Wissenschaftler des Institutes für Angewandte Geowissenschaften (AGW) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erforschen die Möglichkeiten der geothermischen Kühlung von Gebäuden. Dabei verglichen sie u. a. die geothermische Kühlung mittels
„Aquiferspeicherung“ und konventionelle Klimaanlagen miteinander. Es zeigte sich, dass mit erdgekoppelten Kühl- und Heizsystemen eine Energie- und CO2-Einsparung zwischen 50 und 90 Prozent möglich ist.
In dem Projekt „Geospeicher.bw“ forschen im Verbund KIT, Hochschule Offenburg, Universität Heidelberg, HBC und Universität Stuttgart. An Pilotstandorten in Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Stuttgart, Karlsruhe und Hockenhelm wird gezeigt, wie geothermische Energie auch für die Gebäudekühlung eingesetzt werden kann.
Bei der saisonalen Speicherung wird überschüssige Wärme im Sommer aus Gebäuden im Untergrund gespeichert. Dabei entzieht die Anlage dem Untergrund Kühlenergie. Man spricht in diesem Fall von passiver Kühlung. Es bedarf hierzu lediglich des elektrischen Stroms für den Betrieb der Umwälzpumpe. Im Winterhalbjahr wird der Kreislauf umgekehrt betrieben. Die eingespeicherte Wärme wird dem Untergrund wieder entzogen und dient in Verbindung mit einer Wärmepumpe der Beheizung der Wohnräume. Die saisonale Speicherung ermöglicht über das Jahr gerechnet eine ausgeglichene Energiebilanz des Untergrundes. Dies wiederum sorgt für einen besonders nachhaltigen Betrieb von Heiz- und Kühlsystemen der Oberflächennahen Geothermie.
Mit Grundwasser betriebene Anlagen, sogenannte Aquiferspeicher, funktionieren wie folgt: Durch einen Entnahmebrunnen wird im Sommer kaltes Grundwasser gefördert. Mithilfe eines Wärmetauschers kann man das kalte Grundwasser indirekt zum Abkühlen eines Gebäudes nutzen. Das hochgepumpte Grundwasser wird infolgedessen erwärmt. Daraufhin wird das erwärmte Wasser zurück in den Boden gepumpt und so dort gespeichert. Dieser Kreislauf wirkt auch hier im Winter umgekehrt: Das Warmwasser wird nach oben gepumpt und nun über einen Wärmetauscher indirekt zum Heizen benutzt. Besonders für Industrieanlagen, große öffentliche Gebäude und Gewächshäuser eigne sich diese Technik.
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