann ohne weitere Prüfung erteilt werden. Die stand-
ortbezogene Prüfung bleibt hiervon unberührt. Im Regelfall
wird, außerhalb der in Abschnitt 5. 4 benannten Gebiete, beim
fachgerechten Bau und Betrieb einer Anlage davon auszugehen
sein, dass eine Erlaubnisfähigkeit vorliegt.
Bei konkurrierenden Interessen ist aus wasserrechtlicher Sicht
dem Schutz des Grundwassers zum Zwecke der Trinkwasser-
versorgung gemäß § 39 Abs. 2 SächsWG Priorität vor allen an-
deren Nutzungsarten einzuräumen.
Bergrecht
Nach § 3 Abs. 3 Satz 2 Nr. 2 b BBergG gilt Erdwärme als »berg-
freier Bodenschatz«. Dies bedeutet, dass sich das Eigentum an
einem Grundstück nicht auf die Erdwärme erstreckt. Für die Auf-
suchung der Erdwärme bedarf es daher der Erlaubnis nach § 7
BBergG und für die Gewinnung der Erdwärme einer Bewilligung
nach § 8 BBergG. Wenn die Erdwärme »in einem Grundstück aus
Anlass oder im Zusammenhang mit dessen baulicher oder sons-
tiger städtebaulicher Nutzung gelöst oder freigesetzt wird« (§ 4
Abs. 2 Nr. 1 BBergG), liegt
keine
Gewinnung im bergrechtlichen
Sinne vor. Das gilt regelmäßig dann, wenn die Erdwärmeent-
nahme ohne Beeinflussung benachbarter Grundstücke bleibt,
was bei Entnahmeleistungen unter 30 kW und hinreichendem
Abstand zur Grundstücksgrenze immer anzunehmen ist.
Unabhängig hiervon sind nach § 127 Abs. 1 BBergG alle Bohrun-
gen, die mehr als 100 m in den Boden eindringen sollen, der Berg-
behörde vom Auftraggeber der Bohrung oder vom beauftragten
Bohrunternehmer anzuzeigen (s. Anlage 4 bzw.
www.bergbe-
hoerde.sachsen.de).
Aufgrund dieser Bohranzeige entscheidet die Bergbehörde dann
im Einzelfall, ob für die Bohrung ein Betriebsplan nach § 51 ff.
BBergG erforderlich ist. Hält die Bergbehörde einen solchen Be-
triebsplan für nicht erforderlich, bestätigt sie lediglich die Bohr-

14 | Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden
anzeige. Dies ist in der Regel immer dann der Fall, wenn die
Bohrung, die Gewinnung und die Nutzung auf einem Grund-
stück erfolgen und keine besonderen Bedingungen für den
Schutz Beschäftigter oder Dritter oder wegen der Bedeutung der
Bohrung bestehen.
Ist im Einzelfall ein Betriebsplan erforderlich, werden im berg-
rechtlichen Zulassungsverfahren auch alle anderen betroffenen
Behörden von der Bergbehörde beteiligt. Stellt eine der im Be-
triebsplan beschriebenen Tätigkeiten (z. B. Bohrungen im Grund-
wasser, vorübergehende Grundwasserentnahme, Pumpversuche)
einen Benutzungstatbestand im Sinne des WHG dar, entscheidet
die Bergbehörde auch über die dafür erforderliche wasserrecht-
liche Erlaubnis im Einvernehmen mit der Wasserbehörde.
Die bergrechtlichen Anzeige­ und Genehmigungspflichten
gelten unabhängig von der wasserrechtlichen Anzeigepflicht
und dem damit ggf. verbundenen wasserrechtlichen Erlaub­
nisverfahren.
Da in weiten Teilen Sachsens mit Altbergbau gerechnet werden
muss, wird allen Bauherren empfohlen, vor Beginn der Bohrar-
beiten eine Mitteilung über unterirdische Hohlräume gemäß § 7
Sächsische Hohlraumverordnung bei der Bergbehörde einzuholen.
Lagerstättengesetz
Nach § 4 Abs. 1 des Gesetzes über die Durchforschung des
Reichsgebietes nach nutzbaren Lagerstätten (Lagerstättenge-
setz) sind alle Bohrungen (unabhängig von ihrer geplanten Tiefe)
durch den Bohrunternehmer mindestens zwei Wochen vor Be-
ginn der Arbeiten bei der zuständigen geologischen Anstalt des
Landes (Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und
Geologie – LfULG) anzuzeigen (s. Anlage 3).
Nach Abschluss der Bohrung (spätestens sechs Monate nach
dem Niederbringen der Bohrung) sind dem LfULG die Bohr-
ergebnisse in Form der(s) Schichtenverzeichnisse(s) und zuge-
hörige Untersuchungsergebnisse (Pumpversuche, Korngrößen-
analysen, geophysikalische Untersuchungen, usw.) mitzuteilen.
Sofern die Mitteilung auf digitalem Weg erfolgt, wird empfoh-
len, das Erfassungsprogramm UHYDRO des LfULG zu nutzen. Das
Erfassungsprogramm sowie nähere Informationen dazu sind
über das LfULG kostenlos zu beziehen
(www.umwelt.sachsen.de/
umwelt/geologie/7649.htm).
Die Bohrproben und sonstiges Beobachtungsmaterial sind ge-
mäß § 5 Abs. 2 LagerstG vom Bohrunternehmen aufzubewahren,
zu sichern und dem LfULG auf Verlangen zur Verfügung zu stel-
len. Es darf erst nach Absprache und nur mit Erlaubnis des LfULG
vernichtet werden.
5. 2 Verfahrensablauf
Das Vorhaben der Erdwärmenutzung mittels Erdwärmesonden
ist bei der zuständigen Verwaltungsbehörde (untere Wasserbe-
hörde des Landratsamtes/der Stadtverwaltung kreisfreier Städte
- Anschriften s. Verzeichnisse) mit den entsprechenden Unterla-
gen anzuzeigen (spätestens einen Monat vor Bohrbeginn). Zur
Verfahrensbeschleunigung wird die Anzeige von Erdaufschlüs-
sen mit der Anzeige/dem Antrag auf wasserrechtliche Erlaubnis
zur Gewässerbenutzung durch ein gemeinsames Formular ver-
bunden (s. Anlage 1. 2).
Durch die untere Wasserbehörde ist das LfULG, als fachlich zu-
ständige Behörde bei komplizierten Verhältnissen, zur Prüfung
der grundsätzlichen Eignung der geologisch-hydrogeologischen
Standorteigenschaften (Kriterien s. a. Abschnitt 5. 3) einzubezie-
hen. Diese Standortbewertung bildet die Voraussetzung für eine
evtl. anschließende fachtechnische wasserrechtliche Bewertung
durch die zuständige Wasserbehörde, wenn mindestens eines
der im Abschnitt 5. 3 aufgeführten Kriterien für den Standort
zutrifft.
Mit dem angezeigten Tatbestand ist nicht vor Ablauf einer Frist
von einem Monat zu beginnen, sofern die untere Wasserbehörde
nichts anderes zulässt oder anordnet.
Nach Sondeneinbau und Bohrlochringraum-Verfüllung sowie
vor Inbetriebnahme der Erdwärmeanlage sind Druckprüfungen
durchzuführen und das entsprechend ausgefüllte Prüfzeugnis
(s. a. Anlage 2) der unteren Wasserbehörde zu übergeben (im
Einklang mit § 41 Abs. 4 SächsWG i. V. m. § 101 Abs. 1 WHG).
Spätestens vier Wochen nach Abschluss der Aufschlussarbeiten
sind die für die Gewässeraufsicht bedeutsamen Angaben (z. B.
zu Gesteinsschichten, Grundwasserstand) sowie die vollständige
Anlagendokumentation der unteren Wasserbehörde zuzuleiten.
Die Anlagendokumentation sollte folgende Unterlagen enthalten:
Ausbauplan der Erdwärmesondenanlage, eingebrachtes Volu-
men der Ringraumabdichtung, Leitungsführung, eingebrachtes
Volumen des Wärmeträgermittels sowie dessen Mischungsver-
hältnis, optische Überprüfung der U-Rohr-Schweißverbindun-
gen, Durchflussprüfung und Druckprüfung (s. Anlage 2).
Die Anzeige zur Vorbereitung und Durchführung von Bohrarbei-
ten, die so genannte Bohranzeige (s. Anlage 3), ist dem Bohrar-
chiv des LfULG zuzustellen. Das Formblatt zur Bohranzeige kann
auch von der Internetseite des LfULG heruntergeladen werden
www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/7649.htm.
Nach Be-
endigung des Bohrvorgangs sind die Bohrergebnisse ordnungs-
gemäß ebenfalls dem Bohrarchiv des LfULG zu übergeben.
Darüber hinaus sind Bohrungen tiefer als 100 m bei der zustän-
digen Bergbehörde (Sächsisches Oberbergamt) spätestens zwei
Wochen vor Bohrbeginn anzuzeigen (s. Anlage 4). Handelt es
sich, unabhängig von der Bohrtiefe, um eine grundstücks-
übergreifende Anlage, so ist durch Einreichung eines Antrages
zur Aufsuchung und Gewinnung der Erdwärme (ent sprechend
den Vorgaben der zuständigen Bergbehörde) ein bergrechtliches
Genehmigungsverfahren einzuleiten, das ggf. ein wasserrecht-
liches Erlaubnisverfahren beinhalten kann.
Die folgende Abbildung 11 und Tabelle 1 vermitteln einen Über-
blick zu den Anzeige- und Genehmigungsverfahren.

