Ein Aquifer ist eine wasserführende Schicht im Untergrund. Diese Schichten bestehen aus durchlässigen, porösen Gesteinen oder Sedimenten, die sowohl Wasser speichern als auch transportieren können. Aquifere sind von sogenannten Aquifugen (wasserundurchlässige Schichten) umgeben.  

Die Gewinnung von Erdwärme aus dem Untergrund unterliegt dem Bergrecht. Das Bundesberggesetz (BbergG) definiert u.A. den Begriff der Bergfreiheit. Dieses Prinzip besagt, dass die im Gesetz aufgeführten bergfreien Bodenschätze, einschließlich Erdwärme, nicht zum Eigentum des Grundbesitzers gehören. Stattdessen sind sie vom Grundeigentum abgetrennt und stehen zur Nutzung unter staatlicher Aufsicht. Das bedeutet, dass Geothermieprojekte ohne die Zustimmung der Grundeigentümer durchgeführt werden können, solange die entsprechenden gesetzlichen Regelungen und Auflagen eingehalten werden. Das Bundesberggesetz regelt im §114 aber auch die Haftung des Bergbautreibenden gegenüber Dritten für durch ihn verursachte Schäden. Grundsätzlich gilt hier die Beweislastumkehr.

Das Bundesberggesetz (BbergG) sieht eine Beweislastumkehr vor. Hier wird von der Regelvermutung ausgegangen, dass z.B. Schäden an Gebäuden infolge der Bergbautätigkeit entstehen. Zur Absicherung und zum Ausgleich möglicher Schäden muss der Bergbautreibende eine Haftpflichtversicherung abschließen. Die ATW GmbH ist über ihren Eigentümer, der eine Anstalt des öffentlichen Rechts ist, in unbegrenzter Höhe haftpflichtversichert.

Erdwärme ist die gespeicherte Energie unterhalb der Erdoberfläche und wird durch Bohrungen in tiefe Erdschichten (bei der oberflächennahen Geothermie bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern und bei der Tiefengeothermie bis zu mehreren Kilometern Tiefe) erschlossen. Durch den Bohrvorgang wird die thermische Energie im Gestein erschlossen und kann für die Energiegewinnung genutzt werden. Die Wärme wird in der Erde kontinuierlich produziert. Diese Energiequelle ist bei nachhaltiger Nutzung nahezu unerschöpflich und wird deshalb zu den erneuerbaren Energien gezählt. In Deutschland beträgt der durchschnittliche geothermische Gradient, der Temperaturanstieg mit zunehmender Tiefe, drei Grad Celsius pro 100 Meter im Oberrheingraben ist er deutlich erhöht, in vulkanischen Gebieten mehr als dreifach so hoch.

In Deutschland gibt es nur wenige Regionen mit erhöhtem Erdbebenrisiko. Bayern liegt größtenteils außerhalb der gefährdeten Gebiete. Lediglich im Südwesten, Richtung Schweiz, in den Alpen und an der Schwäbisch-Fränkischen Alb, besteht ein geringes Erdbebenrisiko. Dies liegt vor allem an der tektonischen Plattenbewegung zwischen der Eurasischen und Afrikanischen Platte. Die ständige Bewegung dieser Platten führt zu Spannungen in der Erdkruste, die sich in Form von seismischen Ereignissen entladen können. Die natürliche Vorspannung des Untergrundes spielt eine wesentliche Rolle bei seismischen Ereignissen, sie ist in Oberbayern jedoch sehr gering.

Der Betrieb von Geothermieanlagen kann jedoch, beispielsweise durch einen zu hohen Druck bei der Reinjektion des Tiefenwassers, seismische Ereignisse auslösen, die für den Menschen nicht spürbar sind und keine Schäden verursachen. Vom Menschen ausgelöste seismische Ereignisse werden als induzierte Seismizität bezeichnet. In Bayern wurden bisher nur bei wenigen Geothermieanlagen im Raum München geringfügige seismische Ereignisse mit einer Magnitude von etwa zwei gemessen – vergleichbar mit den Erschütterungen eines mit hoher Geschwindigkeit an einem Haus vorbeifahrenden vollbeladenen Lastkraftwagens beziehungsweise dem Knall eines Flugkörpers beim Durchbrechen der Schallmauer (Überschallknall). Es gab weder Gebäude- noch Personenschäden. Aufgrund der geringen Vorspannung und geringen natürlichen Seismizität in Oberbayern sind ausgelöste Mikrobeben mit größeren Magnituden höchst unwahrscheinlich.

