Regenerative Energie
Hochleistungs-Energiepfähle zur Nutzung der Kühlwirkung des Bodens
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
Mit neuartigen Hochleistungs-Energiepfählen lässt sich die Kühlwirkung des Bodens für Großanwendungen, wie Prozesswärmeableitung und Großgebäude- Klimatisierung, wirtschaftlich nutzen. Mit einer Mantelfläche von bis zu 167 m2 zum Erdreich und einem Inhalt von 65 m³ Wasser je Pfahl dringt das System in Kühlleistungsbereiche vor, die bisher konventionellen Kühltechniken vorbehalten waren. Möglich wird dies durch die Übertragung der bislang im Mast- und Hochbau eingesetzten Bauweise von vorgespannten Schleuderbeton-Fertigteilen auf die Anwendungen der Geothermie. Zum Einsatz kam die Technik bei der bayrischen Firma OM-Klebetechnik GmbH in der Prozesskühlung dreier Druckstraßen. Seither konnte der Strombedarf für die bisherige Kühlung auf den Bedarf der Umwälzpumpen gesenkt werden.
Standardisierte Bausteine für Geothermiesonden
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
Wie lässt sich eine Idee für ein neues Messverfahren für tiefe Geothermiebohrlöcher schnell in ein In-situ-Funktionsmuster integrieren? Für ähnliche Fragestellungen hat die Automobilindustrie die Plattformstrategie entwickelt. An einer Plattform für Geothermiesonden arbeitet das Karlsruher Institut für Technologie seit einigen Jahren. Der Baukasten, namens ZWERG, enthält sehr unterschiedliche Komponenten. Einerseits handelt es sich dabei um Blaupausen bewährter Konzepte (zum Beispiel Auslegung und Ausführung des Sondengehäuses) oder Informationen zur Beschaffungslogistik (zum Beispiel Lieferant und Richtpreis für die Halbzeuge des Sondengehäuses). Andererseits enthält er fertige Komponenten, die flexibel einsetzbar sind (zum Beispiel HiTES-Sondensteuerung: High Temperature Embedded System). Die erste Anwendung der Plattform ist eine Sonde zur Inspektion tiefer und heißer Bohrlöcher, die GeoKam.
Bau der geothermischen Großanlage 'Rathaus-Galerie' in Hagen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2014)
Das Gebäude der Rathaus-Galerie im Hagener Stadtzentrum hat eine geplante Verkaufsfläche von ca. 20.000 m². Die bivalente Heiz- und Kühlanlage wird mit drei Großwärmepumpen und einem Gaskessel zur Spitzenlastdeckung betrieben. Zur Wärmequellenerschließung wurden 94 Erdwärmesonden bis 200 Meter Teufe mit insgesamt 18.800 Bohrmetern errichtet. Die Wärmepumpenanlage des Gebäudes soll eine Heizleistung von 900 kW und eine Kälteleistung von 740 kW liefern. Die Inbetriebnahme ist für Ende 2014 vorgesehen.
Aufrüstung konventioneller Wärmegewinnungs- und Industrieanlagen durch Geothermie
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2014)
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.
Thermisch aktivierte duktile Gussrammpfähle als Wärmequelle für Absorptionswärmepumpen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2014)
Die Erweiterung eines Bürogebäudes in Besigheim wurde im Sommer 2013 auf duktilen Gussrammpfählen gegründet. Diese wurden über Doppel-U-Erdwärmesonden zu Energiepfählen thermisch aktiviert. Die Energiepfähle dienen als Wärmequelle für eine Absorptionswärmepumpenanlage zur Beheizung des Gebäudes. In den Sommermonaten wird über das Pfahlfeld passiv gekühlt. Das Projektbeispiel zeigt, wie über ein innovatives Wärmepumpenkonzept die Zielstellung eines umwelt- und ressourcenschonenden Gebäudes erreicht werden kann.
Qualitätssicherung durch den Thermal-Response-Test
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2014)
Der Thermal-Response-Test hat als Verfahren zur Standortuntersuchung für Erdwärmesonden eine rasante Markteinführung erfahren. Er liefert wichtige Daten für die Auslegung und zur Qualitätssicherung von Anlagen. Im Rahmen des Implementing Agreements 'Energy Conservation through Energy Storage' (ECES) der Internationalen Energieagentur (IEA) hat eine Arbeitsgruppe aus internationalen Experten aktuelle Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung zusammengestellt und daraus Vorschläge für einen Standardtest erarbeitet. Diese werden in Blatt 5 ('Thermal-Response-Test') der VDI 4640 'Thermische Nutzung des Untergrunds', das kurz vor der Fertigstellung steht, berücksichtigt.
Anforderungen der neuen DVGW-Arbeitsblätter W 120-1 und -2 im Zusammenhang mit der akkreditierten Zertifizierungspraxis
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2014)
Mit dem Weißdruck der DVGW-Arbeitsblätter W 120-1 und W 120-2 liegen zwei umfassende Zertifizierungsgrundlagen für die Bereiche Brunnen- und Messstellenbau sowie oberflächennahe Geothermie vor. In der Zertifizierungspraxis sind die neuen Anforderungen entsprechend umzusetzen, sodass hier die Vorgaben der Akkreditierungsstelle eingehalten werden. In dem Artikel wird über die Umsetzung der neuen Regelwerke im Rahmen der Zertifizierung berichtet und der Bogen zu den jeweiligen Regelungen von W 120-1 und -2 gespannt.
Akzeptanz, Information und Kommunikation - Grundlagen für den Erfolg geothermischer Projekte
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2014)
Im TIGER-Projekt gehen erstmals in Deutschland Geistes- sowie Sozialwissenschaftler und Ingenieure der Frage nach, wie Bürger, Behörden und Unternehmen künftig besser miteinander über tiefe Geothermie kommunizieren können. Erste Ergebnisse des Forschungsvorhabens zeigen: Die komplexe Technologie wird grundsätzlich als mögliche Energiegewinnungsform für Deutschland gesehen.
Herausforderungen im kritischen Stockwerksbau in Baden-Württemberg: Lösungen und Hintergründe
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2014)
Durch die Einführung der Leitlinien 'Qualitätssicherung Erdwärmesonden' in Baden-Württemberg liegt ein besonderes Augenmerk auf dem 'kritischen' Stockwerksbau. Dies führt immer wieder zu Diskussionen über die Definition und dem daraus resultierenden Umgang mit Erdwärmesondenbohrungen. Wann ist ein Stockwerksbau kritisch und warum? Wie ist dieser beim Bohren zu erkennen und wie sind Grundwasserstockwerke oder schwierige geologische und hydrogeologische Untergrundverhältnisse abzudichten? Angeboten werden Hinweise und Berechnungsgrundlagen für die Planung und Projektausführung.
Bedeutung der tiefen Geothermie im zukünftigen Energiemarkt
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2014)
Damit sich die noch relativ junge Technologie in einem Energiemarkt mit überwiegend fluktuierenden erneuerbaren Energien wirtschaftlich behaupten kann, ist zum einen die adäquate Einbeziehung der tiefen Geothermie bei der Weiterentwicklung der energiepolitischen Rahmenbedingungen notwendig - zum Beispiel bei der Implementierung eines Kapazitätsmarktes oder bei der Novellierung der Fördersysteme für erneuerbare Energien. Zum anderen ist es erforderlich, bei der technischen und wirtschaftlichen Weiterentwicklung der tiefen Geothermie die Schwerpunkte auf die Erhöhung der Flexibilität und die Senkung der Strom- und Wärmegestehungskosten zu setzen.
