Wärmewende: Pilotprojekt gestartet | Wochenanzeiger

Das Haus für Kinder in der Oselstraße in Pasing beheimatet täglich rund 100 Kinder in mehreren Krippen-, Kindergarten- und Hortgruppen. Beim Blick aus dem Fenster fasziniert die Kinder derzeit vor allem das über zehn Meter hohe Bohrgerät und die langen Rohre, mit denen im Garten gebaut wird. Hier entsteht derzeit eine Pilotanlage für ein innovatives Wärmepumpen-System, das nur noch einen Brunnen benötigt anstatt zwei. Das senkt nicht nur die Kosten, es vereinfacht und beschleunigt die Wärmewende gerade im städtischen Umfeld erheblich. Möglich wird das Projekt durch die enge Zusammenarbeit von TU München, Stadtwerken München, Landeshauptstadt München und der Brunnenbaufirma BauGrund Süd.

München meint es ernst mit der Energie- und Wärmewende. Mit seinem Plan zur Transforma-tion der Wärmeversorgung treibt die Stadt das Thema voran. Der Fokus liegt auf dem Ausbau der Geothermienutzung und der Fernwärme. Abseits von Fernwärmegebieten wird die Elektri-fizierung der Wärmeversorgung favorisiert. Nur mit Wärmepumpen oder Nahwärme-Lösungen lassen sich die Emissionen reduzieren und gleichzeitig die Kosten auch zukünftig im Griff be-halten.
Die hydrogeologischen Voraussetzungen im Münchner Untergrund sind optimal für Grundwas-serwärmepumpen, aber mangelnder Platz stellt oft eine unüberwindbare Hürde dar. In Mün-chen ist rund ein Drittel der städtischen und privaten Grundstücke zu klein für die benötigten zwei Brunnenbohrungen für Wasserzu- und -ablauf. In vielen Städten sieht es ähnlich aus. Um die Wärmewende voranzubringen, braucht es also Lösungen, die erneuerbare Wärmeversor-gung auch dort ermöglichen, die bisher aus technischen oder räumlichen Gründen ausge-schlossen waren.

Genau hier setzt das an der TU München entwickelte Einbrunnen-System an. Es überträgt das bisher vor allem in geklüfteten Aquiferen oder Aquiferen mit geringdurchlässiger Trennschicht erprobte Einbrunnen-Konzept in hochdurchlässige, homogenere Aquifere wie die Münchner Schotterebene. Zudem wurde eine Methode zur Potentialeinschätzung dieses Systems entwi-ckelt, die zeigt, dass hierfür im Münchner Stadtgebiet ein gutes technisches Potenzial besteht. Damit wird erneuerbare Wärme erstmals auf deutlich mehr Flächen nutzbar und kann über München hinaus als kraftvoller Impulsgeber für die Wärmewende dienen – insbesondere ab-seits der bestehenden Fernwärmeinfrastruktur.
Normalerweise benötigt eine Grundwasserwärmepumpe zwei Brunnen: Über einen wird das Grundwasser entnommen, über den zweiten wird das Wasser in den Untergrund zurückgeleitet. Damit sich die Brunnen nicht „kurzschließen“, müssen sie einen gewissen Mindestabstand haben.

Das Einbrunnen-System verbessert die technische Machbarkeit deutlich, da nur ein einziger Brunnenstandort benötigt wird. Dadurch kann eine Grundwasserwärmepumpe auch dort umgesetzt werden, wo herkömmliche Systeme aufgrund begrenzter Platzverhältnisse oder eingeschränkter Zugänglichkeit bisher nicht umsetzbar waren. Zudem reduziert der Wegfall eines zweiten Brunnens den baulichen Aufwand und führt zu geringeren Investitionskosten. In Summe ist das Einbrunnen-System rund ein Drittel günstiger als die Variante mit zwei Brunnen.
„Die Besonderheit unseres Systems liegt darin, dass Entnahme und Wiedereinleitung des Grundwassers über einen einzigen Brunnen erfolgen. Eine innenliegende Abdichtung verhindert, dass gekühltes Wasser im Brunnen direkt wieder in die Entnahmezone zurückströmt. Die relativ hohe natürliche Fließgeschwindigkeit im Grundwasser verhindert, dass das auch nicht großräumiger im Grundwasserleiter passiert. Es ist erfreulich zu sehen, wie aus einer theoretischen Idee aus der Forschung eine praxisnahe Lösung entsteht, die einen wichtigen Beitrag zur Wärmewende leisten kann“, so Dr. Kai Zosseder, Lehrstuhl für Hydrogeologie an der TU München.

„In diesem Pilotprojekt sehe ich ein großes Potential. Da die Systemleistung des Einbrunnen-Systems optimal auf kleine bis mittlere Gebäude zugeschnitten ist, ergibt sich für den städtischen Hochbau ein breites Einsatzspektrum. Von Kindertagesstätten und kleinen Schulen über Bezirkssportanlagen bis hin zu Feuerwachen und Betriebsbauten – städtische Gebäude dieser Größenordnung könnten perspektivisch mit dem System eine nachhaltige Wärmeversorgung bekommen”, betont Baureferentin Dr.-Ing. Jeanne-Marie Ehbauer. Und Stadtschulrat Florina Kraus ergänzt: „Dass eine städtische Kita als Pilotstandort für das innovative Wärmepumpensystem der TU München genutzt wird, freut mich sehr. Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) ist ein Leitprinzip für alle Bildungseinrichtungen der Landeshauptstadt München. Und wenn die Gebäude zusätzlich als praktisches Anschauungsmaterial für die Kinder dienen können, gewinnen wir doppelt.“

Die Probeläufe werden eng überwacht, um eine wissenschaftlich fundierte Bewertung der Systeme zu ermöglichen. Neben den Temperatur- und Wasserstands-Sensoren in den Brunnen kommen dabei auch Temperaturmessketten in den Grundwassermessstellen zur tiefenaufgelösten Temperaturüberwachung zum Einsatz. Zusätzlich sind Tracertests geplant, um die Hydraulik der Einbrunnen-Systeme detailliert überprüfen zu können, also die Interaktion der Anlagen mit der wasserführenden Schicht. Diese Tests werden nach Fertigstellung der Einbrunnen-Systeme im Laufe des Jahres 2026 stattfinden. Die Gesamtinbetriebnahme erfolgt mit Abschluss der Umstellung des Heizungssystems im Jahr 2027. Danach wird die Anlage dann als Gesamtsystem im Betrieb bis 2029 begleitend weiter untersucht.