Induzierte Seismizität beschreibt die vom Menschen gemachte Erdbebenaktivität in einem bestimmten Gebiet und umfasst Faktoren wie die Häufigkeit, Verteilung der Bebenstärken, die räumliche Verteilung und Tiefenverteilung. Menschliche Aktivität im Untergrund kann die Seismizität beeinflussen und verschiedene Eingriffe in den Untergrund können seismische Ereignisse auslösen.

Die Landkreise Fürstenfeldbruck und Dachau liegen nicht in seismisch aktiven Zonen, daher sind natürliche Spannungslösungen höchst unwahrscheinlich. Die Geothermieanlage in Geiselbullach kann durch ein weitreichendes Messnetzwerk die Entwicklung von Mikroseismizität frühzeitig erkennen, was es ermöglicht, zeitnah auf mögliche Bodenschwingungen (seismische Aktivitäten) zu reagieren, die durch den Betrieb geothermischer Anlagen verursacht werden können.

Das seismische Messnetz in Bayern dient zur Überwachung und Analyse von Erdbebenaktivitäten in der Region. Es besteht aus mehreren Stationen, die kontinuierlich Daten über seismische Ereignisse sammeln und über ganz Bayern verteilt sind. Diese Daten werden verwendet, um seismische Ereignisse zu detektieren, deren Stärke zu bestimmen und mögliche Risiken abzuschätzen. Ein wichtiger Aspekt des seismischen Messnetzes ist das Ampelsystem, welches ein visuelles Werkzeug ist, das den aktuellen Gefahrenstatus aufgrund seismischer Aktivitäten anzeigt. Es besteht dabei aus drei Stufen: Grün (keine Gefahr), Gelb (Warnung) und Rot (Alarm). Es ermöglicht eine schnelle und koordinierte Reaktion auf potenzielle Erdbebenereignisse und minimiert das Risiko für die Bevölkerung. Durch die Kombination des dichten Messnetzes von seismischen Stationen und einem strukturierten Ampelsystems kann Bayern frühzeitig auf seismische Aktivitäten reagieren und die Sicherheit der Bürger gewährleisten.

Fernwärme bezeichnet die leitungsgebundene Versorgung von Gebäuden mit Warmwasser sowie Heiz- und Prozeßwärme. Ein Fernwärmesystem besteht hauptsächlich aus folgenden Komponenten zusammen: der Wärmeerzeugungsanlage mit Havarie- und Spitzenlastabsicherung, dem Fernwärmenetzwerk, Pumpstationen, Hausanschlüssen und Übergabestationen, die die Wärme in Gebäude weiterleiten.

Derzeit werden die Fernwärmenetze der Stadtwerke Olching sowie die Netze in der Gemeinde Bergkirchen mit unvermeidbarer und als klimaneutral zertifizierter Abwärme aus dem Abfallheizkraftwerk Geiselbullach versorgt. Im Rahmen der klimaneutralen Netzerweiterung wird die ATW GmbH mit ihren geothermischen Dubletten den zukünftigen Mehrbedarf sicher und preiswert decken. Der Einsatz der Geothermie ermöglicht zudem den Verzicht auf mit fossilen Brennstoffen betriebene Havarie- und Spitzenlastkessel.

Der Weg der Übertragung von Wärme von der Geothermieanlage zu den Kunden erfolgt in drei Kreisläufen, die zusammenarbeiten, um die regenerative Wärme effizient und zuverlässig zu den Endverbrauchern zu transportieren.

Im ersten Kreislauf gelangt das heiße Tiefenwasser aus der Förderbohrung (der ersten Bohrung) an die Oberfläche. Dort gibt das Tiefenwasser seine Wärme über einen Wärmetauscher an den zweiten Wasserkreislauf im Fernwärmenetz ab, bevor es durch eine Injektionsbohrung (zweite Bohrung) zurück in den Untergrund geleitet wird.

