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Häufig gestellte Fragen (FAQ) zum Thermischen Online Modell (LGRBtom) -Prinzipmodell zur Berechnung von Temperaturfeldern für thermische Grundwassernutzungen (Heizen/Kühlen) > zirka 45.000 kWh/a

Stand 17.12.2025

Inhalt

1 Hinweise

Die FAQ informieren vorrangig zur Benutzerführung durch die Modellanwendung. Weiter werden Informationen zur Entstehung von LGRBtom, dessen Nutzungsmöglichkeiten und Einsatzgrenzen gegeben.

Weitere Hinweise zur Modellierung mit LGRBtom ergeben sich aus dem Manual/Benutzerhandbuch.

2 Einstieg in LGRBtom

LGRBtom ist eine Fachanwendung zur numerischen hydraulisch-thermischen Grundwassermodellierung und wurde vom Arbeitskreis „AK Grundwasserwärmepumpen >45.000 kWh/a“ konzipiert.

Die Fachanwendung ermöglicht die Berechnung von Grundwassertemperaturfeldern, wie sie bei thermischen Grundwassernutzungen entstehen. LGRBtom ermöglicht Fachbehörden sowie Gutachtern/Planenden/Fach- und Ingenieurbüros mit vergleichsweise geringem Aufwand, vereinfachte Temperaturfeldausbreitungen numerisch zu berechnen. Die Berechnungen erfolgen in 3D und Ergebnisse werden in 2D visualisiert

LGRBtom ist eine Online-Anwendung und wird über einen Web-Browser bedient (https://tom.lgrb-bw.de). Die Verwendung von LGRBtom erfordert von Nutzenden umfassendes hydrogeologisches und geothermisches Fachwissen, um geothermische Nutzungen und hiermit verbundene Fragestellungen (z. B. Nutzungsüberlagerungen) adäquat bewerten zu können. Möglichkeiten und Grenzen der Fachanwendung sowie rechtliche Hinweise sind dem Benutzerhandbuch/Manual zu LGRBtom, den Nutzungshinweisen (tom.lgrb-bw.de/Nutzungshinweise) und Kap. 2.4 dieser FAQ zu LGRBtom zu entnehmen.

Der „AK Grundwasserwärmepumpen >45.000 kWh/a“ empfiehlt als Anwendungsbereich zur Berechnung von Absenkungen/Aufstaubereichen und Temperaturfeldern mit LGRBtom Anlagen mit einem mittleren bis großen Nutzungsumfang (s.u.) und mittleren jährlichen Entnahmen/Rückgaben je Brunnen bis zirka 10 l/s, wenn die Voraussetzungen für die Anwendbarkeit von LGRBtom erfüllt sind (vgl. Kap. 2.7 und 4.1). LGRBtom ermöglicht es, monatlich variierende Entnahmen/Rückgaben und Temperaturspreizungen zu berücksichtigen (vgl. Kap. 2.2).

Der Zusammenhang zwischen thermischer Grundwassernutzung, der dafür erforderlichen Grundwasserentnahmerate und der gebäudeseitigen Heiz- und Kühlleistung findet sich in Kap. 5.1 (Gl. 3, Gl. 4 und Gl. 5).

Tab.1: Übersichtstabelle mit der Empfehlung des „AK Grundwasserwärmepumpen >45.000 kWh/a“ zu Anlagengrößen zur thermischen Grundwassernutzung (Entzugsleistung aus dem Grundwasser)
Kleine Anlagen Mittlere Anlagen Große Anlagen
Bis zirka 45.000 kWh/a1) > zirka 45.000 kWh/a bis zirka 160.000 kWh/a1) > zirka 160.000 kWh/a1)
1) bei einer kombinierten Nutzung für Heizen und Kühlen gilt lediglich die Nutzungsart mit dem größeren thermischen Nutzungsumfang

2.1 Was ist eine Prinzipmodellierung

Mit dem thermisch-hydraulischen Grundwassermodell LGRBtom wird eine Prinzipmodellierung, basierend auf einem hydrogeologischen Konzeptmodell vorgenommen (weitere Informationen zur Wiedergabetreue von Prinzipmodellen siehe DVGW (2016) sowie zu hydrogeologischem Konzeptmodell siehe Kap. 2.3). Die hydrogeologischen Verhältnisse werden mit dem Prinzipmodell vereinfacht abgebildet (s.u.) und das Modell wird nicht an beobachteten Daten kalibriert. Mit dem Prinzipmodell werden die Absenkungen/Aufhöhungen im Grundwasser berechnet, die sich aus dem Brunnenbetrieb ergeben sowie die räumlichen Veränderungen der Grundwassertemperatur als Folge der thermischen Nutzung des Grundwassers.

Für die Prinzipmodellierung mit LGRBtom müssen Nutzende nur wenige thermische und hydraulische Parameter, die Daten zum Anlagenbetrieb, die Koordinaten der Brunnen und die gewünschte Betriebsdauer der zu berechnenden Anlagen eingeben.

Die adäquate Verwendung des Prinzipmodells setzt voraus, dass vor der Modellierung die Standortverhältnisse in einem hydrogeologischen Konzeptmodell für den Standort fachlich richtig erarbeitet wurden. Das Konzeptmodell dient der Definition von Randbedingungen und Grundwassernutzungen, dem Modellaufbau und der Parametrisierung des Modellraums.

2.2 Welche Eingabeparameter erfordert LGRBtom?

LGRBtom bietet die Möglichkeit, die hydraulischen und thermischen Auswirkungen von Grundwasserwärmenutzungen zu modellieren. Die Fachanwendung erfordert die Eingabe folgender Parameter:

Hydraulische Parameter:

  • Durchlässigkeiten,
  • Mächtigkeiten,
  • durchflusswirksame Porositäten,
  • hydraulischer Gradient,
  • Grundwasserstand an einem Bezugspunkt,
  • Grundwasserfließrichtung,
  • Dispersivität (Standardwerte vorgegeben, diese können manuell geändert werden).

Thermische Parameter:
Für den Fall, dass die thermischen Untergrundparameter nicht standortbezogen vorliegen, können als Näherung Literaturwerte z. B. aus der VDI 4640 Blatt 1 (2010), Tabelle 1 herangezogen werden.

  • Wärmeleitfähigkeiten,
  • Wärmekapazitäten.

Anlagentechnische Eingabeparameter:

  • Lage aller Brunnen (ETRS89, UTM),
  • Lage der Filterstrecke für alle Brunnen,
  • Mittlere Entnahme-/Einleitrate [l/s] auf monatlicher Basis für alle Brunnen,
  • Temperaturspreizung [K] auf monatlicher Basis für alle Einleitbrunnen.

Basierend hierauf wird der hydraulische und thermische Einflussbereich der Grundwasserentnahme und –einleitung modelliert. Die Ergebnisse haben dabei einen Raumbezug, welcher über die Brunnenkoordinaten (ETRS89, UTM) hergestellt wird. Anhand des Kartenfensters in LGRBtom kann die Situation geprüft werden, beispielsweise auch im laufenden Modell für unterschiedliche Zeitpunkte und Tiefen.

2.3 Was ist ein hydrogeologisches Konzeptmodell (HKM)?

Grundlage jedes Grundwassermodells ist ein hydrogeologisches Konzeptmodell, in dem die vorhandenen und neu erworbenen hydrogeologischen Kenntnisse für den Betrachtungsraum zusammengefasst werden.

Eine Orientierungshilfe für die Erstellung eines hydrogeologischen Konzeptmodells liefern z. B. die Leitfäden der Fachsektion Hydrogeologie (1999, 2002, 2010).

Es ist zu empfehlen, ein erstelltes Konzeptmodell angemessen zu dokumentieren und möglichst in Form einer Skizze zu visualisieren. Die Abb. 1 zeigt exemplarisch ein Beispiel für ein einfaches hydrogeologisches Konzeptmodell.

Konzeptmodell-Darstellung
Abb. 1: Beispiel für die Darstellung eines hydrogeologischen Konzeptmodells; neben den Schicht bezogenen Parametern gelten die Grundwasserfließrichtung, der hydraulische Gradient und die Dispersivität einheitlich für das gesamte Modellgebiet (Archivunterlagen LGRB)

2.4 Modellimmanente Annahmen und Vereinfachungen in LGRBtom

Mit LGRBtom können Modellierungen im Umfang eines Prinzipmodells vorgenommen werden.

Für komplexere hydrogeologische Fließsysteme kann LGRBtom nicht genutzt werden und es ist die Erstellung eines für den Standort kalibrierten numerischen Modells erforderlich.

In LGRBtom können drei Schichten mit unterschiedlichen Durchlässigkeiten berücksichtigt werden (vgl. auch Kap. 2.5 und Kap. 4). Eine Betrachtung räumlich variierender Durchlässigkeiten ist nicht möglich, weiterhin können z. B. eine Ex- oder Infiltration von Gewässern, Leakage oder Randzuflüsse nicht berücksichtigt werden. Für ein Modell gilt ein einheitlicher Wert für die Dispersivität.

In der aktuellen Version von LGRBtom werden Berechnungen nur mit konstanter Transmissivität durchgeführt (s. u. und Benutzerhandbuch/Manual). Der Speicherkoeffizient bleibt unberücksichtigt (vgl. Kap. 2.6 und Kap. 4.7). Im Modell wird davon ausgegangen, dass ein oberer und eventueller unterer Grundwasserleiter direkt aufeinander liegen (d.h. keine Zwischen- oder Trennschicht) und in hydraulischem Kontakt sind. Der Wasserstand gilt dann für beide Grundwasserleiter.

Eine weitere Vereinfachung betrifft die zeitliche Variation der thermischen/hydraulischen Parameter (z. B. aufgrund variierender Grundwasserstände und Bodenfeuchte), die im Modell als konstant angenommen werden.

Die Modellierung in LGRBtom erfolgt anhand von mittleren monatlichen Entnahme-/Einleitraten. Kürzere Intervalle können nicht berücksichtigt werden.