image
image
image
image
Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden | 15
Abb. 11
Ablaufschema Vorhaben
Erdwärmesondenanlage
Merkmale
Anzeige und Genehmigungsverfahren bei den zuständigen Behörden
a) Bohrlochtiefe
b) Grundstücks­
bezogenheit der
Erdwärmeer­
schließung und
­nutzung
Untere Verwaltungsbehörden:
Untere Wasserbehörden der Landkreise und kreisfreien
Städte
Geologische Fach­
behörde:
Sächsisches Lan­
desamt für Um­
welt und Geologie
(Geologische An­
stalt des Landes)
Bergbehörde:
Sächsisches Oberbergamt
a) kleiner als 100 m
b) Projekt grund-
stücksbezogen
Vorhabensanzeige nach § 41 Abs. 1 SächsWG
n
keine wasserrechtliche Erlaubnis notwendig:
kein förmlicher Bescheid der Behörde
oder
n
wasserrechtliche Erlaubnis im Verfahren nach
§ 6 SächsWG: Bescheid der unteren Wasserbehörde
Bohranzeige nach
§ 4 LagerstG
und
Mitteilung der Bohr-
ergebnisse nach
§ 5 LagerstG
a) mehr als 100 m
b) Projekt grund-
stücksbezogen
Vorhabensanzeige nach § 41 Abs. 1 SächsWG
n
keine wasserrechtliche Erlaubnis notwendig:
kein förmlicher Bescheid der Behörde
oder
n
wasserrechtliche Erlaubnis im Verfahren nach § 6 Sächs-
WG: Bescheid der unteren Wasserbehörde
Ausnahmefall:
n
Bei bergrechtlicher Betriebsplanpflicht ist die Bergbehörde
für das gesamte Anzeigeverfahren nach § 41 Abs. 1 Sächs-
WG und ggf. für die Erteilung der wasserrechtlichen
Erlaubnis im Verfahren nach § 6 SächsWG zuständig
Bohranzeige nach
§ 4 LagerstG
und Mitteilung der
Bohrergebnisse
nach § 5 LagerstG
Bohranzeige nach § 127 BBergG
Regelfall:
n
bergrechtliche Bestätigung der Anzeige
(ggf. mit Nebenbestimmungen)
oder Ausnahmefall:
n
Betriebsplanpflicht
Anforderung eines technischen Betriebsplanes
durch die Bergbehörde und Zulassungsverfahren
mit Bescheid; ggf. wasserrechtliches Erlaubnis-
verfahren mit Bescheid (vgl. § 19 Abs. 2, 3 WHG)
a) kleiner oder
größer 100 m
b) Projekt grund-
stücksüber-
greifend
Vorhabensanzeige nach § 41 Abs. 1 SächsWG
n
keine wasserrechtliche Erlaubnis notwendig:
kein förmlicher Bescheid der Behörde
oder
n
wasserrechtliche Erlaubnis im Verfahren nach § 6 Sächs-
WG: Bescheid der unteren Wasserbehörde.
Bei bergrechtlicher Betriebsplanpflicht ist die Bergbehörde
für das Verfahren zuständig (vgl. § 19 Abs. 2 WHG).
Bohranzeige nach
§ 4 LagerstG
und
Mitteilung der
Bohrergebnisse
nach § 5 LagerstG
Antrag auf bergrechtliche Genehmigung mit
Betriebsplanpflicht nach §§ 6 ff. und 51 ff. BBergG
n
bergrechtliches Genehmigungsverfahren mit Bescheid
und
n
ggf. wasserrechtliches Erlaubnisverfahren in der
Zuständigkeit der Bergbehörde im Einvernehmen
mit der unteren Wasserbehörde mit Bescheid
(vgl. § 19 Abs. 2, 3 WHG)
Tabelle 1
Anzeige und Genehmigung von Erdwärmesonden
Vorhaben Erdwärmesondenanlage
Bohrung
Inbetriebnahme der Anlage
Anzeige/Antrag bei der unteren Wasserbehörde
spätestens 1 Monat vor Bohrbeginn
spätestens 2 Wochen vor Bohrbeginn spät. 2 Wochen vor Bohrbeginn
Bohrung > 100 m
Vorhaben grundstücksübergreifend
Prüfung hydrogeologischer und wasserrechtlicher Kriterien
Ablehnung des
Vorhabens
wasserrechtliche
Erlaubnis (für
Bohrung)
keine wasser-
rechtliche Erlaub-
nis notwendig
Wasserrecht: evtl. wasserrechtliche
Abnahme
Lagerstättengesetz:
Mitteilung der Bohrergebnisse
an Bohrarchiv
Anzeige im Bohrarchiv des
Sächsischen Landesamtes
für Umwelt, Landwirtschaft
und Geologie (LfULG)
Anzeige beim Sächsischen
Oberbergamt (SOBA)
bergrechtliches Genehmi-
gungsverfahren
1
beim SOBA
Bestätigung der Anzeige
Ablehnung des Vorhabens
(Regelfall)
n
Erlaubnis zur Aufsuchung
n
Bewilligung zur Gewinnung
n
Betriebsplan
n
wasserrechtliche Erlaubnis
1
vom Antragsteller durchgeführt
von Behörde durchgeführt
Freigabe ggf. nach Erfüllung von Aufgaben

16 | Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden
5. 3 Hydrogeologische Kriterien
Weitgehend unbedenklich für die Errichtung von Erdwärmeson-
denanlagen sind Gebiete mit
hydrogeologisch günstigen Stand­
orteigenschaften
. Diese können wie folgt beschrieben werden:
n
durchlässige bis sehr schwach durchlässige Wasser-
durchlässigkeit (kf = 10
-4
m/s bis < 10
-8
m/s) gemäß
DIN 18130, Teil 1,
n
unwesentliche Stockwerksgliederung (Wechsel lagerung
von grundwasserleitenden und grundwasserhemmen-
den bis -stauenden Schichten); »unwesentlich« bedeu-
tet, dass entsprechende, durch die Bohrung betroffene
Schichten keine flächige Verbreitung haben,
n
Beschränkung der Nutzungen auf den oberen freien
Grund wasserleiter, wobei zusätzlich obige Kriterien
erfüllt sind.
Diese Kriterien werden in Sachsen z. B. von Gebieten mit unge-
störten oberflächennahen Festgesteinen erfüllt, z. B. Gneise des
Erzgebirges sowie Phyllite und Granite im Vogtland. In diesen
Gebieten können sich jedoch trotz oben genannter Kriterien in
Abhängigkeit von der beantragten Bohrtiefe ungünstige Ver-
hältnisse (siehe unten) ergeben.
Erschwernisse und Nutzungseinschränkungen sind generell in
hydrogeologisch ungünstigen Gebieten zu erwarten.
Hydrogeologisch ungünstige Standorte
sind solche, an denen
die Schutzwirkung der jeweils darüber befindlichen Schichten
(z. B. in Nordsachsen) z. B. durch die Beeinträchtigung von schüt-
zenden Deckschichten, das Durchteufen von stockwerkstren-
nenden Schichten sowie das Erbohren artesisch gespannter
Grundwässer (Zustand, bei dem gespanntes Grundwasser selbst-
ständig ausfließt), vermindert wird. Bei unsachgemäßem Ausbau
bzw. unzureichender Verwahrung von Bohrlöchern sind durch
hydraulische Kurzschlüsse negative Auswirkungen auf die Grund-
wasserqualität geschützter Grundwasserleiter zu erwarten. Ein-
griffe in artesisch gespanntes Grundwasser sind grundsätzlich
nicht zulässig bzw. zu vermeiden.
Hydrogeologisch ungünstige Verhältnisse bestehen darüber hi-
naus in Kluft-, Karst- sowie in Porengrundwasserleitern, wenn
die Errichtung von Erdwärmesonden eine Reduzierung bzw. Un-
terbindung von Wasserwegsamkeiten und damit hydraulische
Veränderungen im örtlichen Strömungsbild zur Folge hat.
Zu den
Standorten mit komplizierten Verhältnissen
zählen
Gebiete, in denen eines oder mehrere der nachfolgenden Krite-
rien zutreffen:
n
Durchteufen von Deckschichten, die wirtschaftlich
bedeutsame Grundwasservorkommen schützen,
n
gespannte und insbesondere artesisch gespannte
Grundwasserleiter,
n
tiefe Grundwasserleiter (z. B. Buntsandstein der Bornaer
Mulde),
n
Grundwasserleiter im ausgeprägten Stockwerksbau
(wenn oberster Grundwasserleiter durchbohrt wird),
n
stark wechselnde Untergrundverhältnisse (z. B. Stauch-
endmoränengebiete, Randpleistozän, Randtertiär),
n
Gebiete, in denen mit bohr- und ausbautechnischen
Schwierigkeiten zu rechnen ist (z. B. Karstgebiete, Hohl-
raumgebiete und Hohlraumverdachtsgebiete (Altberg-
bau), hydraulisch wirksame Störungs- und Bruchzonen),
n
Wasserschutzzonen
Die Prüfung der grundsätzlichen Eignung der geologisch-hy-
drogeologischen Standorteigenschaften bei komplizierten Ver-
hältnissen erfolgt im LfULG auf Anforderung der unteren
Wasser behörde und stellt eine Voraussetzung für die wasser-
rechtliche Beurteilung dar.
5. 4 Kriterien zur wasserrechtlichen Beurteilung
Im Ergebnis der wasserrechtlichen Prüfung wird festgestellt, ob
die Errichtung einer Erdwärmesonde ohne bzw. mit weiteren
Anforderungen zulässig ist. Die nachstehend genannten Krite-
rien spielen dabei eine entscheidende Rolle.
a) Lage in festgesetzten Wasserschutzgebieten: Errichtung und
Betrieb von Erdwärmeanlagen bedarf einer besonderen fach-
lichen Prüfung, bei der konkrete schutzgebietsbezogene Nut-
zungsbeschränkungen und -verbote der jeweiligen Schutz-
gebietsverordnung zu beachten sind;
b) Lage in Gebieten mit bestehenden Boden- und Grundwasser-
verunreinigungen: innerhalb des kontaminierten Bereichs
einer Altlast, einer schädlichen Boden- oder einer Grundwas-
serverunreinigung hängt die Zulässigkeit der Errichtung von
Erdwärmesonden von den Umständen des Einzelfalles ab, da
hier die Gefahr der Verschleppung von Kontaminationen in
tiefe Boden- und Grundwasserbereiche besteht;

Rechtliche und fachliche Beurteilung von Erdwärmesonden | 17
c) Standorte mit aktivem Bergbau / Altbergbau, da hierbei Pro-
bleme beim Bohren bzw. Verfüllen der Bohrung auftreten
können;
d) Standorte innerhalb der Gewässerrandstreifen;
e) Lage in Überschwemmungsgebieten;
f) Lage in Gebieten mit geballten bzw. herausragenden Gewässer-
benutzungen, z. B. Mineralwassergewinnung. Über die Zulässig-
keit einer Wärmepumpenanlage ist im Einzelfall zu entscheiden;
g) bei technischen Neuerungen.
Übersichtsinformationen für die Planung können nebenstehen-
den Quellen entnommen werden:
n
Geothermisches Potenzial in Sachsen
(Informationen bei Abteilung Geologie des Sächsischen
Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie)
über die interaktiven Karten des Geothermieatlas unter
www.geologie.sachsen.de
n
Karten der Wärmeleitfähigkeit sowie der geother-
mischen Entzugsleistung in der Neiße-Region unter
www.transgeotherm.eu
n
Geologie/Hydrogeologie (Information bei Abteilung
Geologie des Sächsischen Landesamtes für Umwelt,
Landwirtschaft und Geologie)
n
Trinkwasser- und Heilquellenschutzgebiete
(Information bei Unterer Wasserbehörde; Geothermie-
atlas sowie Verzeichnis und interaktive Karte Wasser-
schutzgebiete des Sächsischen Landesamtes für
Umwelt, Landwirtschaft und Geologie)
n
Einzugsgebiete von wirtschaftlich bedeutsamen Grund-
wasserentnahmen, bspw. Mineralwassergewinnungen
(Information bei unterer Wasserbehörde)
n
Überschwemmungsgebiete (Information bei unterer
Wasserbehörde; Verzeichnis und interaktive Karte
Überschwemmungsgebiete des Sächsischen Landes -
amtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
n
Bestehende Gewässerbenutzungen (Information bei
unterer Wasserbehörde; Digitales Wasserbuch unter
www.wasserbuch.sachsen.de
n
Boden- und Grundwasserverunreinigungen (Informa-
tion bei unterer Abfall-/Altlasten-/Bodenschutzbehörde)
n
Altbergbau (Information beim Sächsischen Ober-
bergamt; Übersichtskarte unterirdische Hohlräume:
www.bergbehoerde.sachsen.de

