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Aufrüstung konventioneller Wärmegewinnungs- und Industrieanlagen durch Geothermie

In Kooperation mit zwei Energieversorgungsunternehmen und einem energieintensiven Industriebetrieb wurde das österreichische Forschungsprojekt GeoHeat.at realisiert. Anhand von zwei Standorten in unterschiedlichen geologischen Gebieten mit differierenden Anforderungsprofilen sollte geklärt werden, unter welchen geowissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen eine Auf- bzw. Umrüstung bestehender Wärme- und Industrieanlagen mit Methoden der geothermischen Energiegewinnung und Energiespeicherung sinnvoll durchgeführt werden kann.

In Österreich existieren konventionelle Wärmegewinnungs- und Industrieanlagen, die einen dringenden Modernisierungs- und Emissionssenkungsbedarf aufweisen. Geothermische Energiegewinnungsmethoden werden jedoch zumeist bei Neubauten berücksichtigt. Hierbei stellt sich die Frage, ob ein nicht viel beachtlicheres Anwendungspotenzial der Geothermie in der Modernisierung (Umrüstung, Nachrüstung) bestehender Energieversorgungsanlagen - besonders von Wärmegewinnungsanlagen - in Österreich besteht. In Kooperation mit Energieversorgungsunternehmen und einem energieintensiven Industriebetrieb wurde im Rahmen des Forschungsprojekts GeoHeat.at anhand von zwei Standorten in unterschiedlichen geologischen Gebieten mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen untersucht, unter welchen geowissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen eine Auf- bzw. Umrüstung bestehender Wärme- und Industrieanlagen mit Methoden der geothermischen Energiegewinnung und Energiespeicherung sinnvoll durchgeführt werden kann. Hierbei wurden tatsächlich erreichbare CO2-Einsparungspotenziale analysiert und in eine Kosten-Nutzen-Rechnung eingebunden, die auf wirtschaftlichen Vorgaben der Wirtschaftspartner basiert.

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.