Detaildokumentation Erdwärmesonde D 20090101
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Amt für Wasser und Abfall Office des eaux et des déchets Bau-, Verkehrsund Energiedirektion des Kantons Bern Direction des travaux publics, des transports et de l’énergie du canton de Berne AWA, Januar 2009 Rolf Tschumper Detaildokumentation zur Karte: Erdwärmesonden 1. Einleitung Die in den letzten Jahren stark gestiegenen Preise für fossile Brennstoffe heizen auch im Kanton Bern die Nachfrage nach erneuerbaren Energien wie der Erdwärme an. Um das Grundwasser und weitere Umweltgüter nicht zu gefährden, sind Bohrungen für Erdwärmesonden aber längst nicht überall erlaubt. Eine interaktive Karte auf der Website des AWA gibt Interessierten unter www.be.ch/awa > Erdwärmesonden parzellengenau Auskunft über die Zulässigkeit solcher Anlagen im Kanton. Erdwärmesonden sind eine interessante und umweltfreundliche Alternative, um bisherige Ölheizungen zu ersetzen. In den Jahren 2006 und 2007 hat das AWA kantonsweit jeweils über 800 dieser Sonden bewilligt. Mit dem Angebot der interaktiven Karte im Geoportal des Kantons Bern, will das AWA die interessierte Bevölkerung künftig noch besser über diese Möglichkeit informieren. Ein Ziel der Karte besteht auch darin, die zahlreichen telefonischen Anfragen zu reduzieren. Seit der Aufschaltung im November 2007 ist nun nämlich bereits im Internet ersichtlich, wo Erdwärmesonden erstellt werden können, in welchen Gebieten Tiefenbeschränkungen zu beachten sind oder wo genauere Abklärungen nötig sind. Die Voranfragen und Bewilligungen für Erdwärmesonden im Kanton Bern haben in den letzen Jahren stark zugenommen. Aufgrund des Preisanstiegs für die fossilen Brennstoffe Heizöl und Erdgas wird diese Tendenz anhalten. Seite 1 von 5 2. Datenherkunft und Qualität Die Erdwärmesondenkarte basiert auf einem automatisch hergeleiteten GIS-Datensatz (shape-File). Er kann mit einem von der Firma WaterGISWeb in Bern erstellten Programm in ArcGIS erzeugt werden. Grundlage für die Erstellung der Karte bilden geologische, hydrogeologische und kartografische Informationen, die in zahlreichen GIS-Datensätzen zur Verfügung stehen. Dabei werden folgende Angaben berücksichtigt: Gewässerschutzkarte: In Gebieten, welche für die Trinkwassernutzung ausgeschieden sind oder dafür geeignet wären, gibt es keine Zulassungen für Erdwärmesonden. Dies betrifft die Grundwasserschutzzonen und den Gewässerschutzbereich Au in der Gewässerschutzkarte sowie Gebiete innerhalb des Gewässerschutzbereichs B, die explizit mit einem Erdwärmesondenverbot belegt sind. Beim Abteufen von Bohrungen sowie dem Verpressen des Ringraumes mit Suspensionsmittel besteht die Gefahr einer Verschmutzung des Grundwassers. Im Gewässerschutzbereich B sind Erdwärmesonden ansonsten grundsätzlich erlaubt. Ausnahmegebiete für Erdwärmesonden im Gewässerschutzbereich A: In Randzonen des Gewässerschutzbereichs Au gibt es ausgeschiedene Gebiete, in denen Erdwärmesonden aus hydrogeologischen Gründen zugelassen werden können. In der Regel handelt es sich dabei um Zonen ohne oder nur mit geringmächtigen Grundwasservorkommen. Die entsprechenden Abklärungen hat das vom AWA beauftragte Geologiebüro Geotest in Zollikofen vorgenommen. In einigen wenigen dieser definierten Zonen bestehen Beschränkungen der Bohrtiefe oder es sind genauere Untersuchungen notwendig. Grundwasservorkommen: Im Bereich der Grundwasserhauptvorkommen oder in