Der zweite Kreislauf umfasst das Wasser im Fernwärmenetz, das in der Energiezentrale erwärmt wird. Es wird zu den Kunden transportiert, wo es über eine Wärmeübergabestation in den dritten Kreislauf, den Heizungskreislauf, abgegeben wird.

Der Kunde kann den bestehenden Heizungskreislauf unverändert nutzen. Lediglich der bisherige Wärmeerzeuger, beispielsweise ein Öl- oder Gaskessel, wird durch eine kompakte Hausstation ersetzt.

Die geothermische Wärme aus Geiselbullach ist heimisch und preisstabil. Sie ist das ganze Jahr über, bei jeder Wetterlage und jederzeit verfügbar. Haushalte, die an das Fernwärmenetz angeschlossen sind, heizen nachhaltig und profitieren gleichzeitig von einem Platzgewinn, da die Öl- oder Gaskessel durch eine kompakte Übergabestation im Keller ersetzt werden. Auch die Geothermieanlage selbst beansprucht, im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie etwa Solarparks, nur wenig Raum. Oberirdisch sichtbar sind lediglich die Heizzentrale und die Verbindungsleitungen der beiden Bohrungen.

Bestimmte Regionen wie das bayrische Molassebecken sind aufgrund ihrer geologischen Beschaffenheit im Untergrund besonders geeignet für die Wärmegewinnung durch Tiefengeothermie. Daher ist unsere Region geologisch privilegiert. Die Erdwärme stammt aus unserer heimischen Umgebung und macht uns unabhängig von fossilen Energiequellen

Wärmeverluste während des Transports sind bei Fernwärmenetze mit Kunden innerhalb eines Radius von 20 Kilometern minimal. Diese Verluste sind im Vergleich zu denen bei der Nutzung von Erdöl und -gas vernachlässigbar.

Die Sicherheit von Gebäuden stand während der Voruntersuchungen in Geiselbullach an oberster Stelle und wird auch während des zukünftigen Baus und Betriebs der Geothermieanlage höchste Priorität behalten. Gemäß der DIN-Norm 4150 sollen Gebäude in Deutschland Bodenschwingungen von bis zu 5 mm/s standhalten können. Für denkmalgeschützte Gebäude liegt dieser Wert bei 3 mm/s.

Sollten unerwartet stärkere Bodenschwingungen auftreten, die potenziell Gebäudeschäden verursachen könnten, kommt die Beweislastumkehr zum Tragen. Dies bedeutet, dass der Anlagenbetreiber den Nachweis erbringen muss, dass die Schäden nicht durch seine Aktivitäten verursacht wurden. Es ist jedoch auch möglich, dass starke Bodenschwingungen auftreten, die keinerlei Schäden verursachen.

Geothermie bezeichnet die technische Nutzung der natürlichen Erdwärme zur Energieerzeugung. Es gibt zwei Hauptarten der geothermischen Energiegewinnung: oberflächennahe Geothermie, die bis zu einer Tiefe von etwa 400 Metern reicht, und die Tiefengeothermie, die jenseits dieser Tiefe liegt, wobei die technische Grenze derzeit bei 7.000 Metern liegt.

Um die Wärme aus dem Erdinneren zu gewinnen, wird Wasser als Transportmittel benötigt. Die Art der Nutzung hängt davon ab, ob das Transportmittel bereits im Untergrund vorhanden ist oder künstlich eingeführt werden muss. Es wird angenommen, dass in Geiselbullach Tiefenwasservorkommen existieren.

Im Bereich der oberflächennahen Geothermie ist in der Regel der Einsatz von Wärmepumpen erforderlich, während bei der Tiefengeothermie die Wärmeenergie direkt über Wärmetauscher in den Heizkreislauf eingespeist werden kann.

Seit 1983 kümmert sich das gemeinsame Kommunalunternehmen für Abfallwirtschaft der Landkreise Fürstenfeldbruck und Dachau die umweltschonende und sichere Entsorgung fester Siedlungsabfälle in der Region. Am Standort Geiselbullach betreibt das Unternehmen ein Abfallheizkraftwerk zur thermischen Verwertung brennbarer Siedlungsabfälle. Mineralische Restabfälle werden auf einer Reststoffdeponie im Landkreis Dachau eingebaut. Die bei der thermischen Verwertung entstehende Abwärme wird zur Stromerzeugung und der Versorgung von zwei Fernwärmenetzen genutzt. Im Zuge des Netzausbaus wird die ATW GmbH die Wärmeerzeugung mit zunächst einer Tiefengeothermiedublette auf dem Kraftwerksgelände ergänzen.