Ebenso werden Dichteeffekte aufgrund von Temperaturunterschieden nicht berücksichtigt. LGRBtom liefert Rechenergebnisse für isotrope und homogene hydrogeologische Verhältnisse. Es wird eine Grundströmung mit konstantem hydraulischem Gradienten angenommen, welche durch Entnahmen und Rückgaben an den Brunnen der geothermischen Anlagen beeinflusst ist. Grundwasserneubildung wird nicht berücksichtigt (s. u.).

Bei einer unausgeglichenen Wasserbilanz zwischen Entnahme- und Rückgabebrunnen sowie bei einer großen Distanz zwischen Entnahme- und Rückgabebrunnen bestehen u.U. Einschränkungen bei den Modellergebnissen bzgl. dem hydraulischen Einflussbereich der Anlage. Dies betrifft z. B. Modellergebnisse, bei denen der hydraulische Einflussbereich die Modellränder trifft (siehe Benutzerhandbuch/Manual).

Die für den Brunnenstandort ermittelte Absenkung gilt für die Modellzelle, die größer als der Brunnendurchmesser ist. Die tatsächliche Absenkung im Brunnen kann mit LGRBtom nicht berechnet werden.

Eine wichtige Vereinfachung bei Berechnungen mit LGRBtom ist die konstante Entnahmetemperatur des Grundwassers im Entnahmebrunnen. Im Falle eines thermohydraulischen Kurzschlusses bleibt die damit verbundene sukzessive Erhöhung/Absenkung der Entnahmetemperatur unberücksichtigt (vgl. auch Kap. 4.12)

Der Ergebnisbericht zu einem Modell gibt für die Entnahmebrunnen qualitativ an, ob bereits eine thermische Beeinflussung vorliegt. Weiterhin wird im Ergebnisbericht eine Wärmebilanz erstellt, die einen ersten Überblick dazu gibt, ob ein thermohydraulischer Kurzschluss vorliegt (nähere Erläuterungen siehe im Benutzerhandbuch/Manual).

2.5 Wie viele hydrogeologische Schichten können in LGRBtom berücksichtigt werden?

Das Modell kann vertikal bis zu drei Schichten enthalten. Jede Schicht erfordert eine hydraulische und geothermische Parametrisierung (vgl. Kap. 2.2) bzgl. den erforderlichen Parametern. Es wird vereinfachend eine homogene Verteilung der thermohydraulischen Parameter für jede Schicht angenommen. Die angesetzte Grundwasserfließrichtung, der hydraulische Gradient und die Dispersivität gelten für das gesamte Modell. Es wird ein Grundwasserstand für einen Bezugspunkt eingegeben. Für die Grundwasserüberdeckung sind die thermischen Parameter der eigentlichen Deckschicht (z. B. Auensedimente) und in ungespannten hydrogeologischen Systemen der ungesättigte Teil des Grundwasserleiters über einen gewichteten Mittelwert zu berücksichtigen (vgl. Kap. 4.7).

2.6 Sind die Berechnungen mit LGRBtom stationär oder instationär?

In LGRBtom können monatliche Werte für Entnahme und Rückgabe sowie die Temperaturspreizung (positiv oder negativ, je nach Lastfall Kühlen oder Heizen oder abwechselnd Kühlen oder Heizen) eingegeben werden. Die hydraulischen und thermischen Berechnungen mit LGRBtom erfolgen instationär auf der Basis monatlicher brunnenspezifischer Entnahme-/Einleitraten unter Berücksichtigung der relevanten Prozesse des Wärmetransports (Advektion, Dispersion, Konduktion, Wärmespeicherung und Austausch mit der Atmosphäre).

Die Berechnung auf der Basis von Monatsschritten ist praxisbezogen. Für die Modellierung wird vereinfachend angenommen, dass zum Monatsende jeweils quasi stationäre hydraulische Verhältnisse erreicht wurden (siehe Benutzerhandbuch/Manual, dort: Sensitivitätsstudie in Anhang 1). Der Speicherkoeffizient kann daher für die vereinfachten Berechnungen mit LGRBtom unberücksichtigt bleiben.

Die Wärmespeicherung ist solange relevant, bis die Ausbreitung des Temperaturfelds gleichbleibend ist. Bei wechselnden Heiz-/Kühllasten bleibt die Wärmespeicherung u.U. während des gesamten Modellzeitraums aktiv.

2.7 Welche Entnahmen/Rückgaben können mit LGRBtom berechnet werden?

Die Berechnungen mit LGRBtom zielen vorrangig auf mittlere und große Anlagen mit mittleren jährlichen Grundwasserentnahmen bis ca. 10 l/s je Brunnen ab. Die maximale Entnahme aus einzelnen Brunnen ist auf 30 l/s begrenzt.

Die sich einstellende Größe einer Temperaturfahne hängt nicht alleine von der Entnahmerate ab, sondern ist in gleichem Maße von der Transmissivität, der Dispersivität, der Grundwasserströmung etc. beeinflusst (siehe hierzu Entnahme- bzw. Infiltrationsbreite im Kapitel 3.1, Mechanismen der Wärmeausbreitung im Grundwasser im Benutzerhandbuch/Manual).

Bei hohem Umfang einer thermischen Grundwassernutzung ist zu beachten, dass sich dann auch vergleichsweise große Auswirkungen auf den Grundwasserleiter ergeben können. Es ist zu prüfen, ob diese durch die in LGRBtom implizierten Vereinfachungen noch plausibel abgebildet werden können (kalibriertes Modell kann erforderlich werden).

2.8 Variantenbetrachtungen und Lastfälle

Aufgrund der für ein Grundwassermodell vereinfachten Handhabung von LGRBtom können z. B. für Planungs- und Genehmigungsfragen mit relativ wenig Aufwand Variantenberechnungen und verschiedene Lastfälle berechnet werden.

In der Vergangenheit wurden oft ein mittlerer Lastfall (Jahresmittelwert) und ein maximaler Lastfall (z. B. Heizen im Winter) berechnet. Beide Fälle charakterisieren nicht das Temperaturfeld im Grundwasser, wie es in Realität zu erwarten ist. Mit LGRBtom können die jahreszeitlich variablen Heiz- und Kühllasten auf der Basis monatlicher Mittelwerte eingegeben werden.

Für Variantenberechnungen können die Konfiguration eines bestehenden Modells für die Erstellung eines neuen Modells übernommen und anschließend etwaige Parameter abgeändert werden. Variantenberechnungen können z. B. für verschiedene thermische Lastfälle, Durchlässigkeiten, Wärmeleitfähigkeiten sowie variierende Grundwasserfließrichtungen durchgeführt werden.

2.9 Welche Dispersivität wird im Modell angesetzt?

Die Dispersivität ist wie die hydraulische Durchlässigkeit ein sensitiver Parameter hinsichtlich der Erstreckung einer Temperaturfahne. Während sich der kf-Wert z. B. durch Pumpversuche oder Literaturdaten a priori für den Standort abschätzen lässt, ist die Dispersivität an einem Standort in der Regel nicht bekannt bzw. lässt sich nicht mit überschaubarem Aufwand ermitteln. Die Dispersivität muss daher hydrogeologisch abgeschätzt werden. Für die Dispersivität kann pro Modell nur ein einheitlicher Wert angesetzt werden. Ein aktueller Stand der Wissenschaft zu Werten für die Dispersivität ist in Zech (2015) und Zech (2022) dokumentiert.

Die in LGRBtom als Standard hinterlegten Dispersivitäten (longitudinal: 7,5 m, transversal 0,75 m) repräsentieren einen hohen Grad an Heterogenität (Zech et al. 2022) und werden als plausible erste Näherung für die hier thematisierten Temperaturfeldberechnungen angenommen (unabhängig von der Anlagengröße).

Wenn Hinweise auf einen mittleren Grad an Heterogenität vorliegen, können geringere Dispersivitäten (longitudinal: 3,2 m, transversal 0,32 m) angesetzt werden. Wenn für Berechnungen mit LGRBtom von diesen Werten abgewichen wird, ist dies hydrogeologisch zu begründen.

Eine Sensitivitätsbetrachtung (z. B. über geeignete Variantenrechnungen für hohen und mittleren Grad an Heterogenität) ist sinnvoll, wenn keine klare hydrogeologische Abschätzung bzgl. des Grads der Heterogenität getroffen werden kann.

Bei geringen Dispersivitäten ist zu berücksichtigen, dass für solche Fälle ein fein aufgelöstes Gitternetz generiert wird und die benötigte Rechenzeit für ein Modell dadurch deutlich ansteigt.

Literatur:
Zech et al. (2015) https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015WR017220
Zech et al. (2022) https://ngwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gwat.13252

2.10 Liefert LGRBtom einen Ergebnisbericht?

Nach Simulationsende wird bei erfolgreichen Modellläufen ein standardisierter Ergebnisbericht ausgegeben, welcher zur Dokumentation der Modellierung in Genehmigungsverfahren genutzt werden kann. Die Ergebnisse werden zudem in einem Web-GIS visualisiert und als Shapefiles ausgegeben.

Im PDF-Ergebnisbericht wird jeweils die maximale Ausdehnung der hydraulischen Reichweite einer Entnahme bzw. Rückgabe sowie der Temperaturfeldausdehnung über alle Modellschichten dargestellt.

Wenn Zwischenschritte dokumentiert werden sollen (z. B. nach 1 Jahr, 2 Jahren, 5 Jahren Berechnungsdauer), können die Ergebnisse z. B. über Screenshots der Abbildungen im Web-GIS für den längsten Berechnungszeitraum visualisiert werden oder es können z. B. Berechnungen mit derselben Modellkonfiguration für entsprechende Betrachtungszeiträume durchgeführt werden.

Weiterhin können shape-Files heruntergeladen werden (siehe „Manual“ unter dem Menü-Reiter „Downloads“). Sie dokumentieren ebenfalls die maximale Ausdehnung der hydraulischen Reichweite einer Entnahme bzw. Rückgabe sowie der maximalen Temperaturfeldausdehnung über alle Modellschichten. Über eine weitergehende Auswertung der shape-files in einem GIS sind z. B. vergleichende Betrachtungen von Variantenrechnungen möglich.