Gebieten mit mehreren Grundwasserstockwerken werden Erdwärmesonden aufgrund einer möglichen Grundwasserverschmutzung nicht zugelassen. In Grundwassergebieten ohne Zuordnung sind genauere Abklärungen erforderlich. Karstgebiete: In Gebieten mit verkarstungsfähigen Gesteinen wie Kalk oder Gips und mit Karsterscheinungen wie zum Beispiel Dolinen sind Erdwärmesonden grundsätzlich nicht zugelassen. In diesen Zonen ist mit Hohlräumen im Untergrund zu rechnen, die Probleme bei den Bohrarbeiten und bei der Injektion mit Suspensionsmittel verursachen können. Dabei droht die Gefahr einer Verschmutzung des Karstgrundwassers. Zudem besteht das Risiko einer Beschädigung der Sonde, wodurch die Wärmeträgerflüssigkeit ausläuft. Im Berner Jura sind einige Ausnahmegebiete ausgeschieden. Es handelt sich dabei um geologische Zonen mit einer mächtigen Talfüllung aus Lockergestein und Molasse. Hier werden Sonden mit Tiefenbeschränkung bewilligt. Rutschgebiete: Erdwärmesonden in potenziellen oder nachgewiesenen Rutschgebieten sind nicht zugelassen, weil sie durch eine Rutschung zerstört werden könnten, womit ein Risiko durch die auslaufende Wärmeträgerflüssigkeit bestünde. Gebiete mit der Gefahr für artesische Grundwasserverhältnisse: Ein Arteser liegt vor, wenn ein gespannter Grundwasserleiter angebohrt wird, dessen Druckspiegel über der Terrainoberfläche liegt. Dabei können grosse Wassermengen unter Druck aus dem Bohrloch austreten, was zu Schäden am Bohrloch durch Erosion und Ausschwemmung führen kann, aber auch zu Setzungen und Überflutungen des Bohrplatzes sowie der Umgebung. In Gebieten mit Artesergefährdung drängen sich deshalb genauere Abklärungen oder ein Sondenverbot auf. Gebiete mit der Gefahr für Erdgas: Im Kanton Bern ist man bereits bei zahlreichen Bohrungen auf Erdgas gestossen. Dabei handelt es sich in den meisten Fällen um natürliche Methangasvorkommen. Bei Bohrungen in diesen Zonen kann Erdgas entlang der Sonde unter Druck aufsteigen und Personen gefährden. In diesen Gebieten ist deshalb ein Sondenverbot erforderlich. Kataster der belasteten Standorte: Auf ehemaligen Deponien oder Unfallstandorten werden Erdwärmesonden aufgrund der Belastung des Untergrunds mit Schadstoffen nicht zugelassen. Bei Betriebsstandorten, Industriearealen und Schiessanlagen sind genauere Abklärungen zur Schadstoffsituation notwendig. Seite 2 von 5 Kein Hinweis auf Leitungen und Untertagebauten: Leitungen und Untertagebauten – wie Stollen, Tunnelröhren, Kanalisationen, unterirdische Bauten, Anlagen und dergleichen – sind in der Karte nicht berücksichtigt. Dies gilt ebenso für Abstände zu Gebäuden oder Grenzlinien. Für entsprechende Abklärungen ist die Bauherrschaft, beziehungsweise der Projektverfasser zuständig. 3. Darstellung und Aktualität Für die softwaregestützte Erstellung der Karte werden stets die aktuellen GIS-Grundlagedaten verwendet, welche im Moment in 12 unterschiedlichen GIS-Layern vorliegen. Das Ergebnis der Berechnung aller Datensätze ist eine flächendeckende Karte, die für den Kanton Bern detailgenau – das heisst bis zum maximal möglichen Massstab 1:500 – die Möglichkeiten zur Installation von Erdwärmesonden aufzeigt. Jeder Ort auf der Karte ist einer der folgenden vier Kategorien zugeteilt: Kategorie 1 Erdwärmesonden erlaubt 2 Erdwärmesonden erlaubt – mit Tiefenbeschränkung 3 Fallweise abklären – AWA kontaktieren 4 Erdwärmesonden verboten Durch die einfache Programmhandhabung ist gewährleistet, dass