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Drilling Simulator Celle erreicht wichtige Meilensteine in der Aufbauphase

Das Gebäude des Drilling Simulator Celle (DSC) wurde im März 2015 von einer Kerngruppe wissenschaftlicher Mitarbeiter der Technischen Universität Clausthal übernommen. Diese neue Forschungseinrichtung der TU Clausthal, die auch dem Energieforschungszentrum Niedersachsen (EFZN) zugeordnet ist, widmet sich der Simulation des Tiefbohrprozesses mit dem Ziel, Bohrkosten zu reduzieren und die Umweltverträglichkeit zu verbessern. Zentrale Bestandteile der Ausstattung mit wissenschaftlichen Großgeräten sind ein Software- und ein Hardware-Simulator. Beide Systeme wurden inzwischen in Betrieb genommen.

In der Bohrindustrie kommen angesichts der insbesondere in Deutschland eingeleiteten Hinwendung zu mehr regenerativen Energien zusätzlich zur Exploration und Förderung von Erdöl und Erdgas neue Anwendungen hinzu. Dazu gehören Tiefbohrungen auf Geothermie sowie Speicherprojekte nicht nur für Erdgas, sondern auch für andere Gase und Wärmemedien. Generell ist in den letzten Jahren das Bewusstsein gestiegen, Tiefbohrungen umweltfreundlicher, kostengünstiger und sicherer zu gestalten. Auf Basis des erfolgreichen niedersächsischen Forschungsverbundes' Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik' gebo wurde zu dessen inhaltlicher Verstetigung der 'Drilling Simulator Celle' DSC als Forschungseinrichtung der Technischen Universität Clausthal etabliert. Im Zentrum des Forschungskonzepts steht die realitätsnahe Echtzeit-Simulation des Bohrprozesses. Durch systematisch durchgeführte Simulation können später im Feld erhebliche Kosten gespart werden. Der Standort Celle war naheliegend, weil dies das Zentrum der Bohrindustrie in Deutschland ist. In Celle gibt es nicht nur zahlreiche mittelständische Unternehmen aus dieser Branche, sondern auch mehrere Niederlassungen internationaler Dienstleister, die zum Teil ihre Hochtechnologie-Entwicklungszentren hier eingerichtet haben. Die Bestimmung des DSC war von Anfang an, in Kooperation mit der Industrie in großem Umfang Auftragsforschung durchzuführen. Dies können einfache und komplexe Aufgabenstellungen, theoretische und praktische Untersuchungen, Hardware- und Software-Simulationen, Tests von firmeneigener Hardware, Software oder Automatisierungsmodulen sein. Das Nachstellen kritischer Bohr-Szenarien am Software-Simulator gehört zu den besonderen Stärken des DSC. Der Bohrsimulator wird in den nächsten Jahren, auch im Rahmen weiterer geförderter Projekte, seine Forschungskompetenz erheblich ausbauen. Als Einrichtung der TU Clausthal haben die wissenschaftlichen Mitarbeiter am DSC die Gelegenheit, in ihrem Fachgebiet eine Promotion durchzuführen. Neben den Kontakten zur Industrie wird auch ein enger Austausch mit anderen Forschungseinrichtungen auf internationaler Ebene betrieben.

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.