Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Increased Groundwater Temperatures and Their Potential for Shallow Geothermal Use in Urban Areas
Der globale Klimawandel und der Wärmeeintrag in den Untergrund durch anthropogene Aktivitäten beeinflussen und erhöhen Grundwassertemperaturen (GWT) weltweit. Lokation, Häufigkeit und Ursachen von GWT Anomalien sind jedoch nur unzureichend bekannt. Zwar haben erhöhte GWT negative Auswirkungen auf den chemischen und physikalischen Zustand des Grundwassers sowie die Grundwasser Fauna, jedoch bergen sie auch ein enormes Energiepotenzial für die nachhaltige Wärmeversorgung von Quartieren oder ganzen Städten. Wenn erhöhte GWT effizient genutzt werden kann zudem auch CO\ti{2} eingespart werden. Eine Möglichkeit das volle Potenzial dieser unterirdischen Energiequelle zu gewinnen und auszuschöpfen ist die oberflächennahe Geothermie. Bisher wurde jedoch noch keine detaillierte Analyse des räumlichen Zusammenhangs von geothermischem Potenzial und Wärmeeintrag zum Wärmebedarf durchgeführt. \\ In der ersten Studie werden die GWT Daten von 44.205 Brunnen in zehn mitteleuropäischen Ländern analysiert, um die extremsten, positiven Temperaturanomalien zu identifizieren. Die anthropogene Wärmeintensität (AHI), die Differenz der durchschnittlichen, unbeeinflussten GWT und einer lokal gemessenen GWT wird verwendet, um GWT Anomalien aufzuspüren. Anschließend werden diese AHIs kategorisiert und separat für die drei Landbedeckungsklassen "natürlich", "landwirtschaftlich" und "künstlich" untersucht. Da menschliche Einflüsse auf das Grundwasser hauptsächlich in Städten relevant sind und auch hier am häufigsten lokalisiert wurden, liegt das Augenmerk der Studie auf der Analyse von Temperaturanomalien im Zusammenhang mit künstlichen Oberflächen. Signifikante AHIs von 3~- 10~K in natürlichen und landwirtschaftlichen Gebieten resultieren von anthropogenen Quellen wie Deponien, Kläranlagen oder Bergbauaktivitäten. Brunnen, die von künstlichen Oberflächen umgeben sind, weisen AHIs von über 6~K auf. Diese hohen AHIs sind meist auf Wärmeeinträge aus Tiefgaragen, beheizten Kellern und Fernwärmeleitungen zurückzuführen. Diese GWT Anomalien ...
Increased Groundwater Temperatures and Their Potential for Shallow Geothermal Use in Urban Areas
Der globale Klimawandel und der Wärmeeintrag in den Untergrund durch anthropogene Aktivitäten beeinflussen und erhöhen Grundwassertemperaturen (GWT) weltweit. Lokation, Häufigkeit und Ursachen von GWT Anomalien sind jedoch nur unzureichend bekannt. Zwar haben erhöhte GWT negative Auswirkungen auf den chemischen und physikalischen Zustand des Grundwassers sowie die Grundwasser Fauna, jedoch bergen sie auch ein enormes Energiepotenzial für die nachhaltige Wärmeversorgung von Quartieren oder ganzen Städten. Wenn erhöhte GWT effizient genutzt werden kann zudem auch CO\ti{2} eingespart werden. Eine Möglichkeit das volle Potenzial dieser unterirdischen Energiequelle zu gewinnen und auszuschöpfen ist die oberflächennahe Geothermie. Bisher wurde jedoch noch keine detaillierte Analyse des räumlichen Zusammenhangs von geothermischem Potenzial und Wärmeeintrag zum Wärmebedarf durchgeführt. \\ In der ersten Studie werden die GWT Daten von 44.205 Brunnen in zehn mitteleuropäischen Ländern analysiert, um die extremsten, positiven Temperaturanomalien zu identifizieren. Die anthropogene Wärmeintensität (AHI), die Differenz der durchschnittlichen, unbeeinflussten GWT und einer lokal gemessenen GWT wird verwendet, um GWT Anomalien aufzuspüren. Anschließend werden diese AHIs kategorisiert und separat für die drei Landbedeckungsklassen "natürlich", "landwirtschaftlich" und "künstlich" untersucht. Da menschliche Einflüsse auf das Grundwasser hauptsächlich in Städten relevant sind und auch hier am häufigsten lokalisiert wurden, liegt das Augenmerk der Studie auf der Analyse von Temperaturanomalien im Zusammenhang mit künstlichen Oberflächen. Signifikante AHIs von 3~- 10~K in natürlichen und landwirtschaftlichen Gebieten resultieren von anthropogenen Quellen wie Deponien, Kläranlagen oder Bergbauaktivitäten. Brunnen, die von künstlichen Oberflächen umgeben sind, weisen AHIs von über 6~K auf. Diese hohen AHIs sind meist auf Wärmeeinträge aus Tiefgaragen, beheizten Kellern und Fernwärmeleitungen zurückzuführen. Diese GWT Anomalien ...
Increased Groundwater Temperatures and Their Potential for Shallow Geothermal Use in Urban Areas
Tissen, Carolin (Autor:in) / Blum, P.
01.01.2020
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Englisch
Modeling for delineation of protection areas for shallow groundwater resources in peri-urban areas.
| BASE | 2012
Urban Heat Island in the Subsurface and Geothermal Potential in Urban Areas
| UB Braunschweig | 2013
Groundwater Potential for the Utilisation of Shallow Geothermal Energy from a Closed Coal Mine
| DOAJ | 2024