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OldBo
28.09.2018
Der Ringgrabenkollektor setzt sich für die Nutzung von Erdwärme in Verbindung mit einer Wärmepumpe immer mehr durch. Er ist eine effiziente und günstige Variante gegenüber Flächenkollektoren oder Erdwärmesonden. Zur Verlegung von Flächenkollektoren ist eine großflächige Abtragung der Grundstückfläche erforderlich.
Ringgrabenkollektor - Beispiel
 Ringgrabenkollektor - Beispiel
Quelle: RGK e.U.
Ringgrabenkollektor - Slinky-Verlegung
 Ringgrabenkollektor - Slinky-Verlegung
Quelle: RGK e.U.
Bodenregionen in der Bundesrepublik Deutschland
 Bodenregionen in der Bundesrepublik Deutschland
Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Der Ringgrabenkollektor setzt sich für die Nutzung von Erdwärme in Verbindung mit einer Wärmepumpe immer mehr durch. Er ist eine effiziente und günstige Variante gegenüber Flächenkollektoren oder Erdwärmesonden. Zur Verlegung von Flächenkollektoren ist eine großflächige Abtragung der Grundstückfläche erforderlich. Für Erdsonden muss eine aufwendige und teure Bohrung  bis zu 100 m Tiefe vorgenommen werden. Als günstige Alternative bietet der Ringgrabenkollektor mit einer vergleichsweise geringer Erdbewegung die Möglichkeit der Eigenleistung. So können z. B. für ein Einfamilienhausneubau die Kosten der Erdwärmepumpenanlage inklusive Ringgrabenkollektor unter 12.000 Euro liegen. Dabei müssen aber unbedingt die Vorschriften der Arbeitsicherheit für den Grabenbau beachtet werden.

Technisch gesehen ist ein Ringgrabenkollektor ein Flächenkollektor in Grabenform mit einer Slinky-Verlegung (in Schlaufen übereinander liegend verlegt) der Rohre auf dem Grabenboden (oder auch in schräger oder senkrechter Anordnung) und turbulenter Strömung (Verwirbelung der Kühlflüssigkeit im Rohr).

Ab hier verzichte ich auf weitere Beschreibungen, weil die angebotenen Links sehr umfangreiche Erklärungen aus der Praxis für alle möglichen Anwendungen anbieten.

Im HaustechnikDialogforum werden umfangreiche Hilfestellungen angeboten.

Einrohr-Ringgrabenkollektor und Einrohr-Spiralkollektor - Entwurf für neue Bauformen Erdkollektoren

Auslegungstabelle und Berechnungsanleitung für Grabenkollektoren

Ringgrabenkollektor-Zukunft der Erdwärme

Berechnungstool für Grabenkollektoren

Vergleich Slinky-Grabenkollektor mit anderen Grabenkollektor-Konzepten

Rechtliche Vorgaben
Die Genehmigungserfordernisse zur Errichtung einer geothermischen Anlage unterscheiden zwischen oberflächennaher Geothermie und Tiefengeothermie. Vor bzw. bei der Planung der Nutzung von Erdwärme müssen auf jeden Fall die rechtlichen Vorgaben des Vorhabens beachtet werden.
  • Baugenehmigung
  • Wasserrechtliche Genehmigung
  • Bergrechtliche Bewilligung

Baugenehmigung
Für die Verlegung von oberflächennahen Erdwärmekollektoren ist keine Genehmigung notwendig, aber eine Anzeige bei den Behörden ist zwingend erforderlich. Für den jeweiligen Einzelfall muss überprüft werden, ob eine Benutzung im wasserrechtlichen Sinne vorliegt. Informationen sind vom zuständigen Landrats- oder Wasserwirtschaftsamt einzuholen, welches gegebenenfalls eine wasserrechtliche Genehmigung erteilt.

Wasserrechtliche Genehmigung
Bei der Errichtung von oberflächennahen Erdwärmekollektoren muss vorher geklärt werden, ob eine Gewässerbenutzung im Sinn des § 3 WHG vorliegt. In der Regel liegt bei diesen Anlagen keine Grundwasserförderung vor, also scheidet eine Gewässerbenutzung aus. Eine wasserrechtliche Genehmigung kann jedoch aufgrund eines Benutzungstatbestands gem. § 3 Abs. 2 Ziffer 2 WHG gegeben sein. Danach gelten als Benutzung auch Maßnahmen, die geeignet sind, schädliche Veränderungen der physikalischen, chemischen oder biologischen Beschaffenheit des Wassers herbeizuführen. Derartige Veränderungen können aber nur bei Bohrarbeiten im Rahmen der Errichtung der Anlage sowie beim Betrieb durch die mit dem Wärmeentzug verbundene Temperaturänderung des Grundwassers ergeben. Aber bei der Errichtung dieser Anlagen kann eine wasserrechtliche Genehmigung notwendig werden, weil gem. § 35 Abs. 1 WHG die Länder bei Erdaufschüben, die über eine bestimmte Tiefe in den Boden eindringen, zu bestimmen haben, dass die Arbeiten überwacht werden, soweit es die Ordnung des Wasserhaushaltes erfordert. Leider haben die Länder nicht geregelt, ab welcher Tiefe eine Überwachung erfolgen muss. Die Überwachung setzt dabei auch eine Anzeigepflicht voraus, die es den Behörden ermöglicht, die Wirkung der Arbeiten auf den Wasserhaushalt zu prüfen.

Bergrechtliche Bewilligung
Für oberflächennahen Erdwärmekollektoren ist eine bergrechtliche Bewilligung nach § 4 Abs. 2 Nr. 1 BBergG nicht erforderlich. Das gilt, wenn die Anlage nur auf einem Grundstück betrieben und die gewonnene Energie auch nur auf diesem Grundstück genutzt wird.


Erdwärmekollektoren ohne Kontakt zum Grundwasser und außerhalb von Wasserschutzgebieten werden als flache Erdaufschlüsse anzeigefrei errichtet. Materialauswahl und Herstellung unterliegen grundsätzlich den allgemein anerkannten Regeln der Technik. Der Bodeneingriff ist vergleichbar mit der Errichtung eines unterkellerten Gebäudes. Bei geringen Grundwasserflurabständen kann dies zu einem Eingriff ins Grundwasser führen, der anzeigepflichtig ist und eine wasserrechtliche Erlaubnis erfordert (§ 3 Abs. 1 Nr. 5 und Abs. 2 WHG).
Die unvorhergesehene Erschließung (unbefugt oder unbeabsichtigt) von Grundwasser hat der Unternehmer der Wasserbehörde unverzüglich anzuzeigen und die Arbeiten, die zur Erschließung geführt haben, einstweilen einzustellen. Die Wasserbehörde trifft die erforderlichen Anordnungen (§ 37 Abs. 4 WG und § 35 Abs. 2 WHG).
In Wasser- und Heilquellenschutzgebieten gilt die jeweilige Schutzgebietsverordnung. Geothermische Anlagen sind nach § 19 Abs. 2 WHG in Verbindung mit der jeweiligen Schutzgebietsverordnung in den Wasserschutzgebietszonen I und II und in wasserwirtschaftlichen Vorrangflächen.
In den Zonen III/ IIIA/ IIIB der Wasser- und Heilquellenschutzgebiete und in wasserwirtschaftlichen Vorbehaltsflächen können Erdwärmekollektoren unter bestimmten Voraussetzungen zugelassen werden.
(Alle Angaben ohne Gewähr)
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