Die berechneten Werte der räumlichen Ausdehnung von Absenkung/Aufhöhung sowie des Temperaturfeldes können zusätzlich über das Web-GIS für jeden Zeitschritt und für verschiedene, im Modell implizierte Tiefenbezüge betrachtet werden (hierzu mit Tiefenregler und Zeitregler gewünschte Tiefe und Zeit einstellen, dann Modellnetz im Web-Gis aktivieren (anklicken), mit Mauszeiger einen Netzknoten anklicken, ein gelber Marker erscheint; nach kurzer Wartezeit werden die Ganglinien von Absenkung/Aufstau, Piezometerhöhe und Temperaturdifferenz angezeigt).

Die Kartendarstellungen des Web-Gis sowie die Ergebnisse der Punktabfragen können nur über separate Screenshots dokumentiert werden.

Weitere Möglichkeiten zum Download der Modelldaten bestehen nicht.

2.11 Berechtigen Berechnungen mit LGRBtom zu einer thermischen Grundwassernutzung?

Grundwasserwärmenutzungen unterliegen einem Erlaubnisvorbehalt durch die zuständige Wasserbehörde.

Die Erlaubnisfähigkeit von Grundwasserwärmenutzungen wird von der zuständigen Wasserbehörde beurteilt. Die Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis ist nicht an die Verwendung/Nutzung von LGRBtom geknüpft.

Neben LGRBtom existieren grundsätzlich weitere äquivalente Berechnungsmethoden von Temperaturfeldern im Grundwasser, die bei gegebener Eignung für den vergleichbaren Zweck wie LGRBtom eingesetzt werden können.

2.12 Wann und wie ist LGRBtom verfügbar?

Die Nutzung von LGRBtom soll für Behörden, Fach- und Geologiebüros sowie Forschungseinrichtungen im Rahmen eines Testbetriebs bis Ende 2026 kostenfrei möglich sein (vgl. Kap. 3.11 und 3.12). Weiterhin können Token gekauft werden, um LGRBtom zu nutzen (vgl. 3.13). Die Anwendung von LGRBtom ist auf Baden-Württemberg begrenzt.

Das Benutzerhandbuch/Manual ist während der Testphase online verfügbar.

3 Technische Voraussetzungen für Berechnungen mit LGRBtom

3.1 Fünf Schritte zum Einstieg in LGRBtom

Um Berechnungen mit LGRBtom durchführen zu können, sind 5 Schritte erforderlich:

Schritt 1:
(einmalige) Registrierung (E-Mail-Adresse + Passwort, diese Angaben werden im Reiter: Benutzerdaten hinterlegt),
Schritt 2:
Anmeldung (Nutzername = E-Mail-Adresse) und Passwort
Schritt 3:
Beschaffung eines Tokens (Token = Rechenzeitkontingent); während der Testphase von LGRBtom bis 31.12.2026 ist ein Budget an kostenfreien Testphase-Token verfügbar (s.u.); daneben können auch Kauftoken erworben werden (s.u.). Mit einem Token wird ein Rechenzeitkontingent verknüpft, das Modellrechnungen mit LGRBtom ermöglicht.
Schritt 4:
Auswahl eines vorhandenen Projekts oder Erstellung eines neuen Projekts. Jeder angemeldete Nutzende hat nur Zugriff auf seine eigenen Projekte.
Schritt 5:
Editieren der Modelldaten und Starten der Berechnung.

3.2 Benutzerkonto und Passwort

Alle Nutzerinnen und Nutzer von LGRBtom haben jeweils ihr eigenes Nutzerkonto.

Nutzende können ihr Passwort ändern (Menü-Reiter „Benutzerdaten“).

Nutzende können jederzeit ihr Konto löschen. Bei der Löschung des Kontos werden sowohl die Benutzerdaten, als auch die Projekte und Modelle des Nutzenden gelöscht. Eine spätere Wiederherstellung von Projekten oder Modellen ist nicht möglich.

Nutzende von LGRBtom, die angemeldet sind, können ihre Benutzerdaten einsehen und ändern (Menü-Reiter Benutzerdaten). Dort kann eingesehen werden, welche Tokens verfügbar sind, wieviel freie Rechenzeit verfügbar ist und welchen Umfang ein u.U. gerade laufendes Projekt hat.

Dritte haben keine Einsicht in die Nutzerdaten (s.u. Support).

3.3 Was ist der Unterschied zwischen Projekt und Modell?

Nutzende von LGRBtom haben die Möglichkeit, eigene Projekte zu erstellen oder anzulegen. Auf diese Projekte haben nur die jeweils Nutzenden Zugriff (s.u., Support). Jedem Projekt können verschiedene Modelle zugeordnet sein. Ein Modell kann z. B. eine Variationsberechnung für eine bestimmte Grundwasserfließrichtung oder eine bestimmte Brunnenkonfiguration sein.

Berechnungen mit LGRBtom werden nur für Modelle durchgeführt. Jeder Modelllauf muss einzeln gestartet werden.

z. B. Projekt Musterstadt Kaufhaus ABC mit den Modellen:

  • Kaufhaus Heizen und Kühlen
  • Kaufhaus nur Heizen
  • Kaufhaus nur Kühlen
  • Kaufhaus Heizen 5 l/s aus Brunnen 1
  • Kaufhaus Heizen 10 l/s aus Brunnen 1+2

3.4 Wie können Projekte und Modelle erstellt werden?

Die Projektauswahl im Menü-Reiter „Projektauswahl“ zeigt, ob Nutzende bereits eigene Projekte haben.

Falls zutreffend, kann das Projekt ausgewählt oder gelöscht werden.

Falls noch kein Projekt vorhanden ist, kann ein neues Projekt erstellt werden. Hierfür ist ein Projektname zu vergeben.

Für die Weiterbearbeitung müssen entweder ein vorhandenes Projekt oder ein neu erstelltes ausgewählt werden.

Wenn das Projekt ausgewählt wurde, können innerhalb des Projektes nacheinander ein oder mehrere Modelle angelegt und berechnet werden. Bereits bestehende Modelle können verändert und weiterverwendet werden, z. B. um Variantenberechnungen durchzuführen (siehe „Manual“ unter dem Menü-Reiter „Downloads“).

3.5 Was passiert mit gespeicherten Modelldaten

Die Einsicht in bestehende eigene Modelle/Projekte ist nach der Anmeldung auf der LGRBtom-Homepage möglich. Projekte sind an das Benutzerkonto geknüpft und ausschließlich durch die jeweils Nutzenden einsehbar (Ausnahme: zur Bearbeitung einer Support-Anfrage können Nutzende eine Freigabe zur Einsicht in ein Modell erteilen). Der Zugriff auf die Modelldaten ist bis zum Ende der Testphase (31.12.2026) möglich (vgl. Kap. 9.1). Nach Beendigung der Testphase werden alle Projekt- und Modelldaten gelöscht. Eine separate Benachrichtigung von Nutzenden erfolgt nicht.

Modelleingabeparameter und -ergebnisse können in Form eines PDF-Berichts heruntergeladen werden. Zusätzlich können die Ergebnisse als Geodaten (shapefiles) heruntergeladen werden (jeweils maximale Ausdehnung des hydraulischen und thermischen Einflussbereichs).

3.6 Wer hat Zugriff auf Projekt- und Modelldaten?

Auf die Projekt-/ und Modelldaten haben nur Nutzenden über ihren jeweiligen Account Zugriff. Sollte es zu technischen Problemen mit der Fachanwendung kommen, können Nutzende die Modelldaten freigeben, um Support zu ermöglichen (Menü-Reiter „Support“, s.u.).

3.7 Wie lange dauern die Berechnungen mit LGRBtom?

Die Rechenzeiten sind abhängig vom Umfang des Modells und insbesondere von der Modellgröße (d.h. Anzahl der Modellzellen). Einfache Modelle (kleine Anzahl an Brunnen, kleine Entnahmebreiten, kurzer Berechnungszeitraum von z. B. 1 Jahr) haben Rechenzeiten im Bereich von Minuten bis wenigen Stunden. Die Rechenzeit steigt mit der Komplexität der Modelle und des Berechnungszeitraums und kann für Modelle mit vielen Brunnen und z. B. 30 Jahren Berechnungszeitraum mehrere Stunden bis mehrere 10er Stunden dauern.

Die Modellrechenzeit wächst überproportional mit dem Betrachtungszeitraum an. Das bedeutet z. B., dass die Rechenzeit für ein Mehrbrunnensystem bei 5 Jahren Betrachtungszeit ca. 2 Stunden betragen kann, bei 30 Jahren Betrachtungszeit aber z. B. 30 Stunden. Die Berechnungszeit kann somit nicht linear extrapoliert werden.

Auch die Anzahl der berücksichtigten Modellschichten wirkt sich auf die Rechenzeit aus; so erhöht sich mit einer dritten Schicht auch die Anzahl an Modellzellen.

Die Rechenzeit, die ein Modell benötigt, wird nach Konfiguration durch die Nutzenden (Modellinput, s.u.) bei der anschließenden automatischen Modellprüfung abgeschätzt und auf der Nutzeroberfläche angezeigt (zum Abbruch von Modellrechnungen s.u.).

Die Konfiguration des Modells umfasst z. B. die schichtbezogene Eingabe der thermohydraulischen Parameter, die Lage der Entnahme- und Rückgabebrunnen sowie die Förderrate und die Temperaturspreizung.

Es ist zu beachten, dass die maximal zulässige, in LGRBtom unter Schritt 2. „Modellprüfung“ prognostizierte Rechenzeit für gegebene Modellinputparameter 96 h sind. Simulationen mit einer längeren prognostizierten Rechenzeit sind aktuell nicht ausführbar.

3.8 Wartezeit bei Berechnungen mit LGRBtom

Durch die Cloud-Server kann Rechenzeit flexibel zur Verfügung gestellt werden, bzw. das aktuell gebuchte Deputat kann bei hoher Nachfrage vom Modellentwickler erhöht werden. U.U. entsteht dennoch Warteschlangenzeit (z. B. wenn viele Modelle gleichzeitig gestartet werden), die aber nicht von der verfügbaren Token-Rechenzeit der Modellnutzenden abgezogen wird (vgl. Kap. 3.9).

