Jahrbuch 2011 - Ingenieurkammer Thüringen

Redaktion
Abbildung 2: Verfahren zur Erdwärmenutzung
Erdwärmesonden
Die Leitungen werden bei entsprechend
vorliegender Fläche in einer
frostfreien Tiefe von 1,20 bis 1,80 m
in horizontalen Abständen von 50
bis 80 cm als Rohrregister (analog
zu einer Fußbodenheizung) eingebracht.
Hierbei wird über das Doppelte
der zu beheizenden Fläche
benötigt. Bei eingeschränkten Platzverhältnissen
können optional Grabenkollektoren
verbaut werden.
In Regionen mit oberflächennahem
Grundwasser sind die konstanten
Temperaturen dieses Mediums direkt
nutzbar, sofern die Erschließung
mittels sogenannter Grundwasserdubletten
(Saug- und
Schluckbrunnen) in wirtschaftlichen
Maßstäben umsetzbar und genehmigungsfähig
ist. Diese Variante
der Erdwärmenutzung stellt mitunter
eine effizientere Option gegenüber
den vorher genannten Anwendungen
dar.
Mit diesen Verfahren ist es möglich,
im Großteil des Bundesgebietes
die Wärmequelle Erdreich
zu erschließen und eine sowohl
ökonomische als auch ökologische
Alternative gegenüber der Klimatisierung
mit fossilen Brennstoffen
zu realisieren (Abbildung 2).
4. Geothermieaktivitäten – FITR
Der Einsatz regenerativer Energien
in denkmalgeschützten Gebäuden
stellt aufgrund des erhöhten Energiebedarfs,
des Sanierungsaufwandes
und der nur teilweise zur Verfügung
stehenden Flächen für Niedertemperaturheizsysteme
erhöhte
Anforderungen an Bau und Betrieb.
Die FITR gemeinnützige GmbH beschäftigt
sich seit mehr als sieben
Jahren in unterschiedlichsten For-
Erdwärmekollektoren
Grundwasserbrunnen [bwp e.V.]
schungs- und Entwicklungsprojekten
mit der Nutzung geothermischer
Energiepotenziale. Um sowohl
dem innovativen als auch energetisch-ökologischen
Aspekt gerecht
zu werden, ist am neuen Institutssitz
der FITR gGmbH, dem Max-
Zöllner-Haus in Weimar, ein Geothermiefeld
für Heizung und Kühlung
erstellt worden.
Dank tatkräftiger Unterstützung des
Bauherrn und des Haustechnikplaners
wurde statt der geplanten
Gastherme ein bivalentes Heizsystem
mit teilweiser Niedertemperaturheizung
in das zu sanierende
Gebäude integriert. Mittels Erdwärme
erfolgt so eine Grundlastabdeckung
des Heizenergiebedarfs,
welche in Verbindung mit der
Wärmepumpenanlage das Kernstück
der Heizanlage bildet.
Außerdem wird durch das Geothermiefeld
eine passive Kühlung
des Dachgeschosses sowie des
Vortragssaales realisiert.
Das Erdwärmesondenfeld, welches
aus neun Erdwärmesonden mit
einer jeweiligen Teufe von 75 m
besteht, ermöglichte es gleichzeitig,
mehrere Projekte des Fachbereichs
Energie und Umwelt umzusetzen.
Hierbei wurden unter anderem die
neuesten Innovationen auf dem Gebiet
der oberflächennahen Erdwärme
eingebaut und erprobt.
Die Besonderheit des Geothermiefeldes
besteht darin, dass sich alle
Sonden voneinander unterscheiden.
Die unterschiedlichen Bauformen
und Bauweisen werden durch
die Implementierung vielfältiger
Mess- und Überwachungstechnik
(ortsaufgelöste faseroptische Temperaturmesstechnik,
zusätzliche
Temperaturmessfühler und Durchflussmesser)
im Betrieb vergleichend
untersucht.
Gleichzeitig können durch gezielte
Messreihen Wechselwirkungen sowohl
zwischen den Sonden als auch
mit dem umgebenen Erdreich in Abhängigkeit
von den geologischen
und hydrogeologischen Standortbedingungen
betrachtet und nachgewiesen
werden. Dies sind unter
anderem Ziele des durch das BMWi
(Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie) geförderten Forschungsvorhabens
„Geothermiefeld“
(Abbildung 3).
Für geothermisch gekoppelte Verfahren
werden in der Praxis oftmals
konventionelle Rohrmaterialien
Abbildung 3: Bohrarbeiten
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