auch die Erdwärmesondenkarte immer auf dem aktuellen Stand gehalten wird. Die Aktualisierung erfolgt im Minimum jährlich, oder nach wichtigen Änderungen in einem der zugrunde liegenden Datensätze. Seite 3 von 5 4. ArcGIS-Programm „Erdsond“ Errechnet wird der GIS-Layer „erdsond.shp“, welcher die Grundlage der Erdwärmesondenkarte ist, mittels des Superpositionsprinzips, d.h. durch das Überlagern und Verschneiden der unten aufgeführten GIS-Layer unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Eigenschaften. Die einzelnen GIS-Layer werden aufgrund ihrer Bedeutung (Priorität) in der unten aufgeführten Reihenfolge berücksichtigt. Alle in den GIS-Layern enthaltenen Flächen sind mit Attributen versehen. Diese Attribute bestimmen, ob ein Gebiet für Erdsonden zugelassen oder verboten ist, ob Tiefenbeschränkungen vorliegen oder weiterer Abklärungen nötig sind. Priorität Datensatz 1 Gewässerschutzkarte 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Zulässigkeiten Erdwärmesonden sind in Schutzzonen oder im GWBereich Au nicht zulässig neu ausgeschiedene Randgebiete im Au wo ErdAusnahmegebiete für Erdwärme- wärmesonden erlaubt werden können, resp. Tiefensonden im GW-Bereich A beschränkungen herrschen oder genauere Abklärungen notwendig sind nicht zulässig Grundwasser-Hauptgebiete: Grundwasservorkommen Grundwassergebiete ohne Zuordnung: genauere Abklärungen notwendig Erdwärmesonden in Karstgebiet Gebiete mit Tiefenbeschränkung erlaubt (Jura) Karstgebiete (verkarstungsfähige grundsätzlich nicht zugelassen Gesteine) Gefahrenpotential Rutschungen grundsätzlich nicht zugelassen Gefahrenpotential Dolinen grundsätzlich nicht zugelassen Gebiete mit Gefahr für artesische genauere Abklärungen notwendig Grundwasserverhältnisse Gebiete mit Gefahr für Erdgas grundsätzlich nicht zugelassen auf ehemaligen Deponien oder Unfallstandorten Kataster der belasteten Standorte werden Erdwärmesonden werden nicht zugelassen 11 Kantonsgrenze 12 Seen Flächen ausserhalb des Kantons Bern werden weggeschnitten Flächen der grossen Seen werden ausgeschnitten Die Berechnung der Erdwärmesondenkarte erfolgt in ArcMap, unter Nutzung von Geoprocessorfunktionen, welche im Standardfunktionsumfang von ArcMap, resp. in der ArcToolbox, enthalten sind. Für die Berücksichtigung eines GIS-Layers sind mehrere Funktionen der Toolbox notwendig, welche nacheinander abgearbeitet werden müssen. Diese Geoprocessorfunktionen werden für jeden GIS-Layer in je einer Stapelverarbeitungsdatei (Batchfile) zusammengefasst. Die softwaretechnische Erstellung der Erdwärmesondenkarte erfolgt, indem die Batchfiles gemäss ihrer Priorität sequentiell abgearbeitet werden. Hierfür stellt die ArcGIS-Applikation eine Benutzeroberfläche (Maske) bereit, mit welcher die Stapelverarbeitungsdateien verwaltet, resp. ausgeführt werden können. Die Zwischenergebnisse eines jeden Batchfiles und das Endergebnis werden in einer Personal Geodatabase (PGDB) gespeichert. 5. Weitere Informationen Weitere Informationen im Zusammenhang mit dem GIS-Produkt „Erdwärmesonden“, zur Bewillungspraxis oder zur Thematik der Erdwärmesonden allgemein erhalten Sie bei: Rolf Tschumper, Tel.: 031 633 39 98, [email protected] Seite 4 von 5 Die Übersichtskarte zur Zulässigkeit von Erdwärmesonden im Kanton Bern wird laufend aktualisiert. Grossflächige Verbote bestehen vor allem im Berner Jura und im Oberland sowie im Bereich der nutzbaren Grundwasservorkommen. Seite 5 von 5