3.9 Rechenzeit und Modellabbruch

Die Rechenzeitverwaltung erfolgt minutengenau. Nutzende können ihr verbleibendes Rechenzeitkontingent (minutengenau) im Menü Rechenzeitverwaltung einsehen.

Die für einen Modelllauf prognostizierte Rechenzeit soll durch das vorhandene Rechenzeitkontingent abgedeckt sein. Wenn die prognostizierte Rechenzeit eines Modells nicht durch die Token-Größe abgedeckt ist, ist eine Modellrechnung nicht möglich. Nutzende benötigen dann einen weiteren Token.

Die tatsächlich verwendete Rechenzeit wird am Ende eines Modelllaufs vom vorhandenen Rechenzeitkontingent der jeweils Nutzenden abgezogen. Im Vorfeld einer Modellierung wird die erwartete Rechenzeit abgeschätzt (s.o.).

Wird ein Rechenlauf von einer Nutzerin oder einem Nutzer abgebrochen, so wird die bis dahin aufgebrauchte Rechenzeit von dem Rechenzeitkontingent der jeweils Nutzenden abgezogen.

Anders verhält es sich mit unverschuldeten Abbrüchen, z. B. ein Modell, welches nicht konvergiert. Hier wird die Rechenzeit nicht vom Rechenzeitkontingent der jeweils Nutzeenden abgezogen.

Wenn als Folge einer hohen Nutzung von LGRBtom mehrerer Grundwassermodelle gleichzeitig berechnet werden müssen, kann sich Wartezeit ergeben. Die Zeit in der Warteschlange wird nicht vom Rechenzeitkontingent abgezogen.

3.10 Was sind Rechenzeitverwaltung und Token?

Für die Nutzung von LGRBtom ist eine Zuweisung von Rechenzeit notwendig. Dies kann über einen Testphase-Token oder einen Kauftoken erfolgen.

Die benötigte Rechenzeit ist insbesondere abhängig vom Nutzungsumfang (Entnahme/Rückgabe), Entnahmebreite, Modellgröße, Anzahl der Brunnen und der zu modellierenden Betriebsdauer.

Die Rechenzeitübersicht zeigt den Nutzenden, von welchen Kontingenten (Testphase-Token oder Kauftoken) Rechenzeit verfügbar ist und wieviel Rechenzeit für ein gerade laufendes Modell geblockt wurde, d.h. nicht zur Verfügung steht. Das verfügbare Rechenzeitkontingent soll die benötigte Rechenzeit für Modelle abdecken.

Die Menü-Reiter „Übersicht Testphase-Token“ und „Übersicht Kauftoken“ zeigen den Nutzenden, welche Tokens verfügbar sind. Testphase-Token sind in der Regel für 20 h Rechenzeitvolumen verfügbar, Kauftoken sind in unterschiedlichen Größen verfügbar.

Der Reiter „Laufende Modelle“ zeigt, welche Modelle der Nutzenden laufen hat und welche Rechenzeit sie voraussichtlich benötigen.

Ohne Rechenzeitkontingent können Nutzende während der Testphase Projekte und Modelle anlegen und attributieren, jedoch keine Modellprüfungen und Berechnungen durchführen. Weiterhin können Nutzende auf ihre Modelldaten und –Ergebnisse zugreifen (sofern schon welche vorliegen), aber keine weiteren Berechnungen mehr durchführen.

Eine Modellberechnung mit LGRBtom generiert Rechenzeit auf einem Rechenserver und verursacht damit Kosten. Das Kostenmanagement ist über sog. Token geregelt. Ein Token ist ein bestimmtes Budget an Rechenzeit bzw. ein verfügbares Rechenzeitkontingent, das im Rahmen des Nutzermanagements verwaltet wird (Menü-Reiter „Rechenzeit“).

Ein Token kann jeweils nur von einem einzelnen Nutzenden verwendet werden (1:1 Beziehung). Je nach Rechenumfang können mit einem Token mehrere Projekte/Modelle gerechnet werden.

3.11 Wie bekomme ich einen Token?

Folgende Token zur Nutzung von LGRBtom sind verfügbar:

  • Kostenfreie Testphase-Token
    • und
  • Kauftoken (kostenpflichtige Token, s.u.).

Ein Token ermöglicht es, Berechnungen mit LGRBtom durchzuführen. Mit einem Token können verschiedene Projekte und Modelle gerechnet werden (so lange, bis die Rechenzeit aufgebraucht ist).

Testphase-Token können im Menüpunkt „Rechenzeitverwaltung“ beantragt werden (siehe 3.12).

Kauftoken können im Menüpunkt „Rechenzeitverwaltung“ erworben werden (siehe 3.13). Diese Funktionalität wird erst im weiteren Verlauf der Testphase frei geschaltet (siehe Startseite, Meldungen).

3.12 Was ist ein Testphase-Token?

Die Testphase-Token müssen beantragt werden und sind prioritär für Behörden vorgesehen. Auch hydrogeologische Fach- und Ingenieurbüros sowie Forschungseinrichtungen können einen Testphase-Token beantragen. Zur Beantragung eines Tokens sind einige Angaben zu den geplanten Berechnungen erforderlich. Die Token-Vergabe erfolgt durch den Administrator (LGRB). Das Rechenzeitkontingent des Testphase-Tokens beträgt in der Regel 20 h. Wenn alle Testphase-Token vergeben sind, ist das Auffüllen des Rechenzeitkontingents nur noch mit Kauftoken möglich (vgl. Menü-Reiter Rechenzeitverwaltung/Rechenzeitübersicht).

Ein kostenfreier Testphase-Token kann über den Menü-Reiter „Token beantragen“ beantragt werden.

Bei Beantragung eines Testphase-Token wird der geplante zirka Umfang der thermischen Grundwassernutzung in kWh/a abgefragt. Sofern dieser nicht aus der Gebäudeplanung bekannt ist, kann er orientierend berechnet werden. Das Kap. 5 enthält hierzu die Rechengrundlagen und Rechenbeispiele.

Für Testphase-Token soll ein Feedback abgegeben werden (vgl. Kap. 9).

3.13 Was ist ein Kauftoken?

Ein Kauftoken kann über den Menü-Reiter „Token kaufen“ erworben werden. Der Kauf von Token wird mit Verzögerung zur Veröffentlichung von LGRBtom ermöglicht. Wann die Kauftoken verfügbar sind, wird auf der Startseite von LGRBtom unter „Meldungen“ mitgeteilt.

Kauftoken können über die LGRBtom-homepage im Menü Rechenzeitverwaltung bestellt werden („Token kaufen“). Die Rechnungsstellung erfolgt durch das LGRB. Die Möglichkeit, einen Kauftoken zu erwerben, wird programmtechnisch erst im weiteren Verlauf der Testphase eingerichtet.

Der Kauf von Token ist ein privatrechtlicher Vorgang, der eine Zustimmung zu den Allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB) erfordert. Kauftoken sind Umsatzsteuerpflichtig, so dass diese beim Kauf ausgewiesen wird.

3.14 Wie lange ist ein Token gültig?

LGRBtom läuft bis Ende 2026 als Testphase. Die Laufzeit aller Token, d.h. sowohl der kostenfreien Testphase-Token als auch er Kauftoken ist daher bis zum 31.12.2026 begrenzt (vgl. 9.1). Die Weiternutzung der Token nach Beendigung der Testphase ist nicht möglich. Eine Rückerstattung von ungenutzter Rechenzeit bei Kauftoken ist nicht möglich.

3.15 Laufende Berechnungen

Die Berechnungen mit LGRBtom laufen auf einem Rechenserver, unabhängig davon, ob Nutzende angemeldet sind, oder nicht. Dies bedeutet, dass laufende Berechnungen beim Abmelden der jeweils Nutzenden nicht gestoppt werden.

Eine Berechnung kann manuell durch den Abbruch-Button im Modellmenü gestoppt werden. Die Nutzung des zurück-Buttons führt nicht zum Abbruch eines Modelllaufs.

Bei einem vom Nutzenden herbeigeführten Abbruch des Modells wird die bis zum Abbruch benötigte Rechenzeit vom verfügbaren Rechenzeitkontingent des Nutzenden abgezogen.

3.16 Automatischer Logout und Abmeldung

Bei Inaktivität der Bedienung von LGRBtom erfolgt kein automatischer Logout.

Wenn ein Modelllauf gestartet wurde, ist eine Abmeldung von LGRBtom möglich. Der Modelllauf wird dennoch weitergeführt. Um die Ergebnisse nach Abschluss der Berechnungen abzurufen, ist eine erneute An-meldung erforderlich.

4 Durchführung von Berechnungen mit LGRBtom

4.1 Voraussetzungen für die Anwendbarkeit von LGRBtom

Einsatzbereich

Bei LGRBtom handelt es sich um ein vereinfachtes numerisches „Rechenwerkzeug“ (vgl. auch Kap. 2.4, 2.5 und 4.12), dessen Einsatzbereich auf Baden-Württemberg begrenzt ist.

Limitationen durch Modellaufbau mit drei Schichten

LGRBtom berücksichtigt maximal drei Schichten. Die erste Schicht repräsentiert immer die Deckschicht, für die keine Grundwasserströmung angenommen wird. Der erste Grundwasserleiter wird in der zweiten Schicht beschrieben. Die dritte Schicht kann entweder ein Grundwasserleiter oder ein Geringleiter sein.

Mit LGRBtom werden die thermohydraulischen Auswirkungen innerhalb des oberen Grundwasserleiters unter Berücksichtigung des Energieaustausches mit der Grundwasserüberdeckung und des Energie- und Grundwasseraustausches mit dem Liegenden berechnet. Wenn das Liegende des ersten Grundwasserleiters auch einen Grundwasserleiter darstellt, wird ein Energie-/Grundwasseraustausch mit dem Liegenden des unteren Grundwasserleiters im Modell nicht berücksichtigt.

