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Bewirtschaftungsmethode

Die Bewirtschaftungsmethode ist neben der heat in place (HIP)- Methode eine der üblichen Methoden zur Abschätzung des geothermischen Potenzials einer Region oder eines Landes. Da in Deutschland die übliche Bewirtschaftung im Betrieb geothermischer Dubletten besteht, wird hier bei der Anwendung der Bewitschaftungsmethode in der Regel unterstellt, dass in dem bearbeiteten Gebiet eine Maximalzahl typischer Dubletten betrieben und das Gebiet so 'bewirtschaftet' wird. Hierzu wird das Gebiet in (meist einheitliche) Zellen unterteilt (parketiert) in denen jeweils eine Dublette betrieben werden könnte. Aus der Anzahl der Dubletten und deren thermischen Leistungen ergibt sich dann die mögliche Gesamtleistung (das Potenzial) des betrachteten Gebietes, aber auch die räumliche Verteilung der Potenziale, dargestellt z.B. in Leistung/km2. Letztlich empfiehlt es sich noch, die gefundenen Ergebnisse mit den Wärmebedarfen der Region zu verschneiden.

Geothermische Dublette

Die geothermische Dublette ist bei dieser Betrachtung der Grundbaustein einer Anlage zur geothermischen Strom- oder Wärmeerzeugung. Dies gilt insbesondere für hydrothermale Anlagen, bei denen geothermische Wärme aus natürlichen Aquiferen gefördert wird. Die Dublette besteht dabei aus einer Förderbohrung und einer Injektionsbohrung.

Thermische Leistung einer Dublette

Die Wärmeleistung einer Dublette und damit das Wärmepotential, welches aus dem Tiefengrundwasser entnommen werden kann, ergeben sich wie folgt:

Pth = Q cf ΔT

dabei ist:

Während die Förderrate Q und die Fördertemperatur T1 für jeden Dublettenstandort individuell engenommen werden müssen sind die übrigen Werte oft für ein größeres Gebiet konstant:

Die jährlich nutzbare Wärmeenergie ergibt sich aus dem Zusammenhang zwischen Wärmeleistung und Volllaststunden (VLS):

E = P VLS/a

wobei E = Energie (kWh/a); VLS/a = Volllaststunden pro Jahr (h).

Potenzialermittlung mit der Bewirtschaftungsmethode

Mit der sogenannten Bewirtschaftmethode ergibt sich das Potenzial eines Gebietes dadurch, dass man in diesem Gebiet eine Maximalzahl von Dubletten unterbringt und deren Leistungen addiert. Hierzu kann das betrachtete Gebiet in gleichförmige Zellen unterteilt werden (Parketierung). Dies können z.B. Quadrate, Rechtecke oder Hexagone mit einem vorgewählten Flächeninhalt sein. Typisch sind hier Flächen von 5 - 10 km2. Von Hamacher et al. wurden z.B. für due Bayrische Molasse Hexagone mit 7,5 km2 Fläche gewählt.

Liegen keine besseren Daten vor, kann hier auch mit Annahmen gearbeitet werden, Beispiel:

  • Fläche für eine Dublette 7,5 km2
  • Fördertemperatur 120 °C
  • Referenztemperatur 20 °C
  • Förderrate 80 kg/s

Aus den so gewonnen Daten lassen sich dann auch Karten mit Leistung/km2 oder Potenzial pro km2 darstellen.

Literatur

Hamacher, T., Bewertung Masterplan Geothermie, TU München, 2022

Weblinks

https://www.nlog.nl/en/tools

zuletzt bearbeitet März 2024, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de