18 | Hinweise zu Planung, Bauausführung und Anlagenbetrieb
6 Hinweise zu Planung, Bauausführung
und Anlagenbetrieb
6. 1 Planung und Auslegung einer Erdwärmesondenanlage
Kleinere Anlagen bis 30 kW Heizleistung (z. B. bei Einfamilien-
häusern) werden durch auf dem Gebiet der Errichtung von Erd-
wärmeanlagen qualifizierte Unternehmen unter Beachtung der
VDI-Richtlinie 4640 und der gesteinsspezifischen thermischen
Kennwerte für die Wärmequelle geplant. Informationen zu den
geologischen/hydrogeologischen Verhältnissen können bei der
Abteilung Geologie des LfULG erfragt oder (hydro-)geologischen
Karten und deren Erläuterungen entnommen werden. Abhängig
von den (hydro-)geologischen Verhältnissen im konkreten An-
wendungsfall und dem damit verbundenen Wärmeentzug, der
durch den Wärmespeicher im Gestein kompensiert wird, kann
die benötigte Sondenlänge variieren.
Bei der Planung und Dimensionierung einer Erdwärmeanlage
(Sondenanzahl und -tiefe) sind neben den (hydro-)geologischen
Verhältnissen am Standort auch die benötigte Heizlast des Ge-
bäudes sowie ggf. der benötigte Warmwasserbedarf einzube-
ziehen.
Tabelle 2
Mögliche spezifische Entzugsleistungen von Erdwärmesonden (Tabelle nach VDI 4640 Blatt 2).
Ein zur Auslegung der Erdwärmeanlage relevanter Kennwert ist
die spezifische Entzugsleistung. Sie gibt die am Verdampfer der
Wärmepumpe zur Verfügung stehende Wärmeleistung wieder
und wird für Erdwärmesonden in Watt pro Meter Sondenlänge
(W/m) angegeben.
Die spezifische Entzugsleistung ist eine Funktion der Wärmeleit-
fähigkeit des Untergrundes und variiert somit je nach Unter-
grundbeschaffenheit und Wassergehalt (s. Tabelle 2).
Die spezifische Wärmeentzugsleistung schwankt je nach Gestein
zwischen 20 und 80 Watt pro Meter Sondenlänge bei zirka 1.800
Jahresbetriebsstunden (Heizbetrieb) bis 2.400 Jahresbetriebs-
stunden (mit Warmwasserbereitung) und einer Leistung der
Heizungsanlage von < 30 kW (Angaben s. VDI-Richtlinie 4640 /
Blätter 1 und 2 bzw. Geothermieatlas Sachsen).
Die für Erdwärmesonden angegebenen spezifischen Entzugsleis-
tungen in Tabelle 2 gelten nur für Sondenlängen von 40 bis
100 m und bei einem Mindestabstand zwischen zwei Sonden von
5 m (bei 40 bis 50 m Sondenlänge) bzw. 6 m (bei > 50 bis 100 m
Sondenlänge).
Geologischer Untergrund
Spezifische Entzugsleistung in W/m
für 1.800 h
für 2.400 h
Allgemeine Richtwerte:
schlechter Untergrund (trockenes Sediment) (l <1,5 W/mK)
25
20
normaler Festgesteinsuntergrund und wassergesättigtes Sediment (l =1,5 – 3,0 W/mK)
60
50
Festgestein mit hoher Wärmeleitfähigkeit (l >3,0 W/mK)
84
70
Einzelne Gesteine:
Kies, Sand, trocken
< 25
< 20
Kies, Sand, wasserführend
65 – 80
55 – 65
Ton, Lehm, feucht
35 – 50
30 – 40
Kalkstein (massiv)
55 – 70
45 – 60
Sandstein
65 – 80
55 – 65
saure Magmatite (z. B. Granit)
65 – 85
55 – 70
basische Magmatite (z. B. Basalt)
40 – 65
35 – 55
Gneis
70 – 85
60 – 70
Die Werte können durch die Gesteinsausbildung, wie Klüftung, Schieferung, Verwitterung, erheblich schwanken.

image
Hinweise zu Planung, Bauausführung und Anlagenbetrieb | 19
Eine weitere Möglichkeit, Erstinformationen zum Standort für
eine Erdwärmeanlagenplanung zu erhalten, bietet der durch den
Freistaat Sachsen erstellte Sächsische Geothermieatlas.
Der Geothermieatlas Sachsen besteht aus dem Geothermischen
Kartenwerk im Maßstab 1: 50.000 (GTK 50), welches speziell für
den in Sachsen verbreiteten Typ der sondengekoppelten Erdwär-
meanlagen entwickelt wurde. Er wird fortlaufend durch das
Sächsische Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
(LfULG) erarbeitet und im Internet interaktiv zur Verfügung ge-
stellt
(www.umwelt.sachsen.de/umwelt/geologie/18992.htm).
Zusätzlich lassen sich in der interaktiven Karte Wasserschutzge-
biete visualisieren, innerhalb derer genehmigungsrechtliche
oder bautechnische Einschränkungen auftreten können.
Der Geothermieatlas bietet Bauherrn, Bohrfirmen und Planern
einen ersten Überblick über die geothermischen Entzugsmög-
lichkeiten für eine Erdwärmenutzung auf einem Grundstück und
dient damit einer planerischen Unterstützung von Erdwärme-
sondenvorhaben im Einfamilienhausbereich (kleiner 30 kW Heiz-
leistung).
Das Kartenwerk ermöglicht es, die verfügbaren spezifischen Ent-
zugsleistungen in Watt pro Meter Sondenlänge [W/m] für vier
verschiedene Tiefenstufen (40 m, 70 m, 100 m, 130 m) und zwei
verschiedenen Jahresbetriebsstunden (1.800 h, 2.400 h) bezogen
auf ein Standard-Einfamilienhaus in Sachsen mit 10 kW Gebäu-
deheizlast abzuleiten. Die Karten stellen damit gleichzeitig dar,
wie mehr oder weniger effizient ein Erdwärmesondenstandort
zur Nutzung oberflächennaher Erdwärme geeignet ist. Weiterhin
lässt sich ermitteln, durch welche Kombinationen von Sonden-
tiefe und -anzahl die benötigte Heizlast am Standort erzielt
werden kann.
Die Eignung eines Standortes zur Erdwärmenutzung hängt von
der geologisch-hydrogeologischen Beschaffenheit der unmittel-
baren Sondenumgebung ab. Letztere beeinflusst zusammen mit
der jährlichen Betriebsdauer maßgeblich die Effizienz der Erd-
wärmeanlage. Für die praktische Planung einer Erdwärmeson-
denanlage stellen die Karten der geothermischen Entzugsleis-
tung eine erste Orientierungshilfe dar. Sie sind nicht als
Planungsgrundlage für die konkrete Dimensionierung von Son-
denlängen zu verwenden, da jede Abweichung der technischen
Rahmenparameter vom Standardtyp »Einfamilienhaus« zu einer
Veränderung der Ergebnisse führen kann.
Standortgenaue Aussagen bedürfen einer Beurteilung der Aus-
gangsbedingungen vor Ort (z. B. durch ein geologisches Ingeni-
eurbüro und/ oder Energieberater).
Die sorgfältige Planung und konkrete Wirtschaftlichkeitsberech-
nung von Vorhaben soll damit unterstützt, jedoch keinesfalls
ersetzt werden. Die Bedienung der interaktiven Karte, Rechen-
beispiele sowie Informationen zur Entstehung der Karten sind
im dazugehörigen Erläuterungstext aufgeführt.
Detaillierte Anforderungen zum Bau und Betrieb einer Erdwär-
meanlagen sind in Anlage 1.1 dieser Broschüre zu finden.
Für größere Anlagen (> 30 kW), die zudem auch zum Kühlen
verwendet werden können, sind weitergehende geologische und
hydrogeologische Erkundungen erforderlich (z. B. durch ein auf
diesem Gebiet versiertes Ingenieurbüro).
Einige »Tipps für Häuslebauer« hält außerdem die Broschüre
des Bundesverbandes Geothermische Vereinigung e. V. bereit
(www.geothermie.de).
Viele Energieversorger zahlen Zuschüsse bei der Anschaffung
dieser umweltfreundlichen Heiztechnik oder geben eine Förde-
rung durch einen vergünstigten Strompreis für den Wärmepum-
penantrieb.
Die Einrichtung von Umweltwärme-Heizungen wird durch Maß-
nahmen aus Mitteln der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW)
gefördert. Die KfW
(www.kfw-foerderbank.de)
bietet im Rahmen
verschiedener Programme zinsverbilligte Darlehen an.
6. 2 Bauausführung
Grundvoraussetzung für die Errichtung der Erdwärmeanlage ist
die Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik.
Erdwärmesonden sowie zugehörige Anlagenteile müssen dem
Stand der Technik entsprechen. Grundsätzlich sind die maßge-
benden DIN-Normen, VDI-Richtlinien und DVGW-Regelwerke zu
beachten.
Die Herstellung von Erdwärmesonden ist eine Bauleistung. Es ist
daher ratsam, hinsichtlich der Ausführung auf Fachunterneh-
men mit qualifiziertem Fachpersonal zurückzugreifen (z. B. Brun-
nenbauerhandwerk, Bohrunternehmen etc.). Für den Bereich der
Herstellung von Geothermiesonden existieren derzeit verschie-
dene Zertifizierungsverfahren. U. a. anhand derer können die
Fachunternehmen ihre besondere Fachkunde nachweisen, z. B.:
n
DVGW-Arbeitsblatt W 120 in den Gruppen G1 oder G2
oder
n
RAL-GZ 969 »Gütesicherung Geothermische Anlagen,
Teil 1: Geothermiesonden«.

