Das vorgeschlagene Forschungsprojekt Geo-Resume will sich mit der Fragestellung beschäftigen, wie sich realisierte Erdwärmesonden (EWS)-Felder im Arbeitsbetrieb tatsächlich verhalten und welche technischen und wirtschaftlichen Potenziale zu ihrer Optimierung bestehen.

Steckbrief

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Das vorgeschlagene Forschungsprojekt will sich mit der Fragestellung beschäftigen, wie sich realisierte Erdwärmesonden (EWS)-Felder im Arbeitsbetrieb tatsächlich verhalten und welche technischen und wirtschaftlichen Potenziale zu ihrer Optimierung bestehen. Das primäre Projektziel besteht darin, grundsätzliche Empfehlungen für den nachhaltigen Betrieb großer EWS-Felder und 'Cluster unter besonderer Berücksichtigung thermischer Regenerationsmaßnahmen durch Einspeisung von Solar-, Umwelt- und Abwärme in den Untergrund zu erarbeiten. Ein Ausgangspunkt ist die Bewertung bestehender EWS-Felder in Norddeutschland in Bezug auf Nachhaltigkeit (Energiebilanzausgleich) und Momentanleistung sowie saisonalem Wärme- bzw. 'Kälte-' Lieferungsvermögen.

Dazu werden bestehende und in Bau befindliche Anlagen mit Messtechnik instrumentiert und über einen Zeitraum von mindestens einem Jahr vermessen. Die zu erhebenden Daten umfassen anlagentechnische (ISFH) und hydrogeologische (Uni Göttingen) Daten. Mittels Modellierung und Simulation werden die Energietransporte zwischen den Anlagen und dem geologischen Untergrund analysiert und bewertet. Das so geschaffene Verständnis wird im nächsten Schritt für die Untersuchung technisch/wirtschaftlicher Optimierungsmaßnahmen mittels thermischer Regeneration durch Abwärme, Umweltwärme sowie Solarthermie verwendet.

Mögliche Maßnahmen und Verfahren werden technisch und wirtschaftlich bewertet. Ziel ist es, für Planung, Genehmigung und Betrieb von EWS-Feldern Werkzeuge zu erarbeiten, die die langfristige Nachhaltigkeit sicherstellen sowie das technische und wirtschaftliche Effizienzpotential thermischer Regenerationsmassnahmen zu rationalisieren. Als Begleitkreis haben sich fünf geologische Dienste bereit erklärt, das Projekt fachlich zu begleiten. Der föderale Aspekt wird dadurch gestärkt, dass von der Planerseite sechs, mit Geothermieprojekten erfahrene, Ingenieurbüros aus drei zusätzlichen Bundesländern das Projekt unterstützen.

Kooperationspartner

Institut für Solarenergieforschung GmbH: Monitoring und Simulation

Georg-August-Universität Göttingen - Geowissenschaftliches Zentrum der Universität Göttingen - Abt. Angewandte Geologie: Hydrogeologische Modellierung. In diesem Teilprojekt sollen Empfehlungen für den nachhaltigen Betrieb großer Erdwärmesonden (EWS)-Felder und –Cluster unter besonderer Berücksichtigung thermischer Regenerationsmaßnahmen erarbeitet werden. Ausgangspunkt ist die Bewertung bestehender EWS-Felder in Bezug auf Energiebilanzausgleich, Momentanleistung und saisonales Wärme- bzw. 'Kälte-' Lieferungsvermögen.

Bestehende und in Bau befindliche Anlagen werden mit Messtechnik instrumentiert und vermessen. Erhoben werden anlagentechnische und hydrogeologische Daten. Mittels Modellierung und Simulation werden die Energietransporte zwischen den Anlagen und dem geologischen Untergrund analysiert und bewertet. Das geschaffene Verständnis wird dann für die Untersuchung technisch-wirtschaftlicher Optimierungsmaßnahmen mittels thermischer Regeneration durch Einspeisung von Solar-, Umwelt- und Abwärme in den Untergrund verwendet. Ziel ist es, für Planung, Genehmigung und Betrieb von EWS-Feldern Werkzeuge zu erarbeiten, die die langfristige Nachhaltigkeit sicherstellen, sowie das technische und wirtschaftliche Effizienzpotential thermischer Regenerationsmaßnahmen zu rationalisieren. Betrachtet wird die Untergrundseite.

Der Beitrag zu den Projektzielen erfolgt mittels hydrogeologischer Erkundung und Instrumentierung des Untergrunds, numerischer hydrogeologisch-thermischer Modellierung und über die Identifizierung der maßgeblichen Untergrundparameter und Prozesse, welche die räumliche und zeitliche Entwicklung des Temperaturfeldes kontrollieren. Der Erkenntnisgewinn soll im Kontext des Gesamtvorhabens eine Analyse des Langzeitverhaltens bestehender EWS-Felder und –Cluster und hieraus die Optimierung des Designs, des Betriebs sowie des Monitorings ermöglichen und, durch den Vergleich der Ergebnisse aus der hydrogeologisch-thermischen Modellierung und aus der Anwendung von EWS-Anlagen-Planertools, zur Verbesserung von Werkzeugen zur Planung und Betriebsoptimierung von EWS-Anlagen beitragen.

zuletzt bearbeitet Dezember 2023 Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de