Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg

Allgemeine Beschreibung: Aquiferwärmespeicher dienen der saisonalen Speicherung überschüssiger Wärme. Im Sommer, wenn es nur einen geringen Wärmebedarf gibt, wird kaltes Grundwasser aus einem Grundwasserleiter gefördert, über ungenutzte Abwärme aufgewärmt und dann wieder in den Grundwasserleiter eingeleitet. Im Winter kann das erwärmte Grundwasser rückgefördert und thermisch genutzt werden. Im Rahmen der Potenzialstudie wurden die beiden in Hamburg verbreiteten Hauptgrundwasserleiter der Oberen und Unteren Braunkohlensande (OBKS, UBKS) in einer Tiefe von ca. 80 – 700 m auf ihre Eignung hin untersucht. Quartäre Wasserleiter wurden nicht betrachtet. Ergänzend wurden auch die mitteltiefen wasserführenden Horizonte der Neuengammer Gassande und der Glinde-Formation betrachtet. Für eine Wärmespeicherung in Grundwasserleitern sind geologische und wasserwirtschaftliche Randbedingungen und – je nach Grundwasserleiter – auch Einschränkungen anzunehmen. Deshalb wurde ein Abschichtungsverfahren zur Identifizierung von geeigneten Gebieten verwendet. Als weiteres Kriterium wurde die Chloridkonzentration im Grundwasser herangezogen. Hierfür wurde auf Daten der BUKEA zur Chloridverteilung in den OBKS und UBKS zurückgegriffen. Gemäß Trinkwasserverordnung muss Trinkwasser einen Grenzwert von 250 mg/l Chlorid unterschreiten. Um eine Konkurrenz zu Grundwasserressourcen auszuschließen, wurde das Ausschluss-Kriterium „Chloridkonzentration 1.000 mg/l als Kriterium für die Potentialebetrachtung herangezogen, da dies zur Zeit von der Hamburger Wasserbehörde als Voraussetzung für einen Aquiferwärmespeicher angesehen wird. Chloridkonzentrationen in dieser Höhe sind für eine Trinkwasseraufbereitung auch als verschnittenes Wasser als ungeeignet anzusehen. Ergänzung für die Karte Untere Braunkohlensande (UBKS): Großräumig sind die Unteren Braunkohlensande (UBKS) im Stadtgebiet mit Ausnahme kleiner Flächen im Südosten, Osten und Nordwesten in ausreichender Mächtigkeit vorhanden. Auch hier kommt es zu Flächenminderungen durch tiefe quartäre Rinnen und die Lage in Bezug zu Wasserschutzgebieten. Werden alle abgeschichteten Gebiete übereinander geblendet, so fallen alle Gebiete heraus, für die mindestens ein Kriterium keine Eignung indiziert. Alle übrigbleibenden Gebiete können als grundsätzlich geeignet für die Erstellung eines Aquiferwärmespeichers in Hamburg in den UBKS gelten. Unter Berücksichtigung der Chloridkonzentrationen ergeben sich Flächen als Eignungsgebiete für Aquiferwärmespeicher in den UBKS. Werden die geeigneten Flächen mit den Schichtmächtigkeiten verrechnet, kann das verfügbare Gesamtvolumen der UBKS ermittelt werden, das theoretisch für eine Wärmespeicherung zur Verfügung steht.