Es erfolgt keine Bewertung der Auslegung/Bemessung einer Anlage oder deren Betrieb.

Die Anwendung von LGRBtom ist an die Vorgaben und Randbedingungen geknüpft, welche im Manual/Benutzerhandbuch definiert sind. Weiterhin gelten folgende Hinweise:

  • Einhaltung der Vorgaben bzgl. maximaler/minimaler Anlagengröße für eine Anwendbarkeit von LGRBtom (siehe Manual/Benutzerhandbuch sowie Kap. 2.4, 2.5 und 4.12);
  • LGRBtom deckt die Anforderungen an eine Prinzipmodellierung ab;
  • Bei der Interpretation der Ergebnisse sind die Modell immanenten Vereinfachungen und Annahmen zu berücksichtigen (vgl. Kap. 2.4);
  • Die Voraussetzungen für die Anwendbarkeit von LGRBtom müssen erfüllt sein, (z. B. nicht gegeben bei: sehr große Anlagen, wechselnde hydrogeologische Verhältnisse, u.U. Gebiete ohne Zulässigkeit für Grundwasserwärmenutzungen). Für alle Modellparameter, die eingegeben werden können, gelten Min.- und Maximalwerte, die im Benutzerhandbuch/Manual dokumentiert sind.
  • Anwendungen von LGRBtom sollen auf einem hydrogeologischen Konzeptmodell aufbauen. Es soll seitens der Nutzenden des Modells erarbeitet werden und soll aussagekräftig und dementsprechend dokumentiert sein, damit die Annahmen, die für den Aufbau des Modells getroffen werden, einfach nachvollziehbar sind.
  • Nutzende der Fachanwendung LGRBtom müssen sich über die hydrogeologischen Vereinfachungen, welche in LGRBtom impliziert sind, bewusst sein und beim Erstellen des hydrogeologischen Konzeptmodells sowie bei der Dokumentation der Ergebnisse auf diese verweisen.
  • Die Berücksichtigung von Parameterunsicherheiten, z. B. durch Variantenrechnungen (z. B. Variationen des kf-Wertes)
  • Die zwingende hydrogeologische Interpretation und Bewertung der Berechnungsergebnisse von LGRBtom unter Berücksichtigung der vorgenommenen Vereinfachungen (z. B. Bewertung von Ausdehnung des Modellnetzes in Relation zum Grundwasserleiter und zur Größe der Temperaturfelder; graphische Abschätzung einer Temperaturfeldausdehnung, die mit LGRBtom berechnet wurde, für nichtlineare Grundwasserfließrichtung, etc., s.u.)

Möglichkeiten und Grenzen der Fachanwendung sowie rechtliche Hinweise sind den Nutzungshinweisen (https://tom.lgrb-bw.de/nutzungshinweise/), dem Manual/Benutzerhandbuch (https://tom.lgrb-bw.de/static/downloads/976-1_manual_thermisches-online-model.pdf; https://tom.lgrb-bw.de/static/downloads/976-1_LGRBtom_Manual.zip) sowie Kap. 2.4 zu entnehmen.

4.2 Abstimmung mit der zuständigen Behörde

Für den Fall, dass eine wasserrechtliche Erlaubnis für eine konkrete Anlage angestrebt wird, wird empfohlen, bereits im Vorfeld den Umfang und Inhalt der Unterlagen für einen Wasserrechtsantrag mit der zuständigen Wasserbehörde abzustimmen.

Hierzu sollten das hydrogeologische Konzeptmodell bereits ausgearbeitet sein und die Parameter zum Anlagenbetrieb vorliegen.

4.3 Ist für Modellierungen mit LGRBtom ein post-Processing notwendig?

Die mit LGRBtom berechneten Ergebnisse sollen noch hydrogeologisch interpretiert werden. Wenn z. B. gekrümmte Fließbahnen in der Natur vorliegen, können mit LGRBtom als Näherung Temperaturfeldausbreitungen für lineare Fließbahnen berechnet werden. In einem hydrogeologischen Interpretationsschritt kann z. B. das linear berechnete Temperaturfeld u.U. näherungsweise auf das Fließfeld mit gekrümmten Fließlinien übertragen werden.

4.4 Wie genau sind die Berechnungen mit LGRBtom?

Rechenergebnisse mit einem Grundwassermodell sind auch bei korrekter Parametrisierung und Anwendung des Modells immer mit Unsicherheiten verknüpft (u.a. durch Parameterunsicherheiten, modellstrukturelle Unsicherheiten, numerische Unsicherheiten, Unsicherheiten durch Vereinfachungen und Annahmen). Daher ist eine Prüfung der Plausibilität der Ergebnisse durch Nutzenden hinsichtlich der Detailgenauigkeit der Ergebnisse notwendig.

4.5 Plausibilität der Eingabeparameter in LGRBtom

Die Abschätzung/Ermittlung und Festlegung der hydraulischen Parameter, mit denen in LGRBtom gerechnet wird, obliegt den Nutzenden. Wird eine wasserrechtliche Erlaubnis angestrebt, soll die Herkunft der verwendeten Parameter dokumentiert werden (z. B. Literatur, Pumpversuch, Vorort-Untersuchungen, etc.). Um mit Parameterunsicherheiten, z. B. beim kf-Wert umzugehen, können Variantenrechnungen durchgeführt werden. Es ist zu empfehlen, vor der Durchführung von Berechnungen mit LGRBtom ein hydrogeologisches Konzeptmodell zu erstellen (vgl. Kap. 2.3). Die angesetzten Werte für die einzelnen Parameter sowie ggf. deren Unsicherheitsbereich sollen zusammen mit der Quelle der Parameter im hydrogeologischen Konzeptmodell dokumentiert werden.

4.6 Wie viele Brunnen können in LGRBtom berücksichtigt werden?

Mit LGRBtom können Temperaturfeldberechnungen für mehrere Brunnengruppen mit Laufzeiten bis 30 Jahren durchgeführt werden. Die Randbedingungen für die Berechnungen sind detailliert im Benutzerhandbuch/Manual dokumentiert (zum empfohlenen Anwendungsbereich von LGRBtom siehe Kap. 2).

So können maximal 10 Anlagen berücksichtigt werden, die jeweils aus mehreren Entnahme- und Rückgabebrunnen bestehen können. Die maximale Anzahl an Entnahme- und Rückgabebrunnen beträgt 40. Es muss mindestens ein Entnahme- und ein Rückgabebrunnen vorhanden sein. Weiterhin gelten Anforderungen an die Summe der Entnahmebreite aller Anlagen, zu den Abständen zwischen den Brunnen und zur Rechendauer eines Modells (siehe Benutzerhandbuch/Manual).

Somit können mit LGRBtom Temperaturfelder für mehrere Brunnen berechnet werden z. B. bei Planung großer Anlagen oder zur Abschätzung der Auswirkung neuer Anlagen auf bestehende Nutzungen. Die Auswirkungen einzelner Anlagen (hydraulisch, thermisch) werden im Modell superpositioniert.

Bei zunehmender Anzahl an Anlagen und Brunnen ist die Zunahme der benötigten Rechenzeit zu beachten (vgl. Benutzerhandbuch/Manual, Rechenzeitbegrenzung).

4.7 Berechnungen bei gespannten und ungespannten Verhältnissen

In LGRBtom wird nicht zwischen gespannten und ungespannten hydraulischen Verhältnissen unterschie-den. Berechnungen in LGRBtom werden vereinfachend mit gleichbleibender Transmissivität durchgeführt, was hydraulischen Berechnungen für gespannte Verhältnisse entspricht (vgl. Kap. 2.4).

Vorab durchgeführte Sensivitätsbetrachtungen der thermischen Ergebnisse (Temperaturfeldausdehnung) für gespannte und ungespannte hydraulische Verhältnisse hatten gezeigt, dass die resultierenden Ergebnisse bei monatlichen Berechnungsschritten zwischen gespannten und ungespannten Verhältnissen sehr ähnlich sind und die Unterschiede im Betrachtungsrahmen einer Prinzipmodellierung vernachlässigbar klein sind (siehe Anlage 1 in Benutzerhandbuch/Manual). Dabei nimmt die Abweichung der Berechnungsergebnisse zwischen ungespannten und gespannten Verhältnissen mit steigendem Verhältnis Grundwasserabsenkung/Grundwassermächtigkeit zu.

Bei den hydraulischen Ergebnissen führen die vereinfachten Berechnungen mit gleichbleibender Transmissivität wegen der Berechnungen in Monatsschritten ebenfalls nur zu geringen Unterschieden (vgl. Anlage 1 des Benutzerhandbuchs/Manuals). Dabei hängt die Abweichung in den Ergebnissen wiederum vom Verhältnis Grundwasserabsenkung/Grundwassermächtigkeit ab.

Aufgrund der Auswirkung des Verhältnisses Grundwasserabsenkung/Grundwasser erfüllte Mächtigkeit auf die Qualität der Ergebnisse unter der in LGRBtom implizierten Vereinfachung „konstante Transmissivität“ sollte LGRBtom in entsprechenden Fällen nur mit besonderer Aufmerksamkeit angewendet werden und es sollte geprüft werden, ob die Rechenergebnisse noch hydrogeologisch plausibel sind. Bei Fließsystemen mit großen Absenkungen aufgrund von großer Entnahme oder geringer Transmissivität sind i.d.R. auch die Entnahme-bzw. Rückgabebreiten sehr groß, was programmtechnisch zu einer Warnmeldung führt. Bei Grundwasserfließsystemen mit ungespanntem Grundwasser ist zu berücksichtigen, dass die Grundwasserüberdeckung einerseits aus einem Anteil des ungesättigten (trockenen) Grundwasserleiters und andererseits den eigentlichen Deckschichten (z. B. Verschwemmungssedimenten) besteht. Besteht die Grundwasserüberdeckung aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen thermischen Eigenschaften, ist ein mächtigkeitsgewichteter Mittelwert für die Parametrisierung der Grundwasserüberdeckung anzusetzen. In gespannten Fließsystemen ist diese gewichtete Mittelwertbildung nicht notwendig, da der Wärmeaustausch nur über die Deckschicht erfolgt (vgl. Kap. 2.5).

