Original paper

Der Einsatz von Grundwasserwärmepumpen in der Schweiz

[Application of Groundwater Heat Pumps in Switzerland]

Von Blau, René

Kurzfassung

Vermehrt werden seit 10 Jahren in der Schweiz Wärmepumpen eingesetzt, die die Energie dem Grundwasser entziehen. Die Unsicherheiten in der künftigen Energieversorgung und die im allgemeinen niedrigen Gestehungskosten der Wärmepumpen-Energie sind dafür verantwortlich. Da die Hoheit über das Wasser von den Kantonen ausgeübt wird, sind die Stellungnahmen gegenüber Wärmepumpen sehr unterschiedlich: Vollständiges Ablehnen einerseits. Fördern mit wenigen Vorbehalten andererseits. Der Kanton Bern, der die Ausnutzung des Wärmepotentials des Grundwassers befürwortet, hat dem Schweizerischen Nationalfonds 1980 ein Forschungsgesuch eingereicht. Folgende Fragen sollen behandelt werden: Methodik zum Erfassen signifikanter Temperaturen; Eignung verschiedener mathematischer Simulationsmodelle für unsere heterogenen anisotropen Grundwasserleiter; Kälteausbreitung in teilgesättigten Deckschichten - Beeinflussung der Fruchtbarkeit von Böden; Bestimmung der Wärmebilanz von Grundwasser-Vorkommen. Erste Vorversuche im Testgebiet Emmental, durchgeführt vom Kanton Bern, haben gezeigt: Signifikante Temperaturen können nur in kleinkalibrigen, einzig an der Basis geschlitzten oder geschlossenen Beobachtungsrohren sowie mit eingeschwemmten Temperaturfühlern gewonnen werden. Eine Kälteabstrahlung in den Wurzelbereich land- oder forstwirtschaftlicher Kulturen muß nur in einzelnen Fällen befürchtet werden.

Abstract

For 10 years increasing in number, heat pumps have been applicated in Switzerland, utilizing the heat of groundwater. The insecurity of the future energy supply and the producing costs, being in general rather low for this energy, are responsible for this trend. The sovereign rights on the water are exercised by the cantons. That's why we find not only a promotion with a few restrictions but also a total refusal of heat pumps. In 1980 the canton of Berne, promoting the yield of this alternative energy, presented an investigation program to the Swiss National Research Foundation. The following problems should be treated: methods in determining significant values of temperature; qualifications of different mathematical models to simulate the heat flow in our very heterogeneous and anisotropic aquifers; heat flows in unsaturated caps of aquifers. First investigations in the test area of the Emme valley, realized by the canton of Berne, showed the following results: Significant temperature values of the water can only be determined by narrow observation wells, closed or perforated only in the lowest part, as well as by probes, flushed into the aquifer. A cooling of soils, utilized by agriculture has to be feared only in particular cases.

Keywords

Groundwaterheat capacityutilizationheat pumpapplicationresearchprogramstemperaturebilanceinfiltrationaquiferspermeabilitycoolinginfluencevegetation Switzerland (Emmental)