20 | Hinweise zu Planung, Bauausführung und Anlagenbetrieb
Die Wahl von Materialien, Bohrspülungszusätzen, Sonden, Hin-
terfüllmaterial, Wärmeträgerflüssigkeit soll nach Empfehlungen
der VDI 4640 erfolgen, der Wärmepumpeneinsatz nach DIN 8901.
Der Bau der Erdwärmeanlage ist bzgl. auftretender Vorkomm-
nisse oder Besonderheiten wie Spülungsverluste, Erbohren ar-
tesisch gespannten Grundwassers, Probleme bei der Ringraum-
verfüllung u. ä. genauestens zu dokumentieren. Einzuleitende
Maßnahmen sind mit der zuständigen unteren Wasserbehörde
abzustimmen.
Das Brunnenbau- bzw. Bohrunternehmen hat größte Sorgfalt bei
der Errichtung der Baustelle und während des Bohr- und Verfüll-
vorganges walten zu lassen, um unnötige Beeinträchtigungen
des Untergrundes zu vermeiden. Dies gilt insbesondere auch für
den Grundwasserschutz und die dafür zutreffenden Vorkehrun-
gen, da die Bohrtätigkeit, die Verwendung von Spülzusätzen oder
das Verbinden verschiedener Grundwasserstockwerke zur Verän-
derung der Grundwasserbeschaffenheit führen können.
Im Interesse des Grundwasserschutzes ist eine sorgfältige geo-
logisch-hydrogeologische Dokumentation der durchgeführten
Bohrarbeiten erforderlich. Dazu gehört die Dokumentation der
angetroffenen Schichten mit detaillierter Schichtbeschreibung,
der Wasseranschnitte, des Wasserandrangs sowie speziell im
Festgestein festgestellter Kluft- und Störungszonen.
Das DVGW-Arbeitsblatt W 115 und das DVGW-Merkblatt W 116
sind beim Niederbringen einer Bohrung zu beachten.
Der Bohrdurchmesser sollte bis zur Endtiefe mindestens dem
Durchmesser des Sondenbündels
+
60 mm entsprechen. Bei klei-
neren Bohrdurchmessern steht zu befürchten, dass die Bohrung
nicht ordnungsgemäß verfüllt werden kann (z. B. Luftein-
schlüsse, Verbindung unterschiedlicher wasserführender Hori-
zonte, Schadstoffeintrag ins Grundwasser), die Sondenschläu-
che verletzt werden und Soleverluste auftreten können.
Der gesamte Ringraum zwischen den mit Distanzstücken auf
Abstand gehaltenen Sonden und der Bohrlochwand wird ohne
Unterbrechung vollständig mit einer grundwasserunschädlichen
Suspension von unten nach oben verfüllt. Nach Erhärtung muss
die Suspension (insbesondere gegenüber Kohlensäure und Sul-
fat) dauerhaft dicht und (frost-tauwechsel-)beständig sein. Es
ist auf die laut Herstellerangaben empfohlenen Anmischungs-
verhältnisse zu achten. Die Menge und Dichte des Verfüllmate-
rials sollen teufenabhängig dokumentiert werden.
Zur optimalen Ausnutzung der Wärmeübertragung vom Festge-
stein zur Sonde sollten nur hierfür ausdrücklich geeignete und
sowohl den örtlichen Verhältnissen als auch in ihren thermi-
schen Eigenschaften angepasste Bentonit-Hochofenzement-
Wasser- oder Bentonit-Hochofenzement-Sand-Wasser-Suspen-
sionen eingebracht werden, die bereits als Fertigprodukte auf
dem Markt angeboten werden. An Stelle von Bentonit können
auch andere quellfähige Tone Verwendung finden, die z. B. durch
Sandanteile in Form von Quarzmehl oder Graphitbeimengungen
deren Wärmeleitfähigkeit verbessern können. Der Verfüllvorgang
wird solange fortgeführt, bis die Dichte der aus dem Bohrloch
austretenden Suspension der eingefüllten Suspension ent-
spricht.
Übersteigt der Bedarf an Verfüllmaterial das Zweifache des Rin-
graumvolumens, ist der Verfüllvorgang zunächst zu beenden
und umgehend die untere Wasserbehörde zu informieren. Dies
ist erforderlich, da bei hochdurchlässigen Grundwasserleitern grö-
ßere Mengen an Dichtungsmaterial in Klüfte oder Hohlräume
gelangen können. Neben der Beeinträchtigung der Grundwasser-
qualität besteht die Gefahr, dass wasserwegsame Zonen abge-
dichtet werden.
Zudem ist ein Nachweis zu bringen, dass bei einem hydrogeolo-
gischen Stockwerksbau eine zuverlässige Abdichtung der Grund-
wasserleiter gegeneinander erfolgt ist.
Während der Bohrarbeiten aus der Bohrung austretendes
Grundwasser ist schadlos abzuleiten. Bei geplanter Einleitung in
ein Oberflächengewässer ist diese gleichzeitig mit der Anzeige/
dem Antrag auf Erlaubnis zur Errichtung der Erdwärmesonden
(s. Anlage 1. 2) bei der unteren Wasserbehörde zu beantragen
(mit Angabe der Lagekoordinaten der Einleitstelle). Dazu sind
Maßnahmen zur Rückhaltung von absetzbaren Stoffen vorzuse-
hen. Bei geplanter Versickerung ist die Einleitstelle mit den La-
gekoordinaten zu benennen. Bei geplanter Einleitung in einen
Kanal ist die Zustimmung des Kanalbetreibers erforderlich.
Grundsätzlich gelten die Anforderungen an Wärmepumpen mit
Erdwärmesonden und Bodenkollektoren des Anforderungskata-
loges der LAWA (2003). Dieser gibt vor, dass einwandige Anlagen
und Anlagenteile zur Nutzung von Erdwärme keine wasserge-
fährdenden Stoffe oder wässrige Lösungen der Wassergefähr-
dungsklasse (WGK) 1 enthalten dürfen. Diese Frostschutzmittel
müssen nachweislich für den Einsatz im Außenkreislauf einer
Erdwärmesondenanlage geeignet sein. Im Interesse einer hohen
Anlagensicherheit und Funktionalität sollte die Soleflüssigkeit
nicht erst vor Ort gemischt werden, sondern auf die erhältlichen
vorgemischten Lösungen (z. B. Wasser-Glykol-Gemisch) zurück-
gegriffen werden.
Nach Sondeneinbau und Bohrlochringraum-Verfüllung sowie
vor Inbetriebnahme der Erdwärmeanlage sind die in der Anlage
genannten Nachweise zu führen (z. B. Druckprüfungen an Son-
den (s. a. Abschnitt 5. 2)) und bei den jeweils zuständigen Behör-
den einzureichen.
Für den Schutz von Bäumen und Pflanzenbeständen sind die DIN
18920 »Schutz von Bäumen, Pflanzenbeständen und Vegeta-
tionsflächen bei Bauarbeiten« in Verbindung mit der »Richtlinie
für die Anlage von Straßen, Teil Landschaftsgestaltung, Ab-
schnitt 4« sowie eventuelle kommunale Baumschutzsatzungen
zu beachten und einzuhalten.
6. 3 Anlagenbetrieb
Die ggf. in der wasserrechtlichen Erlaubnis erlassenen Nebenbe-
stimmungen zum Betrieb der Erdwärmeanlage sind zu beachten.
Erdwärmesonden sind durch selbsttätige Leckageüberwachungs-
einrichtungen zu sichern, da eventuelles Auslaufen einer was-
sergefährdenden Wärmeträgerflüssigkeit zu einer schädlichen
Veränderung der Grundwasserbeschaffenheit führen kann.
Die Erdwärmesondenanlage ist im Normalbetrieb ohne Gefahr
der Vereisung des Untergrundes zu betreiben.

Hinweise zu Planung, Bauausführung und Anlagenbetrieb | 21
Der Anlagenbetreiber haftet für den ordnungsgemäßen Bau und
Betrieb der Anlage und alle daraus resultierenden Schäden. Ein
Wechsel des Anlagenbetreibers ist der unteren Wasserbehörde
mitzuteilen. Alle Rechte und Pflichten gehen auf den neuen Be-
treiber über.
Bei Außerbetriebnahme der Erdwärmesondenanlage ist die Wär-
meträgerflüssigkeit mit Wasser (Trinkwasserqualität) aus der
Sonde zu spülen und ordnungsgemäß zu entsorgen. Die Sonde
ist vollständig, dicht und dauerhaft mit geeigneten Materialien
zu verfüllen und die ordnungsgemäße Stilllegung unter Nach-
weis der Verfüllung der zuständigen Wasserbehörde mitzuteilen.
Hinweis: Erdwärmesonden mit wassergefährdenden Stoffen im
Bereich der gewerblichen Wirtschaft und im Bereich öffentlicher
Einrichtungen unterliegen den Anforderungen des § 62 WHG
i. V. m. der Verordnung des Sächsischen Staatsministeriums für
Umwelt und Landwirtschaft über Anlagen zum Umgang mit
wassergefährdenden Stoffen (SächsVAwS).
6. 4 Qualitätssicherung
Neben der Auslegung, dem fachgerechten Bau, der Installation
und der regelmäßigen Überprüfung der Erdwärmesondenanlage
ist die Qualität der Wärmepumpe als Herzstück einer solchen
Anlage zu sichern. Durch die Schaffung eines Gütesiegels für
Wärmepumpen haben die Förder- und Interessensgemeinschaf-
ten für Wärmepumpen aus Deutschland, Österreich und der
Schweiz (D-A-CH) klare Qualitätsanforderungen definiert. Einen
Link zu Listen geprüfter Wärmepumpen-Aggregate findet man
im Internet (s. a.
www.fws.ch).
Eine moderne Wärmepumpe kann nur dann effizient genutzt
werden, wenn die Wärmequellenanlage, z. B. die Erdwärme-
sonde, ihrerseits korrekt ausgelegt und installiert ist. Es emp-
fiehlt sich daher, Fachunternehmen mit der Ausführung der
Bohr- und Ausbauarbeiten zu beauftragen, die über einen Nach-
weis ihrer besonderen Fachkunde auf diesem Gebiet verfügen
(s. a. Abschnitt 6. 2).

