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Grundwassergekoppelte Wärmepumpeanlage am Bonner Bogen

Jährlich werden in Deutschland ca. 40.000 erdgekoppelte Wärmepumpen
installiert, mit steigender Tendenz. Jedoch sind nur selten so große grundwassergekoppelte Anlagen dabei, wie am Standort Bonn Rheinwerk. Dort sollen im Endausbau über 100.000 m2 Nutzfläche mit oberflächennaher Geothermie beheizt und gekühlt werden. Über insgesamt zehn Brunnen wird Grundwasser aus den Rheinterrassen entnommen, thermisch genutzt und wieder in den Aquifer zurückgeleitet. Bis zu 600 l/s können in Zeiten des Spitzenbedarfs dem Untergrund an Kühlung entnommen werden. Durch eine durchdachte Brunnenwechselschaltung, kombiniert mit einer Campusstruktur der Gebäude, durch die häufig gleichzeitig Kühl- und Heizbedarf gegeben ist, wird die Energiequelle Geothermie optimal genutzt. Damit können hervorragende Arbeitszahlen erwartet werden. Die im September 2009 in Betrieb gegangene Anlage kann als Musteranlage für große, grundwassergekoppelte Wärmepumpen gelten.

Schon seit mehr als fünf Jahren wird das erste Gebäude des 'Bonner Bogens', damals noch als 'BonnVisio' bezeichnet, mit einer monovalent betriebenen, grundwassergekoppelten Wärmepumpe beheizt und gekühlt  (BT F in Abb. 2). Dazu werden jährlich 275.000 m3 Grundwasser über zwei Brunnen gefördert und über zwei Reinfiltrationbrunnen dem Untergrund wieder zugeführt. Die Fließrichtung des Grundwassers im Gebäudestrang wurde dabei nicht in jahreszeitlichem Wechsel geführt. Vielmehr wurde diese Anlage so berechnet, dass die thermische Front des jeweiligen jahreszeitlichen Betriebs in etwa mit dem Wechsel zum nächsten Frühjahr bzw.Herbst die Förderbrunnen erreicht. Die Wirtschaftlichkeit dieser Anlage überzeugte den Investor so stark, dass er 2006 beschloss, die geplanten Flächen des Fünf-Sterne-Hotels  (BT D in Abb. 2) , Kongresszentrums, der Büros und der hochwertigen Wohnbebauung mit Kindertagesstätte ebenfalls mittels Geothermie zu beheizen und zu kühlen.

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Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
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