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Entwicklung und Markteinführung einer hydraulischen Tiefbohranlage mit Zahnstangenantrieb

Seit der Novellierung des „Erneuerbare Energien“-Gesetzes im Jahr 2004 wächst der Stellenwert geothermischer Anwendungen als regenerative Energiequelle zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung – Chance und Herausforderung für Bohranlagenhersteller und Bohrkontraktoren.

Viele Kommunen oder Unternehmen, die die Nutzung von tiefer Geothermie in konkreten Projekten planen, fragen derzeit verstärkt Bohrkontraktoren an und treten in direkte Verhandlungen mit Kraftwerksplanern. Als großer „Hemmschuh“ für diese Projekte erweist sich gegenwärtig die geringe Verfügbarkeit an Bohranlagen, um in die heißen Gesteinsschichten von 2.500 m bis 5.000 m vordringen zu können. Einerseits gebunden in langfristigen Verträgen mit der E&P-Industrie, andererseits wenig geeignet für die speziellen Bedingungen geothermaler Bohrungen, sind Bohranlagen mit Hakenlasten um die 3.500 kN derzeit sowohl als Kauf- als auch als Mietobjekt nur schwer erhältlich. Vor diesem Hintergrund bieten sich momentan für Bohranlagenhersteller und Bohrkontraktoren, die ihrerseits bei der Umsetzung von Anlagenteilen und Steuerungssystemen wichtige Hilfestellung aus der Praxis geben, gute Möglichkeiten im Markt. Verbunden mit der Chance, neuartige Lösungen zu etablieren, sich konzeptionell von konventionellen Anlagen abzusetzen und damit neue Ansätze zu schaffen, bestehen jedoch auch hohe Investitionsrisiken für die einzelnen Hersteller.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.