22 | Quellenverzeichnis
Quellenverzeichnis
Gesetzliche Grundlagen
Allgemeine Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe
(VwVwS) vom 27. 7. 2005, Novelle Allgemeine Verwaltungs-
vorschrift zur Änderung der Verwaltungsvorschrift wasser-
gefährdender Stoffe vom 27. 7. 2005; Herausg. Vom Bundes-
ministerium der Justiz (BAnz.-Nr. 142 a vom 30. 7. 2005)
Bundesberggesetz (BBergG) vom 13. August 1980
(BGBl. I S. 1310), zuletzt geändert durch Artikel 11 des
Gesetzes vom 9. Dezember 2006 (BGBl. I S. 2833)
Chemikalien-Ozonschichtverordnung (ChemOzonSchichtV)
vom 13. November 2006 (BGBl. I S. 2638), zuletzt geändert
durch Artikel 5 des Gesetzes vom 20. Mai 2008 (BGBl. I S. 922)
Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushaltes (Wasserhaus-
haltsgesetz – WHG), amtliche Fassung vom 31. Juli 2009
(BGBl. I S. 2585), Fassung gültig ab 01.03.2010
Lagerstättengesetz (LagerstG) in der im Bundesgesetzblatt
Teil III, Gliederungsnummer 750-1, veröffentlichten bereinig-
ten Fassung, zuletzt geändert durch Artikel 22 des Gesetzes
vom 10. November 2001 (BGBl. I S. 2992)
Polizeiverordnung des Sächsischen Staatsministeriums für
Wirtschaft und Arbeit über die Abwehr von Gefahren aus
unterirdischen Hohlräumen sowie Halden und Restlöchern
(Sächsische Hohlraumverordnung – SächsHohlrVO) vom
6. 3. 2002, rechtsbereinigt mit Stand vom 23. 5. 2004, Sächs-
GVBl. Jg. 2002, Bl.-Nr. 5, S. 117
Sächsisches Wassergesetz (SächsWG) i. d. F. d. Bek. vom
12. Juni 2013, SächsGVBl. Nr. 10 vom 7. 8. 2013, S. 503,
Fassung gültig ab: 8. 8. 2013
Verordnung des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt
und Landwirtschaft über Anlagen zum Umgang mit wasser-
gefährdenden Stoffen (Sächsische Anlagenverordnung –
SächsVAwS), SächsGVBl. Jg. 2000 Bl.-Nr. 7 S. 223
Fsn-Nr. 612-3.3/2 Fassung gültig ab: 1. 1. 2002
Richtlinien, Regelwerke
ATV DIN 18299: 10.2006, Deutsches Institut für Normung e. V.:
VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C:
Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistun-
gen (ATV) – Allgemeine Regelungen für Bauarbeiten jeder Art
ATV DIN 18301: 10.2006, Deutsches Institut für Normung e. V.:
VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C:
Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistun-
gen (ATV) – Bohrarbeiten
ATV DIN 18302: 10.2006, Deutsches Institut für Normung e. V.:
VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C:
Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen
(ATV) – Arbeiten zum Ausbau von Bohrungen
DIN 4023: 02.2006, Deutsches Institut für Normung e. V.: Geo-
technische Erkundung und Untersuchung - Zeichnerische Dar-
stellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen direkten
Aufschlüssen
DIN 4124: 10.2002, Deutsches Institut für Normung e. V.: Bau-
gruben und Gräben – Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten
DIN 8074: 08.1999, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Rohre aus Polyethylen (PE) – PE 63, PE 80, PE 100, PE-HD –
Maße
DIN 8075: 08.1999, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Rohre aus Polyethylen (PE) – PE 63, PE 80, PE 100, PE-HD –
Allgemeine Güteanforderungen, Prüfungen
DIN 8901: 12.2002, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Kälteanlagen und Wärmepumpen – Schutz von Erdreich,
Grund- und Oberflächenwasser. Sicherheitstechnische und
umweltrelevante Anforderungen und Prüfung
DIN 18130-1: 05.1998, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Baugrund – Untersuchung von Bodenproben – Bestimmung
des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts, Teil 1: Laborversuche
DIN 18130-2: 10.2003, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Baugrund – Untersuchung von Bodenproben – Bestimmung
des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts, Teil 2: Feldversuche
DIN 18920: 08.2002, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Vegetationstechnik im Landschaftsbau – Schutz von Bäumen,
Pflanzenbeständen und Vegetationsflächen bei Baumaßnahmen
DIN EN ISO 14688-1: 2003-01, Geotechnische Erkundung und
Untersuchung – Benennung, Beschreibung und Klassifizierung
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1: 2002); Deutsche Fassung EN ISO 14688-1: 2002

Quellenverzeichnis | 23
DIN EN ISO 14688-2 : 2006-01-25, Deutsches Institut für
Normung e. V.: Geotechnische Erkundung und Untersuchung –
Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden –
Teil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen
(ISO 14688-2 : 2004); Deutsche Fassung EN ISO 14688-2: 2004
DIN EN ISO 14689-1: 2004-04, Geotechnische Erkundung und
Untersuchung – Benennung, Beschreibung und Klassifizierung
von Fels – Teil 1: Benennung und Beschreibung (ISO 14689-
1: 2003); Deutsche Fassung EN ISO 14689-1: 2003
DIN EN ISO 22475-1 01.2007, Deutsches Institut für Normung
e. V.: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Probe-
entnahmeverfahren und Grundwassermessungen – Teil 1:
Technische Grundlagen der Ausführung (ISO 22475-1: 2006);
Deutsche Fassung EN ISO 22475-1: 2006
DIN V 4279-7: 12.1994, Deutsches Institut für Normung e. V.:
Innendruckprüfungen von Druckrohrleitungen für Wasser,
Druckrohre aus Polyethylen geringer Dichte PE-LD, Druckrohre
aus Polyethylen hoher Dichte PE-HD, Druckrohre aus vernetz-
tem Polyethylen PE-X, Druckrohre aus weichmacherfreiem
Polyvinylchlorid PVC-U
DVGW DVS 2207-1, Deutsche Vereinigung des Gas- und
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(09/2001): Thermische Nutzung des Untergrundes – Erdgekop-
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staller.studer oeg. Eigenverlag tilia, Wien.
(www.noewohnbau-
forschung.at)

24 | Verzeichnisse
Verzeichnisse
Verzeichnisse
Tabellenverzeichnis
Abbildungsbezeichnung
Quellenangabe
Seite
Abb. 1
Temperaturverlauf in den oberen Bodenschichten
Grafik aus »Oberflächennahe Geothermie – Heizen und Kühlen mit Energie aus dem
Untergrund« Bayerisches Geologisches Landesamt, Ansprechpartner: Christoph Töpfner
4
Abb. 2
Übersicht Beispiele der Erdwärmenutzung
Übersicht nach »Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Erdwärmesonden« des
Umweltministeriums von Baden-Württemberg, modifiziert
5
Abb. 3
Schema Erdwärmesonde
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
6
Abb. 4
Schema schräge Erdwärmesonden nach dem GRD
®
-Verfahren
LfULG, verändert nach Fa. Tracto Technik GmbH
7
Abb. 5
Schema Erdwärmekollektor
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
7
Abb. 6
Schema erdberührte Betonbauteile – Energiepfähle
erschließen das unter einer Industrieanlage liegende Erdreich als
Wärme- bzw. Kältequelle
Grafik von Lippuner + Partner AG, CH-9472 Grabs, Ansprechpartner: Marcel Morath
8
Abb. 7
Schema Entnahme- und Einleitbrunnen
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
8
Abb. 8
Schema Grubenwassernutzung der Zinngrube Ehrenfrieders-
dorf für die örtliche Mittelschule
Grafik nach Rottluff, F. »Grubenwasser als Wärmequelle für den Betrieb von Wärmepum-
pen am Beispiel des Nord-West-Feldes der Zinngrube Ehrenfriedersdorf« Abb. 1,
in: Sanner, B.
&
Lehmann, A. (Hrsg.): 2. Symposium Erdgekoppelte Wärmepumpen
17. – 19. Oktober 1994 in Schloss Rauschholzhausen, IZW-Bericht 1/94.
9
Abb. 9
Leistungszahl
ε
als Funktion der Temperaturdifferenz
T
zwischen Verdampfer und Verflüssiger (T
0
= 273 K)
Grafik aus »Oberflächennahe Geothermie – Heizen und Kühlen mit Energie aus dem
Untergrund« Bayerisches Geologisches Landesamt, Ansprechpartner: Christoph Töpfner
10
Abb. 10
Schema Funktionsprinzip einer Sole/Wasser-Wärmepumpe
Grafik nach »Oberflächennahe Geothermie – Heizen und Kühlen mit Energie aus dem
Untergrund« Bayerisches Geologisches Landesamt, Ansprechpartner: Christoph Töpfner
12
Abb. 11
Ablaufschema Vorhaben Erdwärmesondenanlage
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
15
Tabellenbezeichnung
Quellenangabe
Seite
Tabelle 1
Anzeige und Genehmigung von Erdwärmesonden
Schema nach Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Erdwärmesonden;
Umweltministerium Baden-Württemberg, Kernerplatz 9, 70182 Stuttgart, modifiziert
15
Tabelle 2
Beispiele für die Wärmeleitfähigkeit
λ
von Gesteinen
(Tabelle nach VDI 4640 Blatt 1)
VDI-Gesellschaft Energietechnik, 09/2001: Tabelle nach VDI 4640 Blatt 1
18
Abbildungsverzeichnis
Verzeichnis der Unteren Wasserbehörde
Direktionsbezirk Chemnitz:
Stadtverwaltung Chemnitz
Umweltamt
Abt. Untere Wasser- und Bodenschutzbehörde
www.chemnitz.de
Telefon: 0371 488-3620
Telefax: 0371 488-3699
Dienstsitz: Annaberger Straße 93
09120 Chemnitz
Landratsamt Erzgebirgskreis
Umwelt, Ländliche Entwicklung und Forst
SG Wasserrecht
www.erzgebirgskreis.de
Telefon: 03735 601 614
Telefax: 03735 601 290
Dienstsitz: Schillerlinde 6
09496 Marienberg
Landratsamt Freiberg
Umwelt, Forst, Landwirtschaft
SG Wasser
www.landkreis-mittelsachsen.de
Telefon: 03431 74 1443
Telefax: 03431 74 1451
Dienstsitz: Frauensteiner Straße 43
09599 Freiberg

