Natürlicherweise entspricht die Temperatur des Grundwassers der mittleren Jahrestemperatur der Luft. Das wären in Basel zehn Grad. Auswertungen des Basler Geologieprofessors Peter Huggenberger im Nordwesten der Stadt Basel zeigen, dass das Grundwasser in diesem Gebiet, auf dem der Novartis-Campus, das Bürgerspital und die Kehrichtverbrennungsanlage liegen, um sechs bis acht Grad erwärmt wurde.

Klimaveränderungen spielen keine entscheidende Rolle

Lange war unklar, ob die Erwärmung auf natürliche Faktoren der Klimaerwärmung zurückzuführen ist. Huggenbergers Pilotprojekt der Abteilung Kantonsgeologie der Universität Basel schafft nun Klarheit. Klimaveränderungen spielen demnach keine entscheidende Rolle.

Die relevanten Einflüsse sind vor Ort menschgemacht: Erwärmt wird das Grundwasser hauptsächlich durch die Abwärme von Gebäuden und durch die Nutzung zur Kühlung. Am meisten Wärme strahlen Bauwerke im Untergrund aus. Deshalb ist das Grundwasser am Ende des Winters, am Ende der Heizperiode, am wärmsten.

Der Rhein diehnt nicht zur Abkühlung

Doch auch im Sommer wird das Grundwasser immer wärmer. Als Kühlmittel hat es an Bedeutung gewonnen. Wie die «Schweiz am Sonntag» berichtete, hat die Basler Pharma an Hitzetagen ein Problem: Sie darf den Rhein nicht mehr zur Kühlung verwenden, wenn dieser wärmer als 25 Grad ist. Roche und Novartis weichen deshalb vermehrt aufs Grundwasser aus.

Schon heute kühlen beide Konzerne einen wesentlichen Teil ihrer Anlagen in Basel mit Grundwasser. Nach der Verwendung wird das Wasser in der Regel erwärmt zurück in den Untergrund gepumpt. Die beiden Pharmaunternehmen bauen das System aus. Im Gebiet um die Erlenmatt klärt Roche derzeit ab, ob Grundwasser von dort zum Areal des Roche-Turms gepumpt werden kann. Novartis hat beim Kanton ein Konzept eingereicht, um neue Grundwasserbrunnen auf dem Novartis-Campus zu erschliessen.

Differenz von höchstens drei Grad

Dabei ist die Erwärmung des Grundwassers in Basel angesichts der gemessenen Werte bereits heute illegal. Es besteht dasselbe Problem wie beim Rheinwasser. Die eidgenössische Grundwasserschutzverordnung, deren Grenzwerte die Basler Behörden bei der Rheinwassernutzung nicht einhalten, wird auch beim Grundwasser verletzt.

Die sechs bis acht Grad, um die das Basler Grundwasser erwärmt wurde, sind zu viel. Die Gewässerschutzverordnung definiert: «Die Temperatur des Grundwassers darf durch Wärmeeintrag oder -entzug gegenüber dem natürlichen Zustand um höchstens drei Grad verändert werden.»

Die Auswirkungen des erwärmten Grundwassers sind kaum erforscht. Bekannt ist, dass erwärmtes Grundwasser als Trinkwasser ungeeignet wird, da sich die Mikrobiologie verändert. Doch auch in Industriearealen, wo das Grundwasser am wärmsten wird, aber nicht getrunken wird, sind die Folgen heikel. «Die Poren des Untergrundes können sich zum Beispiel durch die Ausfällung von Karbonat verringern, wodurch die Grundwasserzirkulation eingeschränkt wird», sagt Huggenberger.

«first come, first serve»

In erster Linie sieht der Geologe aber ein grundsätzliches Problem: «Üblich ist, dass die Abwärme wie Abfall im Grundwasser entsorgt wird. Irgendwann ist der Kübel voll.» Ein voller Kübel bedeute, dass die Temperatur so hoch ist, dass mit dem Grundwasser nicht mehr effizient gekühlt werden kann. Bisher sei in Basel nach dem Prinzip «first come, first served» vorgegangen worden: Wer die Ressource zuerst anzapft, hat noch kühles Wasser. «Das Grundwasser wird unkontrolliert erwärmt», sagt Huggenberger. Dadurch verliert die Ressource für die Kühlung an Wert.

Huggenberger fordert ein Umdenken: «Anstatt die Wärme zurück ins Grundwasser zu pumpen, könnte man sie in der Tiefe temporär bis zur nächsten Heizperiode speichern.» Das Grundwasser fliesst ungefähr in den ersten zehn Metern des Untergrunds. Die Abwärme solle in tieferen Schichten unterhalb des Grundwassers zwischengespeichert werden. Bei einzelnen neuen Gebäuden auf dem Novartis-Campus werden derartige Wärmespeichersysteme installiert. Oft lohnen sich diese aber finanziell nicht.

Huggenberger regt einen neuen Blick auf die Kosten an: «Man muss auch den Wert einberechnen, den das Grundwasser als Kühlmittel für die Firmen hat.» Huggenberger ist in diesen Fragen als Berater für das Basler Amt für Umwelt und Energie tätig. Dort stosse er auf offene Ohren. Das genüge aber nicht. «Insbesondere die Ingenieure, welche die grossen Firmen beraten, müssten umdenken», sagt er. Auch Stadtplaner nimmt er in die Pflicht. Immer mehr Bauwerke wachsen in den Untergrund. Der Trend der Erwärmung spitzt sich zu.