Geothermie
Leistungen
Auf der Grundlage einer Energiebedarfsermittlung (Wärme- und Kältebedarf) und der vorgesehenen Haustechnik wird die Erschließung der Erdwärmequelle geplant und ausgeführt. Diese Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte:
- Prognose der Untergrundverhältnisse (geologisches Profil, Grundwassersituation)
- Wahl des Erschließungsverfahrens (Erdwärmesonde, Erdwärmekollektor, Brunnen)
- Dimensionierung der Erdwärmeanlage (Anzahl, Lage, Tiefe)
- Simulation des Langzeitverhaltens
- Behördenmanagement (Wasserbehörde, Bergbehörde, Geologischer Dienst)
- Finanzierungskonzept / Fördermöglichkeiten
- Erstellung der Ausschreibungsunterlagen für die Bauleistungen, Vergabeempfehlung
- Baubegleitung, Bauüberwachung, Qualitätskontrolle, Dokumentation
- Überwachung der Anlage in der Nutzungsphase
Geothermie ist unabhängig von der Jahreszeit verfügbar und daher eine grundlastfähige regenerative Energieform. Die Erdwärme ist aus den Böden und Gesteinen sowie aus dem Grundwasser gewinnbar, in einigen Gebieten ist die Nutzung von Grubenwasser des Altbergbaus möglich. Ihre langfristige erfolgreiche Nutzung hängt jedoch sehr stark von individuellen Standortvoraussetzungen und Nutzungsbedingungen ab.
Die Faktoren- Geologie (Wärmeleiteigenschaften der geologischen Schichten)
- Grundwasserfluss
- Energiebedarf und Lastverteilung
- Sondenart und Sondenabstände
beeinflussen daher das langfristige Leistungsvermögen einer geothermischen Anlage.
Für die Simulation des Langzeitverhaltens steht uns im Unternehmen neben branchenüblichen Softwareanwendungen eine gemeinsam mit der TU Bergakademie Freiberg, Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik, entwickelte Simulationssoftware zur Verfügung. Somit besteht die Möglichkeit für Langzeitprognosen zur Entwicklung der Untergrundtemperatur und der Wärmeentzugsleistung. Diese Langzeitprognosen sind für Erdwärmesondenanlagen mit Wasser-/Solezirkulation und mit Direktverdampfung durchführbar.
Abb. Entwicklung des Wärmestroms im Laufe von 20 Jahren (links) und Temperaturfeld zu einem Zeitpunkt im Sondennahbereich.
Geothermie kann im Bereich der Gebäudetechnik mit verschiedenen regenerativen und fossilen Energieformen kombiniert werden. Mit einer Erdwärmeanlage allein ist es möglich, den gesamten Wärmebedarf für die Heizung und die Warmwasserbereitung zu decken sowie gleichzeitig in der warmen Jahreszeit durch Kühlung das Gebäude zu klimatisieren. Die Nutzung des Sondenumfeldes als latenten Wärmespeicher (Abwärme aus Klimatisierung oder Solarthermie) bzw. ein Mix verschiedener regenerativer Energieformen (Geo-Solar-Thermie) ist sinnvoll und effizient und erhöht die Langzeitwirkung geothermischer Anlagen sowie ihre Energieeffizienz erheblich (Arbeitsszahl > 3).
nach obenForschung und Entwicklung
Wärmeeigenschaften sächsischer Gesteine
Ermittlung der Wärmeleitfähigkeiten sächsischer Gesteine mittels Laser-Scanning von
repräsentativen Bohrkernen und Handstücken als eine Voraussetzung für die Erarbeitung
geothermischer Kartenwerke
AG: Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, 2008-2009
Mitwirkung am Projekt Oberflächennahes geothermisches Potenzial Sachsens (Pilotprojekt)
Flächendarstellung der punktuellen geothermischen Entzugsleistung auf zwei TK50-Blättern,
AG: Hydro-Geo-Consult GmbH, Sächsisches Landesamt für Umwelt und Geologie, 2007
REVITAMIN (Revitalisierung von Bergbaufolgelandschaften in Osteuropa)
Kurzfristige Möglichkeiten und langfristige Entwicklungspotenziale für die regenerative
Energieversorgung der Modellregion Deuben (Sachsen-Anhalt) „Energiepark an der Straße der
Braunkohle”
AG: Wirtschaftsförderung des Landkreises Weißenfels
Mitteldeutsche Braunkohlenentwicklungsgesellschaft mbH Theißen, 2006
Projekte
Errichtung einer Erdwärmeanlage (38 kW) zum Heizen und Klimatisieren
für den Neubau eines Bürogebäudes in Chemnitz
- Geologisches Vorprofil / Machbarkeitsstudie
- Prognose des Langzeitverhaltens des
geothermischen Entzugsverhaltens - Auslegung der Anlage / Kostenschätzung
- Genehmigungsverfahren
- Bauüberwachung
- Entwicklung eines Monitoringsystems
- Überprüfung der Ausführungsplanung mit
- Langzeitsimulation des geothermischen Entzugs
unter Berücksichtigung eines
Wärmeeintrags aus Klimatisierung - Präzisierung der Prognoseergebnisse durch Bestimmung der
Wärmeeigenschaften der anstehenden Schichten im Labor.
(Im Vorfeld wurde eine 110 m tiefe Kernbohrung abgeteuft , siehe Abbildung rechts.) - Nachweis der Verbesserung der geothermischen Entzugsleistung
durch den
Wärmeeintrag (Einspeisung) über einen bestimmten Zeitraum von 20 Jahren
- Langzeitsimulation des geothermischen Entzugs
unter Berücksichtigung eines
AG: Chemnitzer Siedlungsgemeinschaft e.G., 2009-2010, Einweihung im November 2010
Machbarkeitsstudie Geothermie für Stadtvilla in Dresden (inkl. EED-Simulation)
AG: privater Bauherr, 2008
Machbarkeitsstudie zur Nutzung des Hauptstolln-Umbruch (Anlage des Freiberger Altbergbaus)
für die Klimatisierung des Kreiskrankenhauses Freiberg gGmbH, 2000
Chemnitzer Umweltpreis 2002, Sektion Wissenschaft
Temperaturfeldprognose inkl. geologisch-hydrogeologischer Standortbewertung für den Einsatz von Direktverdampfersonden
- Gartenbaubetrieb in Arrezzo/Norditalien, 2008
- Bürokomplex in Gräfenhainichen, 2008
- Plattenbauten in Obrnice bei Most, 2008 (siehe Titelbild)
Geologisch-hydrogeologische Standortbewertung für eine Machbarkeitsstudie zur geothermischen Energieversorgung des Gewerbegebietes Freiberg Ost
AG: Gewerbe- und Industrieverband Ost, Freiberg-Hilbersdorf-Niederschöna, 2007
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