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Qualitätssicherung bei Erdwärmsonden II - Forschungsvorhaben

Die zukünftige Entwicklung im Marktbereich der untiefen Geothermie wird in den nächsten Jahren aber stark von gesteigerten Planungssicherheiten und effizienteren Qualitätskontrollmöglichkeiten und -anforderungen abhängen. Die Anwendung von Erdwärmesonden ist eine relative junge Technologie und es ist sehr wenig darüber bekannt, wie langzeitstabil sie sich langfristig im Untergrund verhalten. Deshalb ist es für die Akzeptanz von Erdwärmesonden zwingend erforderlich, umfangreiche Kenntnisse über die Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden zu erhalten. Deshalb werden im Vorhaben zentrale Aspekte der Qualitätssicherung bearbeitet. 

Steckbrief

Programm/ Zuschussgeber

BMWi

Akronym

 

Titel/ Thema

Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden II mit Beteiligung am IEA-ECES-Annex 27

Identifikation/ Zuwendungsnummer

03ET1386

Durchführungszeitraum

01.10.2016 - 31.09.2019

Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag

2.029.610 EURO

Sonstiges

 

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Ziel des Projektes ist es die Qualität von Erdwärmesonden in Planung, Bau und Betrieb zu verbessern. Es werden zentrale Aspekte der Qualitätssicherung aus technischer, ökologischer und ökonomischer Sicht bearbeitet.

  • Verfahren zur Überprüfung der Messeinrichtungen für Thermal Response Tests
  • Abdichtung von Erdwärmesonden-Bohrungen mit Verfüllmaterialien
  • In-situ Messverfahren zur Qualitätsüberwachung und -monitoring von Erdwärmesonden
  • Verfahren zur Verbesserung der Bohrlochverfüllung bei Erdwärmesonden
  • Entwicklung und Implementierung konsistenter Auslegungsmodelle für oberflächennahe geothermische Anlagensysteme (GEOSYST+)
  • IEA ECES Annex 27 ' Quality Management in Design, Construction and Operation of Borehole Systems 

Ein Teilprojekt hat als strategisches Gesamtziel, die Schaffung einer durchgängigen und konsistenten Modellbasis für die unterschiedlichen oberflächennahen geothermischen Quellensysteme. Eine solche Durchgängigkeit (z. B. zwischen Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren) existiert bislang nicht. Auch sind für bestimmte Systeme, wie Speichersonden, spezielle Bauformen von Erdwärmekollektoren, Speicher-Energiepfähle usw. noch keine allgemein anerkannten Modelle für die Planungspraxis verfügbar. Nur mit methodisch vergleichbaren, konsistenten Modellen und Werkzeugen können jedoch Auslegungs- und damit auch Wirtschaftlichkeitsberechnungen für alle Typen von Erdwärmesonden und anderen geothermischen Wärmequellen inkl. der zunehmend vorkommenden Systemkombinationen untereinander kompatibel und vergleichbar durchgeführt werden. Diese Modellbasis soll in einer neuen Version GEOSYST+ des an der Hochschule Biberach entwickelten Programms GEOSYST implementiert werden, wobei für Teile wie Modellrechenkerne auch die Anwendung durch Dritte in deren Simulationsumgebungen möglich sein soll, um eine möglichst große Verbreitung zu erreichen.

Teilvorhaben

  • Entwicklung und Implementierung konsistenter Auslegungs- und Auswertungsmodelle für oberflächennahe geothermische Anlagensysteme 
  • Bau und Betrieb einer Erdwärmetestsonde im Nordschwarzwald 
  • Integration autarker Messmodule in den Messaufbau einer Thermal Response Testanlage 
  • In-situ Messverfahren zur Qualitätsüberwachung und -monitoring von Erdwärmesonden mit dem Fokus auf Glasfasertechnik 
  • Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden  

Koopertionspartner

  • Hochschule Biberach - Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE) - Fachgebiete Simulationstechnik, Energiekonzepte und Geothermie
  • Burkhardt GmbH Neuweiler
  • enOware GmbH
  • ElfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV
  • Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung, e.V. - Bereich Energiespeicherung (ES)

Weblinks

https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/26?op=enargus.eps2&m=0&v=10&p=0&s=0&q=03ET1386

zuletzt bearbeitet März 2020