Die Erdwärmenutzung mit Erdwärmesonden und -kollektoren hat in den letzten Jahren einen enormen Aufschwung erlebt. Dabei wurden auch neue Materialien entwickelt, die gegenüber den bis dahin verwendeten konventionellen Rohrwerkstoffen PE-80/PE-100 erheblich verbesserte Eigenschaften aufweisen und neue Einsatzmöglichkeiten erlauben. Im Mittelpunkt steht dabei der Einsatz von vernetztem Polyethylen, insbesondere PE-Xa. Daraus hergestellte Erdwärmesonden oder -kollektoren bieten gegenüber unvernetztem Polyethylen Vorteile hinsichtlich Spannungsriss-, Kerb- und Punktlastbeständigkeit. Zudem ermöglichen Erdwärmesonden aus vernetztem Polyethylen aufgrund einer Temperaturbeständigkeit bis 95 °C die Errichtung von Erdwärmesondenspeichern und das Einspeisen von Überschusswärme aus einer thermischen Solaranlage in die Erdwärmeanlage.
Die Nutzung der oberflächennahen Geothermie gewinnt vor dem Hintergrund global steigender Energiekosten,der weltweit geforderten Begrenzung des CO2-Ausstoßes und der vom Nutzer geforderten Grundlastfähigkeit stark an Bedeutung. In der Anfangszeit der Nutzung der oberflächennahen Geothermie waren grundwasserbasierte, zum Gebirge offene Systeme mit einer direkten Nutzung der im Grundwasser enthaltenen Wärme noch weit verbreitet („standing column wells“). Diese Art der Geothermienutzung bedarf jedoch stets einer aufwendigen wasserrechtlichen Genehmigung und ist nur genehmigungsfähig, wenn existierende Grundwasserhorizonte nicht miteinander verbunden werden. Ebenso muss die problemlose Verpressung des entnommenen Grundwassers im sogenannten „Schluckbrunnen“ über Jahre problemlos möglich sein. Darüber hinaus ist die maximal erreichbare Entzugsleistung bei wasserbasierten Systemen durch den Gefrierpunkt des Wassers begrenzt.
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| Quelle: | Sonderherft 2010 (Februar 2010) | |
| Seiten: | 7 | |
| Preis: | € 4,00 | |
| Autor: | Dipl.-Ing. Guido Kania Dipl.-Ing. Daniel Gottschalk | |
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Geothermie-Industrieforschungsanlage zur Untersuchung hybrider Erdwärmesondenkonzepte
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2010)
Erdwärmetiefsonden zur Nutzung oberflächennaher Geothermie weisen für Raumheizzwecke ein hohes Wachstumspotenzial auf. Den bestehenden Konzepten der Erdwärmenutzung ist jedoch der Nachteil eigen, dass sich durch die langsame Abkühlung des Untergrundes aufgrund des fortschreitenden Wärmeentzuges die Arbeitszahl der angekoppelten Wärmepumpen verschlechtern kann und damit der Verbrauch an Primärenergie ansteigen würde. Es muss somit nicht gewährleistet sein, dass diese Heizsysteme über eine Nutzungszeit von 15 bis 20 Jahren mit gleichbleibend hoher Effizienz betrieben werden können.
Anbindung und Verteilung von Erdwärmesonden
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2010)
Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen sind ein komplexes System, welches seine Effektivität ausschließlich aus dem funktionierenden Zusammenspiel seiner einzelnen Gewerke erhält. Die beste Wärmepumpe ist nur so effizient, wie es die Entzugsseite zulässt. Hier entscheidet die „schlechteste“ Komponente über die Gesamtleistung des Systems. Es sind z. B. nicht nur die Bohrmeter und der Ausbau der Sondenbohrung von höchster Wichtigkeit, sondern auch die Anbindung und die Verteilertechnik haben einen sehr großen Einfluss auf die Leistung der Gesamtanlage. Dies gilt insbesondere bei Anlagen, die nicht nur heizen, sondern auch kühlen.
Energetische Grundwassernutzung im städtischen Bereich – Planung bei
konkurrierenden Nutzungen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (8/2011)
Die Grundwassernutzung im Bereich der Bonner Rheinaue hat Tradition. Schon als Bonn noch Regierungshauptstadt war, wurden im Wasserwerk Plittersdorf und im Alten Wasserwerk in der Nähe des ehemaligen Plenarsaals jährlich bis zu 5 Mio. m³ Grundwasser gefördert. In Zeiten hoher Energiepreise und der Notwendigkeit, CO2-Emissionen zu reduzieren, liegt es nahe, die Ressource Grundwasser zum Heizen und Kühlen von Gebäuden zu nutzen. Mit einer übergreifenden Planung kann dies auf nachhaltige und wirtschaftliche Weise geschehen.
Anpassung von Bestandsgebäuden an die Bedürfnisse effizienter Nahwärmenetze Premium
© ia GmbH - Wissensmanagement und Ingenieurleistungen (5/2011)
Einflussfaktoren und Optimierungsmöglichkeiten
Geflutete Grubenbaue als Wärmespeicher
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2011)
Im Rheinischen Schiefergebirge wurde über einen Zeitraum von ca. 2.600 Jahren Erzbergbau betrieben. Durch den modernen Tiefbau wurden Teufen von über 1.000 m erreicht, zudem Einzelgruben zu großen Verbundbergwerken zusammengeschlossen. Nach Stilllegung erfolgte die Flutung der Bergwerke und es bildeten sich geothermische Reservoire mit großen Wasservolumina.