Stand der technischen Entwicklung oberflächennaher Geothermie in Deutschland: Fid-Bau Portal

Stand der technischen Entwicklung oberflächennaher Geothermie in Deutschland

Mands, Erich / Sauer, Marc / Grundmann, Edgar / Langguth, Karsten / Sanner, Burkhard / Gäbler, Wolfgang

Der Beitrag vermittelt eine Bestandsaufnahme der aktuellen technischen Entwicklung oberflächennaher Geothermie, ausgehend von Verfahren der Standortuntersuchung und Anlagenplanung über die Ausführung von Erdwärmesonden- und Brunnenanlagen bis hin zu Beispielen innovativer Gesamtkonzepte für größere Anlagen. Dabei wird auch diskutiert, wie kleinere Anlagen in größerer Zahl sachgerecht geplant werden können und in welchen Bereichen noch Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten oder Grundlagenuntersuchungen erforderlich sind. Wesentliche Entwicklungsziele für Bohrtechnik in der oberflächennahen Geothermie sind: sicheres und zuverlässiges Bohren auch unter schwierigen geologischen und hydrogeologischen Bedingungen, sauberes und geräuscharmes Arbeiten sowie einfaches Handling mit wenig Personal. Grundsätzlich gilt, dass sich das Verhalten eines geschlossenen Wärmeübertragersystems im Wesentlichen aus zwei Komponenten zusammensetzt: (1) Wärmetransport im umgebenden, ungestörten Untergrund sowie (2) Wärmeübergang vom ungestörten Untergrund in das Wärmeträgermedium. Bei kompakten, oberflächennahen Erdreichwärmeübertragern spielen neben den Wärmetransport auch Wärmespeichervorgänge und die Phasenumwandlung (Wasser/Eis) eine große Rolle. In einer Tabelle werden dazu verschiedene Auslegungsparameter für den Fall einer Erdwärmesonde mit 152 mm Bohrdurchmesser, HDPE-Doppel-U und normalem Dämmer angegeben. Weiterhin werden in zwei Abbildungen die theoretisch mögliche nachhaltige Entzugsleistung für eine Erdwärmesonden-Anlage aufgezeigt. In einer weiteren Abbildung wird dargestellt, wie sich die Entzugsleistung mit sinkender Temperatur in der Erdwärmesonde erhöhen lässt.