Verzeichnisse | 25
Anlagenverzeichnis
Anlagen
Unterlagen für das Vorhaben Erdwärmesondenanlage
Anlage 1. 1
Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von Erdwärmesondenanlagen (Stand der Technik)
Anlage 1. 2
Anzeigeformular für Erdwärmesondenanlagen
Anlage 2
Prüfzeugnis für eine Erdwärmesondenanlage
Anlage 3
Formular Bohranzeige
Anlage 4
Merkblatt des Sächsischen Oberbergamtes
Anlage 5
Checkliste – in 10 Schritten zur Erdwärmeanlage
Landratsamt Vogtlandkreis
Umweltamt
SG Wasserwirtschaft
www.vogtlandkreis.de
Telefon: 03741 392-2110
Telefax: 03741 392-131242
Dienstsitz: Bahnhofstr. 46 – 48
08523 Plauen
Landratsamt Landkreis Zwickau
Umweltamt
SG Wasser
www.landkreis-zwickau.de
Telefon: 0375-4402 26000
Telefax: 0375-4402 26009
Dienstsitz: Zum Sternplatz 7
08412 Werdau
Direktionsbezirk Dresden:
Stadtverwaltung Dresden
Geschäftsbereich Wirtschaft
Umweltamt
www.dresden.de
Telefon: 0351 488-6201
Telefax: 0351 488-6202
Dienstsitz: Grunaer Straße 2
01069 Dresden
Landratsamt Bautzen
Umweltamt
SG Wasserschutz
www.landkreis-bautzen.de
Telefon: 03578 7871-67200
Telefax: 03578 7870-67200
Dienstsitz: Macherstraße 55
01917 Kamenz
Landratsamt Görlitz
Umweltamt SG Untere Wasserbehörde
www.kreis-goerlitz.de
Telefon: 03588 285 760
Dienstsitz: Robert-Koch-Straße 1
02906 Niesky
Landratsamt Meißen
Kreisumweltamt
SG Untere Wasserbehörde
www.kreis-meissen.de
Telefon: 03522 30 32 36 1
Telefax: 03522 30 38 80 24
Dienstsitz: Remonteplatz 10
01558 Großenhain
Landratsamt Sächsische Schweiz-Osterzgebirge
Umweltamt, Abteilung Umwelt
Referat Gewässerschutz
www.lra-saechsische-schweiz.de
Telefon: 03504 620-3415
Telefax: 03504 620-3409
Dienstsitz: Weißeritzstraße 7
01744 Dippoldiswalde
Direktionsbezirk Leipzig:
Stadtverwaltung Leipzig
Amt für Umweltschutz
SG Wasser
www.stadt-leipzig.de
Telefon: 0341 123-3866/-3863/-3861
Telefax: 0341 123-3855
Dienstsitz: Prager Straße 118 – 136
04103 Leipzig
Landratsamt Leipzig
Umweltamt
SG Wasser/Abwasser
www.landkreisleipzig.de
Telefon: 03437 984 1905
Dienstsitz: Karl-Marx-Str. 22
04668 Grimma
Landratsamt Nordsachsen
Umweltamt
SG Wasserrecht Vollzug
www.landkreis-nordsachsen.de
Telefon: 03423 7097 4128
Telefax: 03423 7097 4010
Dienstsitz: Dr.-Belian-Straße 4
04838 Eilenburg

26 | Anlagen
Anlagen
Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von
Erdwärmesonden
1. Stand der Technik
Folgende technische Anforderungen an Bauausführung, Doku-
mentation und Betrieb von Erdwärmesondenanlagen gehören
zum Stand der Technik und sollten von den Fachfirmen bei sämt-
lichen Bohr- und Ausbauarbeiten standardmäßig beherrscht
werden.
Die zu beauftragenden Fachfirmen müssen über die notwendige
fachliche und technische Leistungsfähigkeit verfügen. Für die
Bohr- und Ausbauarbeiten wird empfohlen, Fachunternehmen
mit der Ausführung dieser Arbeiten zu beauftragen, die über
einen Nachweis ihrer besonderen Fachkunde auf diesem Gebiet
verfügen.
Das die Sondenbohrungen ausführende Unternehmen muss
über eine ausreichende technische Ausrüstung verfügen, um
eine Ausführung der Wärmequellenanlage nach Stand der Tech-
nik und ein sachgemäßes Reagieren auf Havarien gewährleisten
zu können.
Grundsätzlich sind die maßgebenden DIN-Normen, VDI-Richtlinien
und DVGW-Regelwerke zu beachten. Erdwärmesonden sowie zu-
gehörige Anlagenteile müssen dem Stand der Technik entspre-
chen (Erdwärmesonden VDI 4640, Wärmepumpen DIN 8901).
Bohrarbeiten
1. Das DVGW-Arbeitsblatt W 115 und das DVGW-Merkblatt W
116 sind beim Niederbringen einer Bohrung zu beachten.
2. Auf die prinzipielle Sorgfaltspflicht bei Maßnahmen, mit de-
nen Einwirkungen auf ein Gewässer verbunden sein können
bzw. beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen gemäß
§ 5 Abs. 1 WHG wird verwiesen. Jegliche nachteilige Verän-
derung der Beschaffenheit des Grundwassers ist auszu-
schließen. Unfälle mit wassergefährdenden Stoffen sind der
Wasserbehörde oder Polizei unverzüglich anzuzeigen, wenn
diese nicht mit einfachen betrieblichen Mitteln beseitigt
werden können. Der Verursacher muss in Eigenverantwor-
tung Sofortmaßnahmen zur Schadensbehebung oder -mini-
mierung ergreifen.
3. Auf der Bohrstelle sind Materialien und Geräte für Sofort-
maßnahmen im Störfall (z. B. Brand, Ölunfall) sowie im Fall
von unbekannten oder nicht abschätzbaren hydraulischen
Verhältnissen (Anschneiden von artesischem Grundwasser)
ständig vorzuhalten.
4. Bohrgeräte und sonstige eingesetzte Maschinen sind gegen
Tropfverluste oder Auslaufen von Kraftstoffen, Ölen und
sonstigen wassergefährdenden Stoffen während des Be-
triebs, der Wartung, der Reparatur sowie der Befüllung zu
sichern, damit diese Stoffe nicht in das Erdreich eindringen
können.
5. Um die Bohrung sicher abzudichten und einer Beschädigung
der Sondenschläuche vorzubeugen, ist der Bohrdurchmesser
ausreichend groß zu wählen, dass um das Sondenbündel ein
Ringraum von mindestens 30 mm verbleibt (Bohrdurchmes-
ser
Sondenbündel + 60 mm, z. B. bei herkömmlichen Dop-
pel-U-Sonden mit einem Außendurchmesser von 32 mm,
Mindestbohrdurchmesser 150 mm). Weiterhin ist die Sonde
zentriert gleichzeitig mit dem Verfüllrohr mit geeigneten
Einrichtungen einzubauen.
6. Es dürfen nur Spülungszusätze verwendet werden, die keine
chemischen oder mikrobiologischen Veränderungen im Un-
tergrund bewirken. Ein geschlossener Bohrspülungskreislauf
ist sicherzustellen.
Sondeneinbau
7.
Der Sondenfuß und seine Anschlüsse an die Sondenrohre sind
werkseitig herzustellen (Schweißverfahren nach DVS-Richt linie
2207 und 2208, Werkstoffe nach DIN 8074 und 8075). Die ord-
nungsgemäße Ausführung ist der unteren Wasserbehörde mit
einem entsprechenden Zertifikat des Herstellers (werkseitiges
Prüfprotokoll) nachzuweisen. Die ins Bohrloch eingesetzte
Sonde ist vor der Verfüllung einer Druckprüfung durch eine
Fachfirma zu unterziehen (VDI 4640 Blatt 2 Nr. 5. 2. 2; Prüf-
zeugnis s. Anlage 2).
Anlage 1.1: Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von Erdwärmesondenanlagen (Stand der Technik)

Anlagen | 27
Verfüllung des Bohrlochringraums
8. Nach Einbringen der Erdwärmesonde ist nach VDI 4640
Blatt 2, Nr. 5. 2. 3 das Bohrloch bzw. der gesamte Bohrloch-
ringraum zwischen den eingebauten Sonden und der Bohr-
lochwandung vollständig von der Sohle aus nach oben mit
einer grundwasserunschädlichen, nach Erhärtung (insbeson-
dere gegenüber Hydrogenkarbonat und Sulfat) dauerhaft
wasserdichten und (frost-) beständigen Suspension zu ver-
füllen. Bei Sonden, die im Temperaturbereich des Frost-/
Tauwechsels arbeiten, ist nachzuweisen, dass das abgebun-
dene Verfüllmaterial für diesen Temperaturbereich dauerhaft
geeignet ist und durch ständiges Gefrieren und Tauen keine
Rissbildungen auftreten (dauerhafte Dichtheit der Bohrung).
Liegt dieser Nachweis nicht vor, sind bei der Dimensionie-
rung der Erdwärmesondenanlage im Normalbetrieb mittlere
Sondenfluidtemperaturen unter 0 °C auszuschließen.
9. Vor dem Verfüllen sowie am Überlauf des Bohrlochs ist eine
Dichte- bzw. Viskositätsbestimmung der Suspension durch-
zuführen. Beim Anmischen des Verfüllmaterials ist auf die in
den Herstellerangaben empfohlenen Mischungsverhältnisse
zu achten. Der Verfüllvorgang ist so lange fortzuführen, bis
die Dichte der aus dem Bohrloch austretenden Suspension
der eingefüllten Suspension entspricht. Die Menge und die
Dichte des eingefüllten Materials für die Ringraumverfüllung
sind kontinuierlich zu messen und zu dokumentieren sowie
der unteren Wasserbehörde zu übergeben. Übersteigt der
Bedarf an Verfüllmaterial das Zweifache des Ringraumvolu-
mens, ist der Verfüllvorgang zu unterbrechen und die untere
Wasserbehörde zu informieren.
10.
Bei Misserfolg einer Bohrung vor Einbau der Sonde ist das
Bohrloch bis zur Geländeoberkante dauerhaft wasserdicht
zu verfüllen (DVGW-Arbeitsblatt W 135) und ebenfalls zu
dokumentieren.
Betrieb der Erdwärmesonden
11. Die Dichtheit der Anlage (Funktionsendprüfung der mit Was-
ser gefüllten Sonde nach VDI 4640 Blatt 2 Nr. 5. 2. 3) ist, wie
vorher die Verfüllung des Ringraumes, durch eine Fachfirma
zu überprüfen und das entsprechend ausgefüllte Prüfzeug-
nis (s. Anlage 2) der unteren Wasserbehörde zu übergeben
(im Einklang mit § 41 Abs. 4 SächsWG i. V. m. § 101 Abs. 1
WHG).
12. Einwandige Anlagen oder Anlagenteile im Boden oder Grund-
wasser dürfen als Wärmeträgermittel nur nicht wasser-
gefährdende Stoffe oder wässrige Lösungen der Wasser-
gefährdungsklasse 1 (WGK 1) verwendet werden (Fußnote
14 gemäß Anhang 2 VwVwS). Der Lieferant des Wärmeträ-
germittels hat zu bescheinigen, dass das Wärmeträgermittel
den Anforderungen entspricht und nach der VwVwS in die
WGK 1 einzustufen ist (EG-Sicherheitsdatenblatt gemäß
91/155/EWG).
13. Erdwärmesonden sind durch selbsttätige Leckageüberwa-
chungseinrichtungen (baumustergeprüfte Druckwärter) zu
sichern. Im Falle einer Leckage der Erdwärmesonde muss die
Umwälzpumpe sofort abgeschaltet und ein Störsignal abge-
geben werden. Übergangsstücke und Sondenverteiler sind
zugängig und kontrollfähig zu gestalten und in die visuellen
Kontrollmaßnahmen zur Dichtheit zu integrieren.
14. Bei vorübergehender Stilllegung bzw. dauerhafter Außerbe-
triebnahme ist gemäß VDI-Richtlinie 4640 Blatt 2, Nr. 10. 2. 3
zu verfahren (Spülung, Entsorgung, Verfüllen oder Ausbau).
2. Hinweise
1. Die Anzeige des Vorhabens/der Antrag auf wasserrechtliche
Erlaubnis zur Gewässerbenutzung ist gemäß Anlage 1. 2. bei
der zuständigen unteren Wasserbehörde einzureichen.
2. Um zu verhindern, dass sich die Auswirkungen mehrerer An-
lagen aufsummieren und damit zu schädlichen Auswirkun-
gen führen können, sollte ein Abstand zur Grundstücks-
grenze von 5 m eingehalten werden (LAWA 2003, VDI 4640
Blatt 2 Nr. 5. 1. 1).
3. Es wird auf die Bohranzeigepflicht (spätestens zwei Wochen
vor Bohrbeginn) und Bohrergebnisse – Mitteilungspflicht
(spätestens sechs Monate nach Abteufen der Bohrung) ge-
mäß Lagerstättengesetz an das LfULG hingewiesen (Bohran-
zeige s. Anlage 3); Adresse: Bohrarchiv des Sächsischen Lan-
desamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Postfach
54 01 37, 01311 Dresden; E-Mail: Bohrarchiv.lfulg@smul.
sachsen.de; Fax: 03731 294-1099).
4. Bohrungen, welche tiefer als 100 m ins Erdreich eindringen,
sind gemäß § 127 Bundesberggesetz beim Sächsischen Ober-
bergamt Freiberg (SOBA) anzuzeigen (s. Anlage 4). Bei grund-
stücksübergreifenden Anlagen (unabhängig von der Bohr-
tiefe) ist ein Antrag zur Aufsuchung und Gewinnung der
Erdwärme einzureichen (Adresse: Sächsisches Oberbergamt,
Kirchgasse 11, 09599 Freiberg, E-Mail: Poststelle@obafg.
smwa.sachsen.de, Fax: 03731 372-1179).
5. Es ist nicht vor Ablauf der Frist von einem Monat mit dem
angezeigten Tatbestand zu beginnen, sofern die untere Was-
serbehörde nichts anderes zulässt oder anordnet (vgl. § 41
Abs. 1 SächsWG). Die Anzeigepflicht lässt die Einholung not-
wendiger privatrechtlicher und öffentlich-rechtlicher Ge-
nehmigungen unberührt.
6. Lassen Bohrergebnisse oder Schachtarbeiten auf Altbergbau,
nichtbergbauliche Hohlräume oder aufgelockerte Zonen
(möglicherweise verfüllte Hohlräume) schließen, die in einer
bergbaulichen Stellungnahme nicht mitgeteilt wurden, ist
dies dem SOBA mit allen bedeutsamen Informationen über
die Bohrungen zu melden.
7. Bei notwendigen Abweichungen vom Bohrprogramm, we-
sentlichen Abweichungen von der im Antrag ggf. angegebe-
nen geologischen Schichtenfolge bzw. erwarteten Grund-
wasserverhältnissen und bei auftretenden Störungen wäh
rend
des Arbeitsablaufs ist die untere Wasserbehörde un verzüglich
zu verständigen.

