Die Wärmestromdichte q [W m-2], ist der Wärmestrom pro Fläche.
Die mittlere terrestrische Wärmestromdichte ist 91,6 mW/m2. Lokal können die Werte stark abweichen.
In Deutschland schwankt die Wärmestromdichte zwischen 66 mW/m2 und 83 mW/m2 mit einem Mittel von 78 mW/m2 (Fuchs).
Im Wärmestrom ist der Faktor Zeit integrativ enthalten. Die Wärmestromdichte entspricht dem Produkt aus der Wärmeleitfähigkeit λ und dem Temperaturgradienten grad T [K m-1] und ist durch die Fouriergleichung
Q = λGrad T
definiert, welche die konduktive Wärmeleitung beschreibt.
Zur Wärmestromdichte q gilt:
W m-2
Die Wärmestromdichte ist der Wärmestrom aus der Erde pro Einheitsfläche.
In-situ-Messung der Temperatur in Bohrungen und daraus abgeleitet der Temperaturgradient; Messung der Wärmeleitfähigkeit an Bohrkernen im Labor (ersatzweise Literaturwerte für gleiche Lithologie).
Temperaturextrapolation in die Tiefe z . Die Extrapolation setzt reine konduktive Wärmeübertragung voraus.
Mittlere Temperatur an der Erdoberfläche T0, Wärmeleitfähigkeit λ.
30–120 mW m-2. Die mittlere Wärmestromdichte beträgt in Deutschland etwa 65 mW m-2.
Siehe auch Wärmestrom, terrestrischer.
Internationale Wärmestromdatenbank der International Heat Flow Commission
Fuchs, Sven, Andrea Förster, Ben Nodren, Evaluation of the terrestrial heat flow in Germany: A case study for the reassessment of global continental heat-flow data, Earth Science Reviews, 235, 104231, 2022
Weitere Literatur siehe:
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