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Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie

Erdwärme: Geothermie in Hessen

Die Erdwärme oder Geothermie gehört zu den regenerativen Energien. Sie hat viele Vorteile: Erdwärme steht jederzeit und überall zur Verfügung, unabhängig von Klima und Jahreszeit, Erdwärme ist äußerst zuverlässig, Erdwärme ist nach menschlichem Ermessen unerschöpflich.

Mit dem heutigen Stand der Technik lässt sich die Erdwärme sowohl oberflächennah als auch in großen Tiefenbereichen von bis zu 5000 Metern und mehr nutzen. Wegen unterschiedlicher Erschließungstechniken und Nutzungsmöglichkeiten werden geothermische Nutzungen auch in oberflächennahe, mitteltiefe und tiefe Geothermie unterteilt. Eine Definition dieser Unterteilung befindet sich auf den Internetseiten der staatlichen Geologischen Dienste Deutschlands. 

Oberflächennahe Geothermie: Hessen verfügt flächendeckend über ein natürliches Potenzial zur Gewinnung von Wärme und Kälte aus dem oberflächennahen Untergrund. Die nicht sehr hohen, aber über das Jahr relativ gleichbleibenden Temperaturen eignen sich sehr gut zum Heizen und Kühlen von Gebäuden sowohl im privaten Bereich als auch für Wohnquartiere und für große Gewerbe- und Industriegebäude. Weit verbreitet ist dabei der Einsatz wartungsarmer Erdwärmesonden.

Tiefe Geothermie: Die in größeren Tiefen vorhandenen Energiepotenziale können über mitteltiefe und tiefe Erdwärmesonden, über die Förderung natürlicher Thermalwässer oder durch die Schaffung künstlicher Wärmetauscher in den Gesteinen zur Wärmegewinnung und in günstigen geologischen Situationen auch zur Stromerzeugung genutzt werden.

Geothermie-Viewer Hessen

Mit dem GeothermieViewer Hessen, einer Fachanwendung innerhalb des Geologie-Viewers Hessen, steht ein GIS Auskunftssystem (WebGIS) mit Fachdaten zur oberflächennahen und tiefen Geothermie in Hessen zur Verfügung. Er besteht aus zahlreichen Layern mit verschiedenen Themen aus dem Bereich der Geothermie (Klick auf die Kartensymbole unten!), die einzeln oder auch miteinander kombiniert angesehen werden können.

Oberflächennahe Geothermie

Folgende Themenlayer stehen zur Oberflächennahen Geothermie zur Verfügung:

1. Punktuelle Beschreibung der Wärmeleitfähigkeit (WLF) für den oberflächennahen Untergrund für verschiedene Tiefenbereiche

Sämtlichen Gesteinsbegriffen der hessischen Petrographieliste wurden aus Literatur und eigenen Messungen stammende Minimal-, Median- und Maximalwerte der Wärmeleitfähigkeiten (WLF) zugewiesen. Anschließend erfolgte für jede Bohrung der hessischen Bohrdatenbank eine Berechnung des Produkts aus WLF und Mächtigkeit der einzelnen Schichten sowie die Berechnung der mittleren WLF von der Geländeoberkante bis zu den vorgegebenen Tiefenbereichen. Dieser Wert gilt für das trockene Gestein mit luftgefüllten Hohlräumen. Mit steigender Wassersättigung von Gesteinshohlräumen (Poren, Risse, Klüfte) nimmt die Wärmeleitfähigkeit zu.

2. Hydrogeologische und wasserwirtschaftliche Standortbeurteilung für die Errichtung von Erdwärmesonden in Hessen

Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens für Erdwärmesonden wird zwischen Standorten unterschieden, die im Hinblick auf den Schutz des Grundwassers durch das HLNUG als günstig, ungünstig oder unzulässig beurteilt werden. Die wasserwirtschafliche Einstufung bezieht sich auf die Lage in Wasserschutzgebieten oder Heilquellenschutzgebieten, die hydrogeologische Einstufung stellt z.B. Gebiete mit artesischen Druckverhältnissen, weiträumiger Grundwasserstocktrennung, Mineralwasser- und CO2-Aufstiegen, hohen Wasserdurchlässigkeiten, Verkarstung, quellfähigen oder wasserlöslichen Gesteinen etc. dar, die hinsichtlich Bohrvorgang und Ausbau von Erdwärmesonden besonders zu berücksichtigen sind.

Tiefe Geothermie

Die Kartendarstellungen für die Tiefengeothermie beruhen auf dem "3-D-Modell der geothermischen Tiefenpotenziale in Hessen" ("Hessen 3 D"), das in Zusammenarbeit von HLNUG und TU Darmstadt (Institut für Angewandte Geowissenschaften), mit Förderung des hessischen Umweltministeriums (HMUKLV) erstellt wurde.

Folgende Themenlayer stehen zur Tiefen Geothermie zur Verfügung:

Lage von Vertikalschnitten mit Geologie sowie hydrothermalem und petrothermalem Potenzial. Durch Klick auf die Schnittlinie können die Vertikalschnitte abgerufen werden.

Mehrere Themenlayer mit den Oberflächen ("Top") stratigrafischer Einheiten, die die Basis für die geothermische Potenzialermittlung im 3-D-Modell darstellen.

Mehrere Themenlayer mit auf unterschiedliche Tiefenniveaus bezogenen Horizontalschnitten zur Geologie (geologischen Übersichtskarten)

Mehrere Themenlayer mit flächenhaften Darstellungen und Isolinien in verschiedenen Tiefenniveaus

Mehrere Themenlayer mit flächenhaften Darstellungen des hydrothermalen und des petrothermalen Potenzials in verschiedenen Tiefenniveaus