28 | Anlagen
8. Betragen die Spülungsverluste im Bohrloch mehr als 1 l/s,
sind sofort die Arbeiten einzustellen und die untere Wasser-
behörde umgehend zu informieren. Dabei sind geeignete
Maßnahmen zu ergreifen (Lösungsvorschlag), die das Ein-
dringen größerer Mengen von Bohrspülung in den Grund-
wasserleiter verhindern oder begrenzen.
9. Während der Bohrarbeiten aus der Bohrung austretendes
Grundwasser ist schadlos abzuleiten. Bei geplanter Einlei-
tung in ein Oberflächengewässer ist diese gleichzeitig mit
der Anzeige/dem Antrag auf Erlaubnis zur Errichtung der
Erdwärmesonden bei der unteren Wasserbehörde zu bean-
tragen (mit Angabe der Lagekoordinaten der Einleitstelle).
Dazu sind Maßnahmen zur Rückhaltung von absetzbaren
Stoffen vorzusehen. Bei geplanter Versickerung ist die Ein-
leitstelle (mit den Lagekoordinaten) zu benennen und bei
geplanter Einleitung in einen Kanal ist die Zustimmung des
Kanalbetreibers erforderlich.
10. Übersteigt der Bedarf an Verfüllmaterial das Zweifache des
Ringraumvolumens, ist der Verfüllvorgang zunächst zu be-
enden und umgehend die untere Wasserbehörde zu infor-
mieren.
11. Dem LfULG (Geologische Landesanstalt im Sinne des Lager-
stättengesetzes) ist durch rechtzeitige Absprache die Mög-
lichkeit der Begutachtung der Bohrproben und des sonstigen
Beobachtungsmaterials einzuräumen. Gemäß § 5 Abs. 2 des
Lagerstättengesetzes sind die Proben seitens des Bohrunter-
nehmens aufzubewahren und zu sichern sowie auf Verlan-
gen dem LfULG zur Verfügung zu stellen. Eine Vernichtung
ist erst nach Rücksprache und nur mit Erlaubnis des LfULG
zulässig.
12. Spätestens vier Wochen nach Abschluss der Aufschlussar-
beiten sind der unteren Wasserbehörde zuzuleiten:
n
die für die Gewässeraufsicht bedeutsamen Angaben,
insbesondere detailliertes Schichtenverzeichnis, Grund-
wasserstand,
n
vollständige Anlagendokumentation (schematischer
Ausbauplan der Erdwärmesondenanlage, eingebrachtes
Volumen der Ringraumabdichtung, Leitungsführung,
eingebrachtes Volumen des Wärmeträgermittels sowie
dessen Mischungsverhältnis),
n
Detailskizze mit Lage und Geländehöhe der Bohransatz-
punkte (und damit der Sonden) im Meterbereich,
n
Druck-Prüfzeugnis (siehe Punkte 1. 7. und 1. 11.),
n
optional: Fotodokumentation der Bohr-, Einbau- und
Verfüllarbeiten (Zustand Bohrloch während des Bohrens,
Zustand Bohrloch und Sonden während des Einbaues der
Sonden, Zustand Bohrloch nach vollständig eingebautem
Sondenbündel mit Verfüllrohr und Zustand Bohrloch
nach vollständiger Verfüllung).
13. Die objektbezogene Mitteilung der Bohrergebnisse (Schich-
tenverzeichnis) einschließlich zugehöriger Untersuchungs-
ergebnisse (Pumpversuche, Korngrößenanalyse usw.), ein
Übersichtslageplan im frei wählbaren Maßstab zwischen
1: 10 000 und 1: 50 000 sowie eine Detaillageskizze, anhand
derer die Bohransatzpunkte im Meter-Bereich lokalisierbar
sind, sind spätestens sechs Monate nach Abteufen der Boh-
rung beim LfULG einzureichen.
14. Vom Betreiber der Anlage ist regelmäßig zu prüfen, ob aus
dem obertägig zugänglichen Anlageteil Wärmeträgerflüssig-
keit austritt. In diesem Fall ist die Anlage sofort außer Betrieb
zu nehmen, die Wärmeträgerflüssigkeit mit Trinkwasser aus
den Sonden zu spülen und fachgerecht zu entsorgen. In bei-
den Fällen ist unverzüglich das Heizungsbau-/Installations-
unternehmen bzw. das mit der Planung befasste Ingenieur-
büro mit der Klärung der Ursachen bzw. Behebung des
Schadens zu beauftragen. Sollte Wärmeträgerflüssigkeit ins
Erdreich eingedrungen sein, muss die untere Wasserbehörde
umgehend informiert werden.
15. Bei Außerbetriebnahme der Erdwärmesondenanlage und
Nutzungsänderungen (z. B. die Erhöhung der Heizleistung,
Nutzung zu Kühlzwecken oder Austausch der Wärmepumpe
bzw. des Kältemittels) ist die untere Wasserbehörde zu infor-
mieren.
16. Bei Eigentümerwechsel gehen alle Rechte und Pflichten auf
den neuen Eigentümer über. Der Eigentümerwechsel ist der
unteren Wasserbehörde anzuzeigen.

Anlage 1.2: Anzeigeformular für Erdwärmesondenanlagen
Anlagen
29
Anzeige/Antrag auf wasserrechtliche Erlaubnis zur
Gewässerbenutzung nach § 9 Abs. 2 Nr. 2 WHG für vertikale
Erdwärmesonden und
Anzeige von Erdaufschlüssen gemäß § 41 SächsWG i. V. m.
§ 49 WHG
1. Allgemeine Angaben
Antragsteller
(Bauherr)
Name, Vorname:
PLZ, Ort:
Straße, Nr.:
Telefon-Nr.:
Telefax-Nr.:
E-Mail-Adresse:
Standort der Anlage
Stadt/Landkreis:
Gemeinde/Ortsteil:
Gemarkung:
Flur:
Flurstück:
PLZ:
Straße, Nr.:
Hochwert:
Rechtswert:
(oder Eintragung in beigefügter Karte)
Geländehöhe (m ü. HN):
Messtischblatt Nummer TK25:
Name:
Bohrunternehmen
Firma:
PLZ, Ort:
Straße, Nr.:
Telefon-Nr.:
Telefax-Nr.:
E-Mail-Adresse:
Verantwortlicher Fachmann:
Telefon-Nr.:
Telefax-Nr.:
Planendes
Ingenieurbüro
(wenn zutreffend)
Firma:
Ansprechpartner:
PLZ, Ort:
Straße, Nr.:
Telefon-Nr.:
Telefax-Nr.:
E-Mail-Adresse:
2. Angaben zur Berechnung der Erdwärmesonden
fachgerechte Anlagenberechnung
(z.B. Vordimensionierung nach VDI 4640)
: ja
nein
zur Berechnung
verwendete spezifische Entzugsleistung des Untergrundes [W/m]:
bzw. Gesteinswärmeleitfähigkeit [W/m.K]:
Für Erdwärmeanlagen > 30 kW Heizleistung (Großanlagen) auszufüllen:
Sind ein Thermal-Response-Test an einer Erstbohrung und eine anschließende
Anlagendimensionierung mittels Fachsoftware geplant?
ja
nein
3. Angaben zur Durchführung der Bohrungen
Beginn der Arbeiten:
voraussichtliche Dauer:
Anzahl:
Bohrdurchmesser [mm]:
geplante Bohrtiefe [m]:
Bohrverfahren:
Spülungsmittel (bei Spülbohrung):
geplantes Verfüllmaterial:
Art der Verfüllung (z. B. Kontraktorverfahren):
Angaben zur schadlosen Ableitung des möglicherweise während der Bohrarbeiten
ausgepressten Grundwassers:

Anlage 1.2: Anzeigeformular für Erdwärmesondenanlagen
30
Anlagen
4. Technische Daten Erdwärmesonden
Erdwärmesonden
Sondenart (z. B. U-, Doppel-U-, Koaxial-Sonde):
Anzahl: Länge [m]:
minimaler Abstand untereinander [m]:
Abstand zur Grundstücksgrenze [m]:
Sondenmaterial:
Sondendurchmesser [mm]:
Durchmesser Sondenbündel mit Verfüllrohr [mm]:
herstellerseitige Druckprüfung:
ja
nein
Wärmeträgermittel in
Sonde (Solefluid)
Name/Inhaltsstoffe:
Wassergefährdungsklasse:
Gesamtmenge:
5. Technische Daten Wärmepumpenanlage / Anlagenplanung
gebäudespezifische
Angaben
Heizlastberechnung
nach DIN EN 12831
:
ja
nein
Heizlast [kW]
DIN EN 12831
:
Kühllast [kW]:
Gebäudefläche [m²]:
Nutzung: Heizen:
Heizen+Warmwasserbereitung:
Kühlen:
Jahresbetriebsstunden der Wärmepumpe [h]:
Wärmepumpe
Hersteller:
Typ:
Heizleistung [kW]:
Leistungszahl (COP):
Standort:
außerhalb
innerhalb des Gebäudes
Kältemittel in der Wärmepumpe:
Sicherheits-
einrichtungen u.
Schutzvorkehrungen
automatische Drucküberwachung im Wärmeträgerkreislauf
andere
6. Beigefügte Unterlagen
(
…obligatorisch)
Katasterauszug oder Auszug aus der Liegenschaftskarte mit Flurnummer, Gemarkung, Lage der
Bohrpunkte, Rohrleitungsverlauf, Standort der Wärmepumpe, Grundstücksgrenzen und
Nachbarbebauung
Übersichtslageplan, möglichst basierend auf der amtlichen topografischen Karte (TK)
(M: 1:10 000 oder 1:25 000)
detaillierter Lageplan mit Kennzeichnung der Sondenanzahl, Sondenanordnung, Abstand der
Sonden, möglichst basierend auf der amtlichen topografischen Karte (TK) (M: 1:1 000)
Prüfzertifikat des Sondenherstellers
Sicherheitsdatenblatt des Wärmeträgers im Außenkreislauf
Beim Verfüllen der Sonden mittels Fertigmischung: Unbedenklichkeitserklärung des Produktes
Soweit bekannt, Angaben zu hydrogeologischen Verhältnissen, u. a. von der Maßnahme
voraussichtlich betroffene Grundwasserstockwerke/-leiter, voraussichtliches Bohrprofil (Angabe zur
Informationsquelle; Auswertung geologischer Karten, Bohrarchive etc.)
Zertifikat des Bohrunternehmens nach DGVW-Merkblatt W 120 oder entsprechende Zertifikate des
Auslandes oder entsprechende Referenzen des Bohrunternehmens zum Bau von
Erdwärmesonden oder Sachkundenachweis des Bohrgeräteführers
Unterlagen zur Anlagenberechnung, z.B. Berechnung zur Erdsondentiefe und -anzahl
7. Bestätigung und Unterschrift
Die Anforderungen des Gewässerschutzes an Anlagen zur Wärmenutzung
entsprechend der Anforderungen an Bauausführung und Betrieb von
Erdwärmesonden sowie der VDI Richtlinie 4640 werden eingehalten:
ja
nein
Antragsteller:
Ort, Datum
Unterschrift des Antragstellers
Im Allgemeinen sind die Unterlagen 3-fach bei der zuständigen unteren Wasserbehörde einzureichen.

Anlagen | 31
Anlage 2: Formular Prüfzeugnis für eine geothermische Energiegewinnungsanlage
Prüfzeugnis
für eine geothermische Energiegewinnungsanlage
(Erdwärmesonde)
(Einklang mit § 41 Abs. 4 SächsWG i. V. m. § 101 Abs. 1 WHG)
Bauvorhaben:
Name, Vorname:
Straße:
PLZ, Ort:
Flurstück-Nr.
Anzahl der Erdwärmesonden:
Durchmesser der Sonden:
Tiefe der Bohrungen:
Bohrdurchmesser:
Prüfleiter:
Bohrfirma oder geologisches Ingenieurbüro
Das Vorhaben wurde entsprechend der Anzeige / Genehmigung durchgeführt.
Dabei gab es keine besonderen Vorkommnisse.
Es traten folgende Probleme auf:
Ort, Datum
Stempel / Unterschrift Bohrunternehmen/ausführende Firma
1. Prüfung
Prüfgegenstand:
Optische Überprüfung der U-Rohr-
Schweißverbindungen, Durchfluss-
prüfung und Druckprüfung
nach VDI 4640, Blatt 2
Ort, Datum
Stempel und Unterschrift Prüfleiter
2. Prüfung
Prüfgegenstand:
Überprüfung der Verfüllung des
Ringraumes
nach VDI 4640, Blatt 2
Ort, Datum
Stempel und Unterschrift Prüfleiter
Verwendete Suspension:
Dichte der angemischten Suspensionsmenge:
Verwendete Suspensionsmenge:
3. Prüfung
Prüfgegenstand:
Überprüfung der Funktionsfähigkeit
der Sonden
nach VDI 4640, Blatt 2
Ort, Datum
Stempel und Unterschrift Prüfleiter

32 | Anlagen
Anlage 3: Formular Bohranzeige
Anzeige zur Vorbereitung und Durchführung
von Bohrarbeiten
Gemäß § 4 des Lagerstättengesetzes in Verbindung mit Artikel 3 der VO zur Ausführung des
Lagerstätten-gesetzes werden folgende Bohrung(en) angezeigt:
(einzureichen im Bohrarchiv des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie,
Postfach 80 01 32, 01101 Dresden; E-Mail: Bohrarchiv.lfulg@smul.sachsen.de; Fax: 03731-294-1099)
1) Angaben zum Unternehmen
Auftraggeber:
Bohrunternehmen:
Ansprechpartner:
Fachliche Leitung:
Bearbeiter:
2) Angaben zum Objekt
Objektkurzbezeichnung:
Zweck der Bohrung(en):
voraussichtl. Bohrbeginn:
voraussichtl. Bohrende:
3) Angaben zur Lage und Technische Angaben
Gemeinde:
Ortsteil:
Name der TK 25:
Flurstück-Nr.:
Gemarkung:
Nr. der TK 25:
Nr./Name d. Bohrung:
gepl. Endteufe:
geplanter Ausbau:
gepl. Rechtswert:
gepl. Hochwert:
Bohrverfahren:
vorauss.
Enddurchmesser:
Probenart:
Darüber hinaus sind ein Übersichtslageplan im frei wählbaren Maßstab zwischen 1 : 10 000 und
1 : 50 000 sowie eine Detaillageskizze vorzulegen, anhand derer die Bohransatzpunkte im
Meter-Bereich lokalisierbar sind.
4) Vorhandene Unterlagen zum Objekt
Vorh. Unterlagen/Gutachten: (Kurztitel mit Standort):

Anlagen | 33
Anlage 4: Merkblatt des Sächsischen Oberbergamtes
Merkblatt des Sächsischen Oberbergamtes
für das Abteufen von Bohrungen nach § 127 BBergG, die im Zusammenhang mit der Nutzung von
Geothermie und anderen Nutzungen hergestellt werden.
Kontakt: Sächsisches Oberbergamt, Postfach 1364, 09583 Freiberg; E-Mail:
Poststelle@obafg.smwa.sachsen.de
Gliederung für eine Anzeige der Bohrarbeiten gemäß § 50 BBergG
1.
Erläuterung / Beschreibung des Vorhabens
1.1.
Bauherr (Anschrift, Telefon, Fax, E-Mail)
1.2.
Bohrunternehmen (Anschrift,
Telefon, Fax, E-Mail)
1.3.
Lage der Bohransatzpunkte
Flurstück, Gemarkung, Gemeinde, Landkreis, Hoch- und Rechtswert nach Gauß-
Krüger-Koordinaten, Höhe
1.4.
Übersichtslageplan 1: 10 000 oder 1: 25 000
1.5.
Lageplan 1:500 bis 1:1000 mit eingetragenen
Bohransatzpunkten und Grundstücksgrenzen
1.6.
Eigentumsverhältnisse der genutzten bzw. in Anspruch genommenen Flächen;
Nachweis der Sicherung der Betretungs-/Nutzungsrechte
2.
Angaben zur Durchführung der Bohrarbeiten
2.1.
Voraussichtlicher Beginn und Dauer, Arbeitszeiten
2.2.
Angaben zu den Bohrungen (Anzahl, Durchmesser, Teufe)
2.3.
Angaben über das Bohrverfahren (zum Einsatz kommende Technik, Spülmittel)
2.4.
Wasser- und Stromversorgung, Wasserableitung
2.5.
Sicherungsmaßnahmen für den Fall eines artesischen Überlaufes unter der Maßgabe, dass
im Rahmen der Bohrarbeiten sowie nach Abdichtung ein Übertritt in ein eventuell oberhalb
liegendes Grundwasserstockwerk oder ein artesischer Überlauf mit Sicherheit vermieden
werden.
2.6.
Bekannte hydrogeologische Verhältnisse, u. a. von der Maßnahme voraussichtlich betroffene
Grundwasserstockwerke/-leiter (Angabe zur Informationsgrundlage; Auswertung geologischer
Karten, Bohrarchive etc.)
2 7.
Schutzgebiete und sonstige Einschränkungen
2.8.
Angaben zu erforderlichen Gestattungen,
Zustimmungen, Genehmigungen etc. nach anderen
Rechtsvorschriften, die im Zusammenhang mit dem Vorhaben unabhängig von der
bergrechtlichen Zulassung einzuholen sind, z. B. wasserrechtliche Erlaubnis,
3.
Angaben zum Ausbau der Bohrungen
4. Verfüll-/Hinterfüllmaterial
4.1.
Nachweis der Geeignetheit des Verfüllmaterials für die Verwendung im Grundwasser
5.
Maßnahmen beim Antreffen von Hohlräumen
5.1.
Verfüllplan für den Fall des Nichtausbaus
6.
Einhaltung des Arbeitsschutzes
................................................................................................................................................................
Der Unternehmer hat der zuständigen Behörde (Sächsisches Oberbergamt) die Bohrarbeiten nach §
127 BBergG (Eindringtiefe der Bohrung in den Boden > 100 m) rechtzeitig, spätestens aber zwei
Wochen vor Beginn der beabsichtigten Tätigkeit anzuzeigen. Die Pflicht zur Anzeige entfällt, wenn ein
Betriebsplan nach § 52 BBergG eingereicht wird.

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34 | Anlagen
Anlage 5

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Anlagen | 35

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Herausgeber:
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft
und Geologie (LfULG)
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Gestaltung und Satz:
Sandstein Kommunikation GmbH
Druck:
Grafisches Centrum Cuno GmbH
&
Co. KG
Redaktionsschluss:
31. 08. 2014
Auflage:
3.000 Exemplare; 5. überarbeitete Auflage
Papier:
gedruckt auf 100 % Recycling-Papier
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