4.8 Wodurch werden Temperaturfeldausbreitungen begrenzt?

Die Größe von Temperaturfeldern wird bestimmt von der Advektion, Dispersion, Konduktion, dem Wärmeaustausch im Untergrund und mit der Atmosphäre sowie der Wärmespeicherung.

Vermischung (Dispersion, Konduktion) und der Austausch mit der Atmosphäre begrenzen die Temperaturfeldausbreitung. Die Wärmespeicherung verlangsamt die Wärmeausbreitung, bis ein quasistationärer Zustand erreicht wird.

Wenn die unterste Modellschicht ein Grundwassergeringleiter ist, wirkt sie konduktiv solange als Wärmespeicher, bis die Temperatur im Liegenden der Temperatur im Grundwasserleiter entspricht. Wenn die unterste Modellschicht ein Grundwasserleiter ist, wirken hier ebenfalls Konvektion und Dispersion.

4.9 Grundwasserneubildung

Grundwasserneubildung wird in LGRBtom nicht berücksichtigt. Die Grundwasserneubildung ist in der Regel ein zusätzlicher Quellterm, der Wärme/Kälte in ein System einspeist. Die mit LGRBtom berechneten Temperaturfelder entsprechen daher einer konservativen Berechnung, da ein potenzieller Einfluss durch die Temperatur des neu gebildeten Grundwassers unberücksichtigt bleibt.

4.10 Sind mit LGRBtom auch Berechnungen für kleine Anlagen zur thermischen Grundwassernutzung (bis zirka 45.000 kWh/a) möglich?

Für kleine Anlagen zur thermischen Nutzung des Grundwassers im Umfang bis zirka 45.000 kWh/a gilt der Leitfaden des Umweltministeriums aus dem Jahr 2009.

Zum Leitfaden gibt es eine Arbeitshilfe (Umweltministerium, 2009) und das sog. „Excel-Tool“ zur analytischen Berechnung der Temperaturfelder für solche kleinen Anlagen.

Die Fachanwendung LGRBtom ist ebenfalls für die Berechnung von Temperaturfeldern für kleine Anlagen mit Energieentzug bis zirka 45.000 kWh/a geeignet (siehe Benutzerhandbuch/Manual und dortigen Anhang B). Es wird darauf hingewiesen, dass die im „Excel-Tool“ hinterlegten Werte für die Dispersivität von den in LGRBtom hinterlegten Werten abweichen. Ggf. ist eine manuelle Anpassung der Dispersivität erforderlich (siehe Benutzerhandbuch/Manual, s.o.).

4.11 Können verschiedene numerische Modelle unterschiedliche Ergebnisse zur Temperaturfeldausbreitung an einem Standort liefern?

Die Temperaturfeldberechnungen mit LGRBtom unterliegen verschiedenen Vereinfachungen (siehe auch Benutzerhandbuch/Manual).

Sollte eine wasserrechtliche Erlaubnis angestrebt werden, ist zu erwarten, dass im Rahmen der Antragstellung geprüft wird, ob die angenommenen Parameter sowie die getroffenen Annahmen zutreffend sind.

Die berechneten Ergebnisse gelten für die vorgenommenen Vereinfachungen und Einschränkungen und die angesetzten Modellparameter sowie Brunnen- und Betriebsdaten. In diesem Rahmen können von verschiedenen Nutzenden (z. B. Fachbüro, Wasserbehörde) mit LGRBtom dieselben Ergebnisse generiert werden.

Wenn mit anderen Modellparametern oder anderen methodischen Ansätzen Temperaturfeldberechnungen vorgenommen werden, können diese zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

Um die bestmögliche Qualität der Berechnung einer Temperaturfeldausbreitung zu erreichen, ist es notwendig, vorab ein plausibles hydrogeologisches Konzeptmodell zu erstellen und die hydraulischen Parameter sorgfältig zu ermitteln und hydrogeologisch im Rahmen der vorgegebenen Modellvereinfachungen abzuwägen und zu begründen.

LGRBtom wurde so erstellt, dass wichtige Randbedingungen berücksichtigt werden (z. B. zeitlich variabler Nutzungsumfang, Wärmeaustausch mit der Oberfläche, etc.).

4.12 Welche Grenzen bestehen für die Anwendbarkeit von LGRBtom?

Für die Anwendung von LGRBtom sind modelltechnische Grenzen gesetzt.

Die Voraussetzung für die Anwendbarkeit von LGRBtom ist beispielweise in folgenden Situationen nicht gegeben (siehe weitere Hinweise im Benutzerhandbuch/Manual):

  • eingeschränkte Anwendbarkeit aufgrund komplexer hydrogeologischer Standortverhältnisse,
  • die Fachanwendung LGRBtom ist nicht für die geplante Anlagengröße ausgelegt,
  • Vereinfachungen der in LGRBtom implementierten physikalischen Prozesse (z. B. Vernachlässigung von Dichteeffekten bei hohen Temperaturunterschieden zwischen Grundwasser und Rückgabestrom oder Annahme einer konstanten Transmissivität) sind für den konkreten Fall nicht zulässig.

Es ist zu beachten, dass benachbarte Nutzungen (Brunnen, Grundwasserwärmepumpen, etc.) durch die Nutzenden in der Modellparametrisierung zu berücksichtigen sind.

Modellergebnisse können auch bei korrekter Parametrisierung und Anwendung des Modells mit Unsicherheiten verknüpft sein.

Es ist zu beachten, dass LGRBtom für Entnahmebrunnen immer mit gleichbleibender Fördertemperatur rechnet, wodurch der Effekt eines thermohydraulischen Kurzschlusses ggf. unterschätzt wird.

Eine zeitliche Veränderung der hydraulischen Parameter (z. B. durch Brunnenalterung oder Veränderung der Mächtigkeit der gesättigten Zone) wird nicht berücksichtigt.

4.13 Welchen Stellenwert haben Berechnungen mit LGRBtom für das wasserrechtliche Erlaubnisverfahren für eine thermische Grundwassernutzung im Umfang > zirka 45.000 kWh/a?

LGRBtom wurde konzipiert, um vereinfachte, jedoch hydrogeologisch fundierte Berechnungen zur Ausbreitung von Temperaturfeldern im Grundwasser für mittlere und z.T. große Anlagen zur thermischen Grundwassernutzung mit geringem Aufwand zu ermöglichen.

Die Eingaben für die Modellierung werden transparent dokumentiert, so dass für Berechnungen mit den dokumentierten Eingabewerten reproduzierbar dieselben Ergebnisse resultieren. Die Berechnungen erfolgen somit standardisiert für dieselben modelltechnisch vorgegebenen Randbedingungen und sind direkt nachvollziehbar.

LGRBtom liefert einen Ergebnisbericht, der alle Eingabeparameter und die Rechenergebnisse dokumentiert. Der Ergebnisbericht wurde so konzipiert, dass er als rechnerischer Nachweis der Temperaturfeldausbreitung für einen Wasserrechtsantrag genutzt werden kann.

Damit die hydrogeologischen Grundlagen und Randbedingungen gut belegt sind, ist zu empfehlen, vor der Modellierung ein Hydrogeologisches Konzeptmodell zu erstellen.

Die Verantwortung für die Anwendung von LGRBtom einschließlich der Festlegung zutreffender Modellparameter liegt bei der Person, die Berechnungen mit LGRBtom durchführt (vgl. Kap. 2).

Die konkreten Anforderungen für ein wasserrechtliches Erlaubnisverfahren werden seitens der zuständigen Wasserbehörde definiert und es ist zu empfehlen, diese ggf. vorab zu erfragen.

5 Allgemeine Grundlagen zur Berechnung von Wärmeentzugs- und Heizleistungen sowie Energiemengen

5.1 Wie erfolgt die Berechnung der Wärmeentzugs- und Heizleistung?

Um die Wärmeentzugs- und Heizleistung berechnen zu können, müssen verschiedene Begriffe definiert werden. Dies erfolgt hier in Anlehnung an VDI 4640, Blatt 2 (VDI, 2019) (für die Berechnungen der Leistungswerte gelten weiterführende Regelwerke, z. B. DIN-Normen):

P GW Wärmepumpenverdampferleistung in kW
synonyme Verwendung: Entzugsleistung aus dem Grundwasser
P Geb Wärmepumpenheizleistung in kW
synonyme Verwendungen: Nutzwärme, Gesamtleistung der Wärmepumpe, Nennleistung einer leistungsgeregelten Wärmepumpe, d. h. Entzugsleistung aus dem Grundwasser plus Leistung für die eingesetzte Energie für den Antrieb des Verdichters, der Hilfsantriebe und der Regelung
P Hilf Leistung für die eingesetzte Energie für den Antrieb des Verdichters, der Hilfsantriebe und der Regelung in kW (der Antrieb einer Wärmepumpe erfolgt meist elektrisch; es ist jedoch auch ein Antrieb des Kompressors über einen Gasmotor möglich)

Die Leistung kann äquivalent auch in Joule pro Sekunde (W = J/s) angegeben werden.

Die Wärmepumpenheizleistung P Geb setzt sich zusammen aus der Wärmepumpenverdampferleistung P GW und der weiteren erforderlichen Leistungen für den Wärmepumpenbetrieb P Hilf (Verdichter, Hilfsantriebe, Regelung). Sie kann wie folgt beschrieben werden beschrieben werden:

P Geb = P GW + P Hilf (1)

Die Effizienz einer Wärmepumpe kann mit dem COP -Wert wie folgt beschrieben werden (Tholen et. al., 2022):

COP = P Geb / P Hilf (2)

COP Leistungszahl im Heizbetrieb (engl.: coefficient of performance), Verhältnis der Heizleistung zur effektiven Leistungsaufnahme des Gerätes (DIN EN 14511-1:2023)

Der COP -Wert bezeichnet die Effizienz der Wärmepumpe an einem bestimmten Arbeitspunkt unter vorgegebenen Betriebsbedingungen (Tholen et. al., 2022). Ein COP von 4 bedeutet beispielsweise, dass aus 1 kWh Strom 4 kWh Wärme erzeugt werden (zu weitergehenden Erläuterungen zum COP siehe z. B. Koenigsdorff, 2011).

