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Offenes System (Geothermie)

Besonders in der Oberflächennahen Geothermie wird häufig zwischen geschlossenen und offenen Systemen unterschieden. Diese Unterscheidung bezieht sich auf die Zirkulation des Wassers als Wärmeträger im Untergrund.

Oberflächennahe Geothermie

Bei geschlossenen Systemen (Erdwärmesonden, Erdwärmekollektoren) zirkuliert das Wasser in geschlossenen Rohrleitungen. Offene Systeme werden meist Grundwassersysteme oder Brunnensysteme genannt. Sie haben nicht notwendigerweise eine Reinjektion.

Tiefengeothermie

In der Tiefengeothermie sind offenen System der Normalfall. Sie bestehen in der Regel aus einer Dublette, also aus einer Förderbohrung und einer Reinjektionsbohrung. Sie sind also im Förderhorizont 'offen'. An der Oberfläche sind alle Systeme geschlossen und so gut von der Umwelt getrennt.

Es ist nicht ohne weiteres klar, ob und in welchen Ausmaß eine Wasserzirkulation im Förderhorizont tatsächlich stattfindet. Es kann durchaus sein, dass kein oder nur wenig vom reinjizierten Wasser der Förderbohrung zufließt. In jedem Fall fördert die Reinjektion nachhaltige hydraulische Verhältnisse im Reservoir.

Auch für die Tiefengeothermie sind inzwischen geschlossene Systeme (closed loop) angedacht. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob sie wirtschaftlich sein können.

Literatur

Giordano, N; Canalis, L; Ceppa, L; Comina, C; Degiorgis, L; Giuliani, A; Mandrone, G; Marcon, G : How open-loop heat pumps on lakes can help environmental control:an example of geothermal circular economy, European Geothermal Congress , 2016

Soheil PORKHIAL, Hamzeh SHEYDAE : A Performance Comparison Between an Open Source and a Vertical Closed Source Heat Pump System for Residential Heating In the Cold Climate Iran , World Geothermal Congress , 2015

Seong-Kyun KIM, Gwang-Ok BAE, Kang-Kun LEE: Numerical Analysis of Open-loop and Closed-loop Geothermal Heat Pump Systems, World Geothermal Congress  2015

Abesser, Lewis: The open loop ground source heat pump screening tool for England and Wales, European Geothermal Conference 2013

Kilkis, I. B. : Closed Loop Versus an Open Loop Geothermal District System: A Techno-Economical Assessment , Geothermal Resources Council Transactions 1996