Jahrbuch 2011 - Ingenieurkammer Thüringen

Redaktion
Abbildung 4: Einbau Erdwärmesonden
(Polyethylen – PE 100), welche
sich im Rohrleitungsbau bewährt
haben, eingesetzt. Diese besitzen
jedoch nur schlechte Wärmeleiteigenschaften.
Aufgrund dessen
wurden in einem Verbundvorhaben
(gefördert durch das BMWi) mit
Praxispartnern und dem Lehrstuhl
für Kunststofftechnik Erlangen (LKT,
Universität Erlangen-Nürnberg)
neuartige Kunststoffe entwickelt,
welche bei gleichbleibenden physikalischen
Eigenschaften ca. dreimal
so wärmeleitfähig wie herkömmliche
Rohrmaterialien sind.
Diese innovativen „Erdwärmesonden
aus wärmeleitfähigem Kunststoff“
werden unter Betriebsbedingungen
in Langzeittests auf ihre
Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit
im Geothermiefeld Max-
Zöllner-Haus untersucht (Abbildung
4).
Zahlreiche Messungen belegen,
dass es im Bereich der oberen Bodenzone
bis hin zu einer Teufe von
ca. 25 m zu saisonal bedingten
Temperaturschwankungen kommt.
Aufgrund dieser Bodencharakteristik
wird bei den „Energieoptimierten
Erdwärmesonden“ (FuE-Vorhaben
gefördert durch das BMWi)
eine Differenzierung bzgl. der Wärmeleitfähigkeit
in vertikaler Richtung
in isolierende und wärmeleitende
Bereiche vorgenommen.
Durch eine Kombination von wärmedämmenden
und thermisch verbesserten
Verpressmaterialien in einem
Bohrloch kann hierbei die Energieeffizienz
von Erdwärmesonden wesentlich
erhöht werden. Das neue
Einbauverfahren mit innovativen
Verpressmaterialien kommt in der
Versuchsanlage zur Anwendung
und kann mit konventionellen Bauweisen
in gleicher Geologie und
Hydrogeologie verglichen werden.
Die Funktionsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit
einer geothermischen
Anlage ist im hohen Maße
von der Qualität der Bauausführung
abhängig. Qualitätssicherung
und -überwachung sind somit unerlässlich.
Geeignete Verfahren
hierfür fehlen derzeit auf dem Markt.
Die FITR gGmbH hat sich deshalb
das Ziel gestellt, ein System zur
Qualitätssicherung und -überwachung
auf der Basis faseroptischer
Temperaturmesstechnik zu entwickeln
(gefördert durch das BMWi).
Eine der eingebauten Sonden wurde
zu diesem Zweck mit Baufehlern,
eine weitere mit einem Leerrohr,
einem Heizband sowie zusätzlicher
Faseroptik ausgestattet.
Neue Untersuchungsmethoden
können so an diesem Standort getestet
und überprüft werden.
Durch die Anwendung neuer innovativer
Verfahren und Technologien
soll die Effizienz und Effektivität
geothermischer Anlagen verbessert,
Kosten eingespart und damit
der Anteil an erneuerbarer Energie
Erdwärme zur Deckung des Gesamtenergiebedarfs
signifikant gesteigert
werden.
Nur durch interdisziplinäre Zusammenarbeit
zwischen dem Bauherr,
Haustechnikplanern, Architekten
und Forschern konnten an dem
Standort Gutenbergstraße 29a in
Weimar sowohl Klima- als auch
Denkmalschutz unter einem Dach
vereint und das Objekt Max-Zöllner-
Haus für die Nutzung der Erdwärme
in einer Jugendstilvilla mit dem
Preis „Ausgewählter Ort 2010“ im
Rahmen des Wettbewerbs „365
Orte im Land der Ideen“ am 24. August
2010 ausgezeichnet werden.
Das Gebäude ist darüber hinaus
Bestandteil des Projektes „EnEff:
Stadt Weimar“.
5. Energieeffiziente Stadt –
EnEff:Stadt Altes Zöllnerviertel
Weimar
In einem durch das BMWi geförderten
Projekt wurde im Zuge des
5. Energieforschungsprogramms
der Bundesregierung das alte
Zöllnerviertel in Weimar als Pilotprojekt
ausgewählt, um innovative
Technologien im städtischen
Raum einzusetzen.
Zentraler Baustein ist ein Quartier-Energiekonzept,
das zu einer
möglichst energieeffizienten und
niedrig-exergetischen Versorgung
des Gebietes auf der Basis regenerativer
Energien (Solar bzw. Photovoltaik
und Geothermie), der Kraft-
Wärme-Kopplung, eines Nahwärmenetzes
sowie der Verwendung
effektiver Steuer- und Regelungstechnik
führen soll. Die Energieeinsparungen
werden neben der
Verbesserung der Umweltsituation
zu einer Reduzierung der Betriebskosten
führen und somit zur nachhaltigen
Steigerung der Wohnattraktivität
beitragen. Die Umsetzung
des sich derzeit in der Vorplanung
befindlichen Konzepts
sind im Rahmen der Förderung
durch das BMWi ebenso geplant
wie ein anschließendes Monitoring.
Dipl-Ing. UTE BÜCHNER
FITR, Leiterin Fachbereich Energie
und Umwelt
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