Der Standort in Geiselbullach verfügt über ein System zur Überwachung des Grundwassers, welches aus fünf Messstellen auf dem Betriebsgelände und drei weiteren im Außenbereich besteht.

Jährliche Probenentnahmen zeigen, dass keine Verunreinigungen ins Grundwasser gelangen, was darauf hindeutet, dass es sehr gut geschützt ist, trotz der Abfallverbrennung.

Bei den geothermalen Tiefbohrungen in Geiselbullach werden strenge Schutzmaßnahmen gemäß den Vorschriften des gehobenen Wasserrechts umgesetzt. Vor Beginn der Bohrung wird ein Standrohr bis zu einer Tiefe von etwa 70-80 Metern in die grundwasserstauenden Schicht gerammt und anschließend mit Zement verankert. Die Bohrarbeiten finden ausschließlich innerhalb des Standrohrs statt. Nach Abschluss des Bohrabschnitts werden die Rohre kontinuierlich und behördlich überwacht, um die höchsten Sicherheitsstandards zu gewährleisten.

Die hydrothermale Geothermie nutzt Tiefenwasser-Vorkommen im tiefen Untergrund (mit Temperaturen von etwa 40 bis über 100 Grad). Üblicherweise werden zwei Bohrungen – Förder- und Injektionsbohrung – niedergebracht, um das heiße Tiefenwasser zu fördern und für eine nachhaltige Nutzung wieder in das Aquifer zurückzuleiten.

Für die energetische Nutzung, insbesondere die Wärmeversorgung, sind hohe Temperaturen erforderlich. Daher konzentrieren sich bestehende und geplante Projekte auf das Molassebecken. Hierbei ist der Malm-Aquifer (Obererjura) der ergiebigste Tiefenwasserleiter Bayerns – auch am Standort Geiselbullach.

Eine eingehende Analyse der Umwelteffekte im Zusammenhang mit der Strom- und Wärmeerzeugung aus tiefer Geothermie des Umweltbundesamtes hat gezeigt, dass diese Technologie aktuell und in Zukunft einen bedeutenden Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten kann. Diese Umwelteffekte sind lokal begrenzt und technisch kontrollierbar. Die Erzeugung von Strom und Wärme aus Geothermie ist gemeinsam mit anderen erneuerbaren Energiequellen eine umweltfreundliche Alternative zur Nutzung fossiler Brennstoffe. Bereits heute trägt sie zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bei.

Die „Energieziel 2050“-Studie des Umweltbundesamtes von 2010 untersuchte die Machbarkeit einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung und stellte dabei fest, dass Geothermie ein beachtliches Potenzial für die Wärme- und Stromerzeugung bietet. In den fortgeschrittenen Szenarien der RESCUE-Studie von 2019 wird Geothermie als eine entscheidende Quelle für eine zukünftige, klimaneutrale Wärmeversorgung betrachtet. Die Nutzung von Tiefengeothermie kann im Rahmen der Umstrukturierung des Energiesystems dazu beitragen, bestehende Fernwärmenetze zu dekarbonisieren oder den Fernwärmeausbau zu unterstützen. Auf kommunaler Ebene kann dies zu Klimaschutzmaßnahmen beitragen.

Abhängig von Fortschritt des Geothermieprojekts kann es zu bestimmten Geräuschbelastungen kommen. Die vorgeschriebenen Grenzwerte für Lärmimmisionen gemäß der TA Lärm werden jederzeit eingehalten. Während der Bauphase des Bohrplatzes kann ein vermehrtes Verkehrsaufkommen von Lastwagen sowie Geräusche durch Baumaschinen auftreten. Die eigentliche Bohrung kann Geräusche in verschiedenen Frequenzbereichen erzeugen, die jedoch in der Regel von den Anwohnern kaum wahrgenommen werden. Es wird nicht erwartet, dass der Betrieb der Geothermieanlage zu einer Lärmbelästigung führt.

