Die thermische Grundwassernutzung
Grundwasser-Wärmepumpen nutzen direkt die im Grundwasser gespeicherte Wärmeenergie, indem ein oberflächennahes Grundwasserstockwerk über einen Förder- und einen Schluckbrunnen erschlossen wird. Die Ergiebigkeit des zu nutzenden Grundwasserleiters beeinflusst dabei die Dimensionierung und Wirtschaftlichkeit der Brunnen und der Wärmepumpe. Je ergiebiger ein Grundwasserleiter, desto mehr Wasser und damit Wärme bzw. Kälte kann entnommen werden.
Hydraulische Einschränkungen
Je mehr Wasser aus einem Grundwasserleiter entnommen wird, desto stärker sinkt der Grundwasserspiegel. Die maximale Entnahme muss demnach auf ein verträgliches Maß beschränkt werden. In der Praxis wird oft eine maximale Absenkung des Grundwasserspiegels um ein Drittel der gesamten Mächtigkeit des Grundwasserkörpers angesetzt.
Im Allgemeinen muss entnommenes Grundwasser wieder in den gleichen Grundwasserleiter zurückgeführt werden. Dabei entsteht ein Aufstau des Grundwassers und der Grundwasserspiegel steigt. In Gebieten, in denen ein geringer Abstand der Geländeoberkante zum Grundwasser (Flurabstand) herrscht, muss der Aufstau entsprechend eingeschränkt werden. Ansonsten könnte unterirdische Infrastruktur (Keller, etc.) überschwemmt werden.
Thermische Einschränkungen
Die thermischen Veränderungen im Grundwasser müssen umweltverträglich sein und sind deshalb beschränkt. Generell darf die Grundwassertemperatur nicht mehr als 5-6°C verändert werden. Für die Erwärmung des Grundwassers gilt zudem dass eine maximale Temperatur von 20°C nicht überschritten werden darf.
Beim thermischen Recycling gelangt das schon genutzte Wasser durch übermäßiges Pumpen vom Schluckbrunnen zurück in den Förderbrunnen und kann nicht mehr entlang der natürlichen Grundwasserfließrichtung abströmen. Diesen unerwünschten Effekt gilt es zu vermeiden, da so nicht mehr die natürliche Grundwassertemperatur zur Verfügung steht und dementsprechend die Effizienz der Anlage sinkt.