Zur Gewinnung kostenfreier Umweltwärme aus dem Erdreich werden zweisträngige Sonden in den Boden eingelassen. Die im geschlossenen Rohr zirkulierende Sole nimmt die Wärme auf und transportiert sie zur Wärmepumpe mit Wärmetauscher.

Um ausreichende Temperaturdifferenzen und Wärmemengen zu erzielen, sind eine oder mehrere Tiefenbohrungen erforderlich. Eine Tiefenbohrung darf bei Erdwärme nur vom Eigentümer des Grund und Bodens ausgeführt werden. Da diese Art der Bohrung sowohl geologisch als auch mechanisch und statisch einen Einfluss auch über die Grundstücksgrenze hinaus darstellt, sind gesetzliche Regeln und Vorschriften zu beachten.

Relevant ist vor allem das Berg- und Wasserrecht. Tiefenbohrungen sind genehmigungspflichtig. Zuständige Behörden können diese Bohrungsarbeiten aufgrund örtlicher Gegebenheiten auch ablehnen. Zuständig für die Genehmigung von Erdbohrungen ist in den meisten Regionen die Wasserbehörde oder das Amt für Wasserwirtschaft.

Geländeabhängige und genehmigungspflichtige Tiefenbohrung

Anzahl, Dimension und Bohrtiefe hängen von mehreren Faktoren ab. Nach der Ermittlung der benötigten Wärmeleistung wird die mögliche Ausbeutung berechnet. Generell gilt, je tiefer die Bohrung in die Erde reicht, desto mehr Wärmeenergie lässt sich dem Boden entziehen. Die Beschaffenheit des Erdreichs kann dabei durch höhere Wärmekapazität der Ausbeutungsquote entgegen kommen oder sie verschlechtern. Gängige Nachteile für eine Tiefenbohrung bei Erdwärme ist eine ungeeignete Erdbeschaffenheit. Diese gleichen dann oftmals größere Tiefen oder mehrere Bohrungen aus.

Ausreichende übliche Bohrtiefen für den Wärmebedarf von Privathäusern liegen zwischen 50 und 300 Metern. Ab 100 Metern gelten zusätzliche gesetzliche Vorgaben aus dem Bergrecht. Durch mehrere Tiefenbohrungen können die Tiefen gemindert werden, was allerdings ausreichenden Platz voraussetzt.

Einschränkungen und Voraussetzungen

Auch wenn die Umweltwärme im Erdreich natürlich vorhanden ist und sich erneuern kann, sind dem „Abzapfen“ Grenzen gesetzt.

Rund um die im Bohrloch eingelassene Erdsonde kühlt das Erdreich ab. Als Richtwert in Deutschland gelten elf Kelvin als durchschnittliche Differenz der Temperaturabweichung zwischen Sole in der Sonde und dem Erdreich.

Bei Spitzenlast sollten 17 Kelvin nicht überschritten werden. Um eine dauerhafte und zu starke Auskühlung des Bodens zu verhindern, muss jede Tiefenbohrung einen Mindestabstand zu Nachbarbohrung und zu den Grundstücksgrenzen besitzen. Zwei entscheidende Faktoren, die Nachteile für eine Tiefenbohrung bei Erdwärme mit sich bringen, sind der Grundwasserstand und die Trinkwassergewinnung.

Abgesehen von veränderter Wärmekapazität, anderem Wärmevorkommen und differierenden Eigenschaften bestimmen statische Anforderungen die Bohrmöglichkeit und die Bohrumsetzung. Nachdem die Sonde in den Bohrkanal eingeführt wurde, muss das Erdreich fachgerecht verpresst werden. Nur mit der richtigen „Kontaktintensität“ lässt sich die Erdwärme zum Heizen effizient ausbeuten.

Kostenfaktoren und Kriterien

Die Kosten für eine Tiefenbohrung für einen Brunnen oder Geothermie setzen sich aus vielen spezifischen Faktoren und Parametern zusammen. Weniger erheblich ist der Durchmesser.

Aufwand in Arbeit und Material setzen sich aus mehreren örtlichen Gegebenheiten zusammen:

• Erreichbarkeit der Bohrstelle(n)
• Bodenbeschaffenheit (Geröll, Härte, Nachsackverhalten, Steine, Wasser)
• Verpressungsaufwand

Je nach Firma fallen für die Erdbohrung je Meter Kosten zwischen 35 und 70 Euro an. Bei einem Bohrloch mit 100 Metern Tiefe müssen Eigentümer demnach 3.500 bis 7.500 einplanen. Hinzu kommt die Installation der Sonde. Für ein Einfamilienhaus können hier bis zu 7000€ dazukommen.

Als gängige allgemeine Kosten fallen die pauschale Baustelleneinrichtung, der Meterpreis für die Bohrung, die Aushubentsorgung und Genehmigungsgebühren an.

Für Bohrtiefen bis 100 Meter reicht eine Genehmigung des Landratsamts. Für die Tiefenbohrung bei Erdwärme von mehr als 100 Metern ist eine zusätzliche gebührenpflichtige Genehmigung nach dem Bergrecht erforderlich.

Investitionsumfang und Fördermöglichkeiten

Förderangebote der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) und dem Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) übernehmen erhebliche Kostenanteile. Sparpotenziale lassen sich durch Eigenleistungen nutzen. Eine gute Erreichbarkeit und Befestigung der Bohrstelle senkt Aufwand bei Einrichtung und Zeitaufwand.

Für eine durchschnittliche und typische Bohrung für ein privates Ein- bis Zweifamilienhaus betragen die Kosten für eine Tiefenbohrung mit Sondeninstallation etwa zwischen 10.000 und 15.000 Euro. Für die reinen Bohrarbeiten berechnen die Anbieter circa zwischen 30 und 70 Euro pro Meter.