Das Molassebecken ist eine der wichtigsten Regionen für hydrothermale Nutzungen (tiefe Geothermie, Erdwärme) in Baden-Württemberg. Nutzhorizonte sind Oberer Muschelkalk, Oberjura und Sandsteinaquifere der Oberen Meeresmolasse. Die Thermalwässer werden balneologisch und zur Gebäudeheizung genutzt.
Der mitteltiefen Geothermie (Erdwärme, Baden-Württemberg) wird häufig der Tiefenbereich von 400–1000 m zugeordnet. Zu den geothermischen Nutzungssystemen gehören tiefe Erdwärmesonden (Wärmetauscher mit Koaxialsonde oder Doppel-U-Sonde) und tiefe Aquiferspeicher.
Im GeoMol-Projekt wurde das geothermische Potenzial der mitteltiefen bis tiefen Erdwärmesonden für ein Teilgebiet des baden-württembergischen Molassebeckens abgeschätzt (hohe Untergrundtemperatur, Temperaturgradient). Theoretisch könnten demnach nahezu überall Erdwärmesondenanlagen erstellt werden.
Erdwärmesonden gehören in Baden-Württemberg zu den am häufigsten genutzten Systemen der oberflächennahen Geothermie (Erdwärme). Entscheidend für die Nutzung (Bohrungen) sind lokale geologische und hydrologische Verhältnisse sowie die Genehmigungsfähigkeit und Besiedlungsdichte.
In Baden-Württemberg wird tiefe Geothermie (Erdwärme) aufgrund der hohen Untergrundtemperaturen (positive Temperaturanomalien) im Oberrheingraben und im Molassebecken genutzt. Die geothermische Nutzung der Thermalwässer hat eine lange Tradition (Baden-Baden, Badenweiler).
ISONG (Informationssystem Oberflächennahe Geothermie) weist auf geotechnische und bodenkundliche Risiken und Einschränkungen beim Bau von Erdwärmekollektoren hin. Kartenthemen sind Wärmeleitfähigkeit (Boden), Grundwasserstand, Grabbarkeit, Wasser- und Heilquellenschutzgebiete,...
Im Lagerstättengesetz finden sich rechtliche Grundlagen und Auflagen, nach denen in Baden-Württemberg Bohrungen für Brunnensysteme gemeldet werden müssen. Hierfür bietet das RPF/LGRB die Internetanwendung Bohranzeigensystem (BANZ) an.
Die EWS-Schadensfälle (Erdwärmesonde) führten zur Entwicklung von Verfahren der Qualitätskontrolle in der Bauphase und nach der Installation (Hinterfüllung/Ringraumabdichtung) (Leitlinien Qualitätssicherung Erdwärmesonden des Umweltministeriums Baden-Württemberg (LQS EWS)).
Für den Bau einer Geothermieanlage (Erdwärme) sind Genehmigungen bei den zuständigen Behörden (Landesbergdirektion) einzuholen. Der Handlungsleitfaden Tiefe Geothermie von Baden-Württemberg gibt das Vorgehen und die einzelnen Handlungsabläufe in ihrer zeitlichen Reihenfolge wieder.
Den rechtlichen Rahmen für den Bau von Erdwärmekollektoren in Baden-Württemberg bilden insbesondere das Wasserrecht und das Bergrecht. Ohne Kontakt zum Grundwasser und außerhalb von Wasserschutzgebieten können sie anzeigefrei gebaut werden.