Der Naturschutz wird bei der Planung, Errichtung und dem Betrieb einer Geothermieanlage besonders berücksichtigt. Bevor die Schritte des Projekts wie die Bohrungen beginnen, müssen die Betreiber umfassende Gutachten vorlegen. Im landschaftspflegerischen Begleitplan werden die Maßnahmen, die ergriffen werden müssen, um Auswirkungen auf Flora und Fauna zu vermeiden. Obwohl das Betriebsgrundstück des in Geiselbullach als Industriegebiet ausgewiesen ist, ist der Betrieb des Kraftwerks zusätzlich mit erheblichen immissionsschutzrechtlichen Auflagen wie Z.B. einer Vielzahl von Grundwassermeßpegeln verbunden.  Damit ist sichergestellt, das am geplanten Standort der Geothermieanlage der Natur- und Umweltschutz maximal berücksichtigt wird.  

Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Solarparks benötigt eine Geothermieanlage vergleichsweise wenig Platz. Großteile der Anlagenkomponenten, einschließlich der Förder- und Injektionsbohrungen, befinden sich unterhalb der Erdoberfläche und sind daher nicht sichtbar. In Geiselbullach wird die Geothermie in die bereits vorhandene Kraftwerksinfrastruktur integriert, wodurch kein zusätzliches Grundstück erforderlich ist.

Seismische Messungen dienen der Erkundung des Untergrundes. In Geiselbullach sind keine seismischen Messungen geplant, da die seismischen Daten für die Bohrplanung am Standort bereits 2006 erhoben wurden.

Anhydrit ist ein häufig vorkommendes Mineral, welches sich bei Wasseraufnahme in Gips umwandelt und dabei sein Volumen um etwa 60 Prozent vergrößert. In der oberflächennahen Geothermie sind Fälle dokumentiert, wie zum Beispiel in Staufen, bei denen unsachgemäß ausgeführte Bohrungen dazu führten, dass Grundwasser in eine Anhydritschicht eindrang. Der daraus resultierende Volumenzuwachs und die anschließende Umwandlung in Gips führten zu Hebungen der Erdoberfläche und Gebäudeschäden. In Geiselbullach kommt kein Anhydrit im Untergrund vor.

Thermalwasser ist Wasser, das aus erheblichen Tiefen gewonnen wird und durch die Erdwärme, die es auf dem Weg nach oben aufnimmt, mindestens eine Temperatur von 20 Grad Celsius erreicht. Diese Wärme wird durch den stetigen Wärmefluss aus dem Erdinneren bereitgestellt.

Das heiße Wasser, welches bei der hydrothermalen Geothermie gewonnen wird, wird auch als Tiefenwasser bezeichnet. Es ist durch mindestens eine undurchlässige Schicht vom Grundwasser isoliert. Das Tiefenwasser liegt in einer wasserführenden Gesteinsschicht, bekannt als Aquifer. Im Raum München, auch in Geiselbullach, wird beispielsweise der Oberjura als solcher Aquifer für geothermische Zwecke genutzt.

Aktuell dominieren Erdöl und -gas den Energiemarkt und tragen zu hohen CO2-Emissionen bei. Wir, die ATW, wollen unabhängig von fossilen Energiequellen sein und unsere heimischen Energiequellen erschließen, um weniger klimaschädliche Treibhausgase zu produzieren und gleichzeitig geopolitisch unabhängiger zu werden. Ein Ziel ist es, bis 2030 die Hälfte der kommunalen Wärme aus klimaneutralen Quellen zu gewinnen. Dabei kann die Tiefengeothermie eine bedeutende Rolle spielen, da sie klimaneutral ist, unabhängig von Wetterbedingungen und daher geeignet, die Grundlast zu decken.

Nach Angaben der Roadmap führender Forschungseinrichtungen könnte die Tiefengeothermie etwa ein Viertel des gesamten deutschen Wärmebedarfs decken. Da nicht nur in Geiselbullach, sondern auch in der Nähe der Stadt Fürstenfeldbruck, in der Stadt Dachau, in Germering und in der Nähe des Ammersees weitere Aufsuchungserlaubnisse erteilt worden sind, könnte sich die Amper- Region zwischen Ammersee und Dachau zu einer einem Leuchtturm Projekt für klimaneutrale Wärmeverbunde entwickeln.