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Kontakt
Bei Fragen zu Großwärmepumpen helfen Ihnen Florian Anders und Boris Bartenstein gerne weiter.
Warum Großwärmepumpen? Welche Fragen ergeben sich?
Großwärmepumpen sind eine zentrale Technologie bei Wärmeversorgung der Zukunft. Sie können in vielfältigen Energiekonzepten eingeplant werden. Ziel ist es, Großwärmepumpen signifikant im Land zuzubauen. Bei der Projektierung und Planung ergeben sich jedoch einige Fragen, die wir versuchen, hier zu beantworten.
Häufige Fragen und Antworten zu Großwärmepumpen
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Zu welchem Zweck werden Wärmepumpen eingesetzt?
Um Wärme zur Verfügung zu stellen, kann entweder ein Verbrennungsprozess mit damit verbundenen Emissionen oder der Einsatz einer anderen Energiequelle wie Strom genutzt werden. Wärmepumpen bieten sich als Alternative zu klassischen Verbrennungsanlagen an, da hier vorhandene Umweltwärme und Strom eingesetzt wird. Dank des Kreislaufprozesses in der Wärmepumpe (der gegenteilige Prozess findet in Kühlschränken statt) können aus 1 Kilowattstunde Strom ungefähr 2,5 bis 4 Kilowattstunden Wärme bereitgestellt werden.
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Wie funktioniert eine Großwärmepumpe?
Eine Großwärmepumpe entzieht der Umwelt, z.B. Gewässer oder Umgebungsluft, Wärme über Wärmetauscher und hebt das Temperaturniveau mithilfe eines elektrisch angetriebenen Kältemittelkreislaufs an, sodass nutzbare Wärme effizient in Fernwärmenetze oder industrielle Prozesse eingespeist werden kann.
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In welchem Zusammenhang werden Großwärmepumpen eingesetzt?
Großwärmepumpen werden vor allem eingesetzt, um Fernwärmenetze an Kraftwerks- und KWK-Standorten sowie in der Industrie zur Bereitstellung von Prozesswärme bis etwa 200°C bereitzustellen und ermöglichen eine flexible Nutzung von Umweltwärme und Strom aus erneuerbaren Energien.
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Warum ist Energie aus Gewässern ein wichtiger Faktor?
Gewässer und Abwasser weisen ganzjährig relativ hohe und stabile Temperaturen auf, bieten große verfügbare Wärmemengen und ermöglichen dadurch hohe Wirkungsgrade sowie ein erhebliches Potenzial für die kommunale und industrielle Wärmeversorgung.
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Wann ist eine Genehmigung für eine Großwärmepumpe notwendig?
Eine Genehmigung ist erforderlich, sobald Wasser aus Gewässern oder Abwasseranlagen entnommen oder eingeleitet wird, bauliche Anlagen errichtet werden oder eine wesentliche Änderung wasser-, bau- oder immissionsschutzrechtlich relevanter Anlagen erfolgt.
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Welche Genehmigungen sind zu beachten?
Zu beachten sind insbesondere wasserrechtliche Erlaubnisse nach WHG, ggf. Genehmigungen für Abwasseranlagen nach Landesrecht, bauordnungsrechtliche Baugenehmigungen sowie immissionsschutzrechtliche Genehmigungen nach BImSchG bei bestimmten Kältemittelmengen.
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Wer stellt die entsprechenden Genehmigungen aus?
Die Genehmigungen werden von den zuständigen Wasser- und Umweltbehörden, Bezirksregierungen oder Landratsämtern sowie von Bauaufsichts- und Immissionsschutzbehörden entsprechend der jeweiligen Rechtsgrundlage erteilt.
Genehmigung Tatbestand Ausstellende Behörde Art der Genehmigung Wasserrechtliche Genehmigungen (für Nutzung von Wasser/Grundwasser) - Entnahme und Wiedereinleitung von Wasser aus Grundwasserleitern oder Gewässern.
- Bohrungen für Grundwasser- oder Erdwärmenutzung.