Im Vergleich hierzu ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Elektrowärmepumpe das Verhältnis aus jährlich gelieferter Wärme zu jährlich aufgenommener elektrischer Antriebsenergie, bezogen auf einen bestimmten Anlagenumfang (VDI 4640 Blatt 1, 2010). Die JAZ gibt somit das Verhältnis des Jahresertrages an Heizenergie (kWh/a) zur aufgewendeten Antriebs- und Hilfsenergie (kWh/a) wieder (Tholen et. al., 2022).

Für eine übersichtsartige vereinfachte Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Wärmepumpenheizleistung P Geb und Wärmepumpenverdampferleistung P GW wird daher an dieser Stelle der COP angesetzt und nicht die JAZ.

Die Wärmepumpenverdampferleistung P GW (entsprechend der Entzugsleistung aus dem Grundwasser) und die Wärmepumpenheizleistung P Geb ergeben sich mithilfe des COP aus (1) und (2) zu:

P GW = P Geb − P Geb / COP (3)

oder in anderer Schreibweise:

P GW = P Geb ⋅ ( COP − 1 ) / COP

Der benötigte Grundwasservolumenstrom QV berechnet sich in Anlehnung an VDI 4640 Blatt 2 (2019) wie folgt:

Q V = P GW c p ⋅ ρ W ⋅ Δ T (4)

mit:

P GW : Wärmepumpenverdampferleistung in kW
Q V : Grundwasservolumenstrom in l/s
c p : spezifische Wärmekapazität Wasser in kJ/kg/K (4,18 kJ/kg/K bei 20°C)
ρ W : Dichte von Wasser in kg/l (1,0 bei 20°C)
Δ T : Temperaturspreizung in K

Die thermische Grundwassernutzung E GW (im Sinne von Energiemenge) entspricht:

E GW = P GW ⋅ t (5)

mit:

E GW : thermische Grundwassernutzung (Energiemenge), bezogen auf ein Jahr in kWh/a
t : Zeitdauer der Leistung in h/a (h = Stunde, a = Jahr)

Die Wärmepumpenheizleistung P Geb kann aus Umformung der Gleichung (3) wie folgt orientierend ermittelt werden:

P Geb = ( P GW ⋅ COP ) ( COP − 1 )

5.2 Beispiel für eine schematische Energiemengenberechnung für das Grundwasser

Um überschlägig den Zusammenhang zwischen der Grundwasserfördermenge und der jährlichen Energiemenge zu berechnen, werden folgende Angaben benötigt (hier dargestellt an einem schematischen Beispiel 1 für eine Heizung mit Grundwasserwärmepumpe und an einem schematischen Beispiel 2 für eine kontinuierlich laufende Kühlanlage mit Nutzung des Grundwassers über einen Wärmetauscher):

Biespiel 1

  1. Gewünschte Heizleistung am Verflüssiger (Wärmeleistungsbedarf): 40 kW
  2. Angenommene Leistungszahl 4 (3 Teile Wärmeleistung aus Untergrund, 1 Teil elektrische Leistung für Wärmepumpe etc.), d.h. benötigte Wärmeleistung aus dem Grundwasser (am Verdampfer) ist 30 kW.
  3. Geplante Spreizung soll sein: 3 K

gemäß Gleichung 4 wird die benötigte Förderrate wie folgt berechnet:

Q V = P GW c p ⋅ ρ W ⋅ Δ T = 30  kW ( 4,18  kJ/kg/K ⋅ 1,0  kg/l ⋅ 3  K ) = ca. 2,4 l/s

(mit 1 J = 1 Ws)

Die aus dem Grundwasser entzogene Jahresenergiemenge ist abhängig von der Anzahl an jährlichen Volllaststunden der Wärmepumpe.

z. B. bei 30 kW (Heizbetrieb):
Für 2100 Volllaststunden pro Jahr: (30 kW • 2100 h/a) = 63.000 kWh/a

Biespiel 2

  1. Gewünschte Leistung am grundwasserseitigen Wärmetauscher der Kühlanlage: 30 kW d.h. benötigte Wärmeleistung aus dem Grundwasser ist 30 kW.
  2. Geplante Spreizung soll sein: 5 K

gemäß Gleichung 4 wird die benötigte Förderrate wie folgt berechnet:

Q V = P GW c p ⋅ ρ W ⋅ Δ T = 30  kW ( 4,18  kJ/kg/K ⋅ 1,0  kg/l ⋅ 5  K ) = ca. 1,4 l/s

(mit 1 J = 1 Ws)

Die aus dem Grundwasser entzogene Jahresenergiemenge ist abhängig von der Anzahl an jährlichen Volllaststunden der Wärmepumpe.

z. B. bei 30 kW (Kühlbetrieb):
Für 8760 Volllaststunden (Normaljahr, 24 h/d) pro Jahr: (30 kW * 8760 h/a) = 262.800 kWh/a

6 Hintergrundinformationen zu LGRBtom

6.1 Wer hat LGRBtom entwickelt?

LGRBtom wurde auf Initiative eines Arbeitskreises des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg als neue Fachanwendung entwickelt. Der Arbeitskreis hat die Bezeichnung „AK GWWP >45.000 kWh/a“.

Um hydraulisch-thermische Modellberechnungen in der Kategorie eines Prinzipmodells mit vereinfachter Handhabung durchführen zu können, befasste sich der AK GWWP mit der Idee, ein online zu betreibendes Werkzeug zu entwickeln, das die hydrogeologischen Modellanforderungen für die Simulation von thermischen Grundwassernutzungen im Anwendungsbereich mittlerer und z.T. großer Anlagen (siehe Abschnitt 2.4) abdecken kann und die Modellierung fachgerecht dokumentiert.

Die hieraus entstandene Fachanwendung LGRBtom wird durch das LGRB in Baden-Württemberg verfügbar gemacht.

Die vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg finanzierte Fachanwendung wurde von der Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH in Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart, Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung (LH2) entwickelt. Die in LGRBtom für die thermohydraulischen Simulationen verwendete Simulations-Software ist DuMux (http://www.dumux.org). DuMux ist Open-Source und wird maßgeblich am Lehrstuhl für Hydromechanik und Hydrosystemmodellierung der Universität Stuttgart entwickelt. Für die Anwendung wurde ein separates Modul erstellt. Der zugehörige Programmcode ist im Repository unter https://git.iws.uni-stuttgart.de/dumux-appl/dumux-geothermal bereitgestellt.

6.2 Wo befinden sich die Server für LGRBtom?

Die Server für LGRBtom befinden sich in Deutschland und den Niederlanden. Es gelten die Datenschutzbestimmungen des LGRB (https://www.lgrb-bw.de/datenschutz).

6.3 Gibt es Wartung und Unterhalt für LGRBtom?

Wartung und Unterhalt der Fachanwendung LGRBtom erfolgen während der Testphase durch die Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH.

7 Support

Die Zurverfügungstellung und hiermit verbundene Nutzerverwaltung von LGRBtom erfolgt durch das LGRB. Es wurde versucht, Fragestellungen von Nutzenden mit dem vorliegenden FAQ-Katalog sowie in den Hinweisen im Benutzerhandbuch/Manual soweit wie möglich abzudecken.

Es wird vorausgesetzt, dass Nutzende von LGRBtom in der Lage sind, hydrogeologisch-geothermische Fragestellungen/Projekte eigenverantwortlich und hydrogeologisch sachgerecht sowie nach dem Stand der Technik zu bearbeiten und umzusetzen. Im Rahmen des Supports durch das LGRB erfolgt keine Beratung von Fach- und Geologiebüros sowie privaten oder kommunalen Vorhabenträgern.

Im wasserrechtlichen Genehmigungsverfahren werden die Zulässigkeit der Anlage und ggf. die Plausibilität der Eingangsparameter überprüft.

Einzelne Supportanfragen zu LGRBtom können während der Testphase über ein Antragsformular im Menü-Reiter „Support“ gestellt werden. Eine Supportanfrage über die entsprechende Seite ist nur mit Anmeldung möglich. Der Support betrifft eine Hilfestellung bei modelltechnischen Problemen und keine projektspezifische Beratung. Die Verantwortung für die Nutzung von LGRBtom liegt ausschließlich bei den Nutzenden (siehe auch Nutzungshinweise).

Beim modelltechnischen Support sind zwei verschiedene Kategorien zu unterscheiden: allgemeine Anfrage und modelltechnische Anfrage, d.h. bei einer konkreten Modellberechnung aufgetretenes modellspezifisches technisches Problem. Die Bearbeitung einer Supportanfrage erfolgt ggf. unter Einbeziehung der Entwicklerfirma Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH (kup) (s. u.). Support zu LGRBtom durch das LGRB ist nur während der Testphase möglich.

Wenn eine Anfrage von Nutzenden weitergehendes Expertenwissen der Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH (kup) erfordert (z. B. Detailkenntnisse zur Programmierung von LGRBtom), müssen eine Nutzerin oder ein Nutzer die Einbeziehung von kup in die Supportanfrage gestatten, indem der entsprechenden Abfrage im Antragsformular zugestimmt wird.

Erlauben Nutzende die Einbeziehung von kup, können vom LGRB die Support-Anfrage und der Modellbericht an kup weitergeleitet werden. Eine Weiterleitung der E-Mail-Adresse oder von sonstigen personenbezogenen Daten (des Autors) durch das LGRB erfolgt nicht.

Die Einbeziehung der Firma kup in den Benutzersupport ist Bestandteil der Beauftragung zur Erstellung der Fachanwendung und den Betrieb in der Testphase bis 31.12.2026.

Die Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH ist gemäß vertraglicher Vereinbarung mit dem LGRB vom 21.10.2025 verpflichtet, Daten nicht an Dritte weiter zu geben (zusätzliche Ausschreibungs- und Vertragsbedingungen des Regierungspräsidiums Freiburg (ZAVB RPF)).

