Methodik und Erstellung des Erdwärmepotenzialkatasters

Im Allgemeinen gibt es viele verschiedene geothermische Anwendungsmethoden. Diese lassen sich nach folgenden Gesichtspunkten gliedern:

• Offene oder geschlossene Systeme
• Tiefe der Nutzung

Für die Bezeichnung Oberflächennahe Geothermie (Einteilung nach Tiefe der Nutzung) kann in Österreich ein Tiefenbereich bis maximal 300 Meter unter Gelände eingegrenzt werden. Ab dieser Schwellentiefe sind Tiefbohrungen nach dem Bergrecht (MinroG, BGBl. 1999/38 i.d.g.F.) bewilligungspflichtig.

Erdwärmenutzungsanalyse

Für den Erdwärmepotenzialkataster wurden nur Anwendungen der oberflächennahen Geothermie mit Fokus auf eine indirekte Nutzung (Wärmepumpenanwendung) untersucht. Gemäß den geowissenschaftlichen Standortvoraussetzungen im Wiener Untergrund wurde die Potenzialerhebung auf folgende Anwendungssysteme eingeschränkt:

• Erdwärmesonden mit einer maximalen Tiefe von 200 Meter (geschlossene Wärmetauschersysteme mit Sole betrieben).
• Thermische Nutzung des obersten Grundwasserkörpers (Wasser-Wasser-Wärmepumpe).

Grundlagen und Berechnung

Die Berechnung basiert vor allem auf hydrologischen Grundlagen aus dem Datenbestand der Stadt Wien, die um eigens durchgeführte Erhebungen der GeoSphere Austria aus dem Wasserbuch und von Bohrfirmen und Ingenieurbüros erweitert wurde. Die GeoSphere Austria hat die Datenerhebung und Auswertung bereits in Vorprojekten (maßgeblich das INTERREG CENTRAL EUROPE Projekt GeoPLASMA-CE) begonnen und im Rahmen von GEL S/E/P fortgesetzt.

Die entwickelte Methodik unterscheidet zwischen "Ressourcen" und "Einschränkungen". Die "Ressourcen" umfassen quantitative Angaben zur nutzbaren Leistung und Jahresenergiemenge. Abgesehen davon kann es zu Nutzungseinschränkungen kommen, zum Beispiel auf Grund bevorzugter Interessen oder Risiken durch beziehungsweise auf die Anlage. Diese möglichen "Einschränkungen" beeinflussen das technische Potenzial des Untergrunds allerdings in der Regel nicht. Daher wurden die Ressourcen unabhängig von den möglichen Einschränkungen berechnet.

Die Leistungsfähigkeit einer Erdwärmesonde ist abhängig von den standortabhängigen Untergrundparametern (Temperatur und Wärmeleitfähigkeit) und Betriebsparametern (Bohrlochwiderstand, Geometrie der Sonden und Betriebsweise). Für die standortabhängigen Parameter hat die GeoSphere Austria Datensätze als Inputs für die Berechnung der Leistungs- und Energieressourcen erstellt. Für die Betriebsparameter werden fundierte Annahmen getroffen.

Die Zieltiefe für die Ressourcenangaben der Erdwärmesonden wurde mit 100 Meter festgelegt. Die Festlegung basiert auf einer Auswertung sämtlicher im Wasserbuch eingetragenen Erdwärmsonden-Anlagen in Wien. Die mittlere Tiefe beträgt 100 Metern. Sowohl die geologischen Basisdatensätze als auch die Energie- und Leistungsangaben beziehen sich daher auf diese Tiefe.

Die Ressourcenberechnung für die thermische Grundwassernutzung beruht auf den Eigenschaften der Grundwasserkörper. Innerhalb eines geeigneten Grundwasserkörpers ist die Leistungsfähigkeit einer Grundwasserbrunnendublette primär abhängig von der Tiefe des Grundwassers sowie seiner Mächtigkeit, Durchlässigkeit und Temperatur. Für alle Gebiete, in denen diese hydrogeologischen Informationen bekannt sind, wurden anschließend Energie- und Leistungseinheiten berechnet.

Alle bekannten Einschränkungen werden in 3 Ampelfarben klassifiziert. Die Ampelkarte zeigt von den überlagernden Einschränkungen jeweils die hierarchisch höchste Kategorie an.

Trotz sorgfältiger Bearbeitung sind die Abschätzungen auf Grund von bestehenden Datenlücken mit Unsicherheiten behaftet und daher als grobe Erstbeurteilung der geothermischen Anwendungspotenziale zu sehen.