Unteren Wasserbehörden der Landkreise bzw. kreisfreien Städte (auch als Wasserwirtschaftsamt/Umweltamt) sowie ggf. übergeordnete Landeswasserbehörden bei tieferen Bohrungen oder komplexeren Projekten Wasserrechtliche Erlaubnis/Anzeige Bau- und Planungsrechtliche Genehmigungen - Baugenehmigung oder Bauanzeige je nach Lage, Größe und Struktur der Anlage.
- Besonders, wenn bauliche Eingriffe (Bohrlöcher, Technikgebäude, Rohrleitungen etc.) erfolgen.
Bauämter auf kommunaler Ebene Bauanzeige oder Baugenehmigung Immissionsschutzrechtliche Genehmigung (BImSchG) Ob eine großtechnische Wärmepumpe eine Genehmigung nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) braucht, hängt davon ab, ob die Anlage unter die dort aufgeführten genehmigungspflichtigen Anlagen fällt. Kriterien sind:
- Art und Größe der Anlage (z. B. Einsatz von Kältemitteln in größeren Mengen)
- Umweltrelevante Emissionen (Lärm, Stoffe, etc.), die über bestimmte Schwellenwerte gehen.
zuständigen Immissionsschutzbehörde erteilt → das kann je nach Bundesland das lokale Umweltamt, Regierungspräsidium oder eine spezialisierte Landesbehörde sein. Genehmigung nach BImSchG Störfallverordnung (12. BImSchV) Wenn Großwärmepumpen gefährliche Stoffe wie z. B. Ammoniak in größerer Menge nutzen, kann ein Störfall-Genehmigungsverfahren erforderlich sein, überwacht durch dieselben Behörden wie das Immissionsschutzverfahren zuständigen Immissionsschutzbehörde erteilt → das kann je nach Bundesland das lokale Umweltamt, Regierungspräsidium oder eine spezialisierte Landesbehörde sein. Genehmigung nach 12. BImSchV Naturschutzrechtliche Genehmigungen Eingriffen in geschützte Flächen (z. B. Gewässerrandstreifen, Natura-2000-Gebiete) Untere Naturschutzbehörden Zustimmung/Planfestellung
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Welche rechtlichen Rahmenbedingungen sind einzuhalten?
Einzuhalten sind vor allem das Wasserhaushaltsgesetz mit Verschlechterungsverbot, die AwSV beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen, bau- und raumordnungsrechtliche Vorgaben sowie gegebenenfalls das BImSchG einschließlich Störfallverordnung.
Eine Übersicht der Genehmigungen finden Sie in der Frage oberhalb.
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Welche Temperaturen sind bei der Einleitung von Wasser zu berücksichtigen?
Die Temperaturdifferenz zwischen Entnahme und Rückleitung ist meist auf etwa 5 K zu begrenzen, die Änderungsrate auf rund 1 K pro Stunde, und starke Abkühlungen oder Erwärmungen sind zu vermeiden, um Gewässerökologie und Organismen zu schützen.
Genauere Werte sind momentan nicht fixiert sondern jeweils mit der genehmigenden Behörde (siehe oben) abzustimmen.
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Wann ist eine BImSchG-Genehmigung einzuholen?
Eine Genehmigung nach BImSchG ist erforderlich, wenn die Anlage als genehmigungsbedürftig gilt, insbesondere bei größeren Mengen gefährlicher Kältemittel wie Ammoniak oberhalb definierter Mengenschwellen oder bei Einbindung in bestehende Industrieanlagen.
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Wie ist das BImSchG vom Baurecht zu trennen?
Erfolgt ein immissionsschutzrechtliches Verfahren, ersetzt es aufgrund der Konzentrationswirkung die Baugenehmigung, während wasserrechtliche Erlaubnisse separat bleiben; ohne BImSchG ist in der Regel ein eigenständiges bauordnungsrechtliches Verfahren durchzuführen.
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Wo sind Projektbeispiele zu finden?
Eine gute Übersicht bietet die Webseite https://www.grosswaermepumpen-info.de/ der Landesenergieagentur Hessen. Hier können unter anderem Module verglichen und Modullisten von Herstellern angezeigt werden.