Seitens des LGRB erfolgt im Rahmen des Supports zu LGRBtom gegenüber nicht behördlichen Nutzern keine Beratung zu projektspezifischen Themen. Sollte z.B. eine Verwaltungsbehörde im Genehmigungsverfahren Fragen zu einem hydrogeologischen Konzeptmodell haben, kann das LGRB im Rahmen der hydrogeologischen/geothermischen Beratung von der Verwaltungsbehörde mit einer hydrogeologischen Stellungnahme beauftragt werden.

Die Beantwortung einer Supportanfrage durch das LGRB erfolgt neben anderen Tätigkeiten im laufenden Dienstbetrieb und kann auch eine längere Bearbeitungsdauer in Anspruch nehmen.

Support-Anfragen sind nur über die Homepage von LGRBtom möglich (s.o.).

Wenn eine Support-Anfrage gestellt wird, erfolgt eine Eingangsbestätigung mit Mitteilung einer Ticket-Nummer (Betreff: Eingang Ihrer Support-Anfrage, Ticket-Nr.: ).

Erfolgt der Support durch Einbindung der Entwicklerfirma Ingenieurgesellschaft Prof. Kobus und Partner GmbH (kup) wird die Antwort der Entwicklerfirma ohne Prüfung durch das LGRB an Nutzende weitergegeben.

8 Fehlermeldungen, Hinweise und unklare Ergebnisanzeigen

Wenn in den Dateneingabefeldern für den Modellinput Werte außerhalb des zulässigen Wertebereichs eingegeben werden, erscheinen automatische Fehlermeldungen mit Hinweis auf den zulässigen Wertebereich. Die zulässigen Wertebereiche sind im Benutzerhandbuch/Manual in Anhang B: Tabellarische Übersicht der Grenzwerte der Eingabeparameter in LGRBtom dokumentiert (Menü-Reiter „Downloads“).

Wenn im pdf-Ergebnisbericht unter Punkt „2.6 Beeinflussung der Entnahmebrunnen“ ein Hinweis auf eine Beeinflussung eines Entnahmebrunnens durch eine andere Anlage/einen anderen Brunnen vorliegt, besteht ein thermohydraulischer Kurzschluss. Die damit verbundene sukzessive Erhöhung/Absenkung der Entnahmetemperatur bleibt in den weiteren Berechnungen von LGRBtom (Temperaturfeld) unberücksichtigt (vgl. Kap. 2.4 und 4.12).

Im Rahmen der Tests von LGRBtom wurde festgestellt, dass es in Einzelfällen zu unvollständigen/unklaren Bildschirmanzeigen der Modellergebnisse kam. Abhilfe ist hier u.U. möglich, indem die Position der „Schieber“ auf der Kartendarstellung überprüft werden (sie stehen standardmäßig bei der Zeit 0 und der Tiefe 0; um Ergebnisse sichtbar zu machen, müssen die Schieber zu höheren Zeiten und größeren Tiefen bewegt werden). Gegebenenfalls können ein erneutes Laden der Seite (Ctrl + F5), ein Neustart des Browsers (Modellläufe oder vorliegende Ergebnisse werden dadurch nicht beeinflusst) oder die Verwendung eines anderen Browsers weiterhelfen.

In manchen Rechenbeispielen wurde festgestellt, dass Absenktrichter/Versickerungskegel sich bis zu den Modellrändern ausdehnten. Ursächlich hierfür ist die gewählte Modellparametrisierung (vgl. Kap. 2.2 und Benutzerhandbuch/Manual).

9 Feedback zu LGRBtom und Evaluierung

Das Thermische Online Modell LGRBtom läuft bis 31.12.2026 als Testphase und wird während des Testbetriebs evaluiert. Um eine Evaluation zu ermöglichen, wird ein Feedback der Nutzenden benötigt. Das Feedback soll projektbezogen und nicht modellbezogen abgegeben werden. Wenn mit einem Token mehrerer Projekte gerechnet werden, soll für jedes Projekt ein Feedback abgegeben werden.

Für nichtbehördliche Nutzerinnen und Nutzer ist die Zuteilung eines Testphase-Token an die verpflichtende Abgabe eines Feedbacks nach Abschluss des Projekts geknüpft (Menü-Reiter „Feedback-Formular“). Für behördliche Nutzerinnen und Nutzer sowie für Projekte die mit einem Kauftoken gerechnet wurden, ist das Feedback erwünscht, jedoch nicht verpflichtend.

Die Abgabe eines Feedbacks erfolgt stets anonym. Im Rahmen des Feedbacks werden keinerlei Informationen zu Nutzenden oder zum Projekt/Modell automatisiert übermittelt. Ein Rückschluss auf die Autorenschaft des Feedbacks ist daher nicht möglich.

Für die Feedback-Abfrage muss das Projekt ausgewählt werden, für welches das Feedback abgegeben wird. Diese Eingabe wird nicht gespeichert und dient lediglich dazu, sicherzustellen, dass nicht mehrfach Feedback für einzelne Projekte abgegeben wird.

Im Feedback-Fragebogen werden somit nicht das konkret bearbeitete Modell abgefragt, sondern die Charakteristika des Projekts, z. B. Art, Nutzungsart, Zweck, Anzahl der Brunnen, etc. Weiterhin abgefragt werden Mehrwert der Modellierung mit LGRBtom für das bearbeitete Vorhaben, Modellhandling, Verständlichkeit des Thermischen Online Modells, etc.

Das Feedback wird dann sukzessive während des Testlaufs ausgewertet.

Im Rahmen des Feedbacks können gerne Verbesserungsvorschläge unterbreitet werden.

Jedes abgegebene Feedback wird für die Evaluierung berücksichtigt.

9.1 Kann LGRBtom auch nach der Testphase weiter genutzt werden?

LGRBtom kann bis Ende 2026 in einer Testphase genutzt werden. Während der Testphase erfolgt die Evaluierung durch den „Arbeitskreis GWWP>45.000 kWh/a“. Ein dauerhafter Weiterbetrieb von LGRBtom nach Abschluss der Testphase wird angestrebt, kann aber zum aktuellen Zeitpunkt nicht garantiert werden.

Testphase-Token und Kauftoken sind nur bis zum 31.12.2026 gültig. Sie können danach nicht mehr verwendet werden.

Falls LGRBtom nach der Testphase weitergeführt wird, werden nach derzeitigem Stand nur Kauftoken verfügbar sein. Der Preis der Kauftoken wird voraussichtlich höher als während der Testphase sein, da die Kosten für Server, Support und Wartung abgedeckt werden müssen.

Der Support durch das LGRB ist nur während der Testphase möglich.

10 Wie ist LGRBtom zu zitieren?

Thermisches Online Modell - LGRBtom, Testphasenbetrieb; https://tom.lgrb-bw.de | [Abrufdatum] | „© Regierungspräsidium Freiburg, LGRB“

11 Zitierte Literatur

DIN EN 14511-1 (2023): Luftkonditionierer, Flüssigkeitskühlsätze und Wärmepumpen für die Raumbeheizung und -kühlung und Prozesskühler mit elektrisch angetriebenen Verdichtern - Teil 1: Begriffe; Deutsche Fassung EN 14511-1:2022

DVGW, Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (2016) Technische Regel – Arbeitsblatt DVGW W 107 (A) Aufbau und Anwendung numerischer Grundwassermodelle in Wassergewinnungsgebieten.

Fachsektion Hydrogeologie (1999): Hydrogeologische Modelle: ein Leitfaden für Auftraggeber, Ingenieurbüros und Fachbehörden in der Grundwasserwirtschaft.- Hydrogeologische Beiträge der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Geologischen Gesellschaft (Herausgeber); Schriftenreihe der Deutschen Geologischen Gesellschaft, Heft 10

Fachsektion Hydrogeologie (2002): Hydrogeologische Modelle - Ein Leitfaden mit Fallbeispielen.- Hydrogeologische Beiträge der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Geologischen Gesellschaft (Herausgeber); Schriftenreihe der Deutschen Geologischen Gesellschaft, Heft 24

Fachsektion Hydrogeologie (2010): Hydrogeologische Modelle – Bedeutung des Hydrogeologischen a priori – Wissens.- Hydrogeologische Beiträge der Fachsektion Hydrogeologie in der Deutschen Geologischen Gesellschaft (Herausgeber); Schriftenreihe der Deutschen Gesellschaft für Geowissenschaften, Heft 70

Koenigsdorff, R. (2011): Oberflächennahe Geothermie für Gebäude. Grundlagen und Anwendungen zukunftsfähiger Heizung und Kühlung; Fraunhofer IRB Verlag.

Tholen, M., Tougiannidis, N. & Walker-Hertkorn, S. (2022): Arbeitshilfen Geothermie, Grundlagen für Bohr- und Ausbauarbeiten zur Sicherstellung eines hohen Qualitätsstandardsennahe Erdwärmesondenbohrungen; wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH

Umweltministerium Baden-Württemberg (2009a): Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Grundwasserwärmepumpen für Ein- und Zweifamilienhäuser oder Anlagen mit Energieentzug bis zirka 45.000 kWh pro Jahr

Umweltministerium Baden-Württemberg (2009b): Arbeitshilfe zum Leitfaden zur Nutzung von Erdwärme mit Grundwasserwärmepumpen für Ein- und Zweifamilienhäuser oder Anlagen mit Energieentzug bis zirka 45.000 kWh pro Jahr

Umweltministerium Baden-Württemberg (2025): Leitfaden zur thermischen Grundwassernutzung mit mittleren und großen Anlagen (Umfang > zirka 45.000 kWh/a)

VDI (2010): VDI 4640 Blatt 1: 2010-06; Thermische Nutzung des Untergrunds; Grundlagen, Genehmigung, Umweltaspekte

VDI (2019): VDI 4640 Blatt 2: 2019-06; Thermische Nutzung des Untergrundes – Erdgekoppelter Wärmepumpenanlagen

VDI (2017): VDI 6041: 2017-07; Facility Management – Technisches Monitoring von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen