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40 Wissenschaftlich-technische Begleitung der Pilotanlagen
2.4.2.2 Anlagenkonzept
Alle Gebäude werden an eine zentrale Wärmeversorgung, die aus Heizzentrale, Wärmeverteilnetz
und Wärmeübergabestationen besteht, angeschlossen. Das Schema der geplanten
solar unterstützten Nahwärmeversorgung ist identisch mit Bild 2.30. Auf den Dächern der
Gebäude werden Sonnenkollektoren (etwa 15 000 m², 205° SW, 15° Neigung) in großen,
zusammenhängenden Kollektorfeldern installiert. Die von den Kollektoren gesammelte
Wärme wird über eine Rohrleitung zur Heizzentrale transportiert und dort in den Kurzzeit-
(100 m³) bzw. Langzeit-Wärmespeicher (Aquifer, rund 35 000 m³ Wasseräquivalent) eingespeist.
Die im Sommer bei hoher Einstrahlung
gesammelte Wärme wird im
Langzeit-Wärmespeicher bis zum
Beginn der Heizperiode gespeichert
und im Herbst und Winter zur Wärmeversorgung
der Gebäude verwendet.
Die darüber hinaus benötigte
Wärme muß durch die Nachheizung
bereitgestellt werden.
Bild 2.32: Schema einer Wärmespeicherbohrung mit
Brunnenausbau (100 m³/h Förderleistung)
Im Rahmen dieses Pilotvorhabens
sollte erstmals ein Aquifer-Wärmespeicher
gebaut werden. Wärmespeicher
in Aquiferen (grundwasserführende
Gesteinsschichten) arbeiten
als offene Systeme, d.h. Grundwasser
wird aus einem oder mehreren Brunnen
gefördert, nimmt die solar erzeugte
Wärme auf und wird dann über
einen zweiten Brunnen oder eine
Brunnenanordnung in denselben
Grundwasserleiter zurückgefördert
(siehe Bild 2.30). Dabei nimmt der
durchströmte, bohrungsnahe Bereich
die Wärme in seiner Gesteinsmatrix
auf. Durch Umkehrung der
Strömungsrichtung kann diese Wärme
zu einem späteren Zeitpunkt wieder
genutzt werden. In Bild 2.32 ist eine Wärmespeicherbohrung mit Brunnenausbau dargestellt.
Die Bohrungstiefe richtet sich nach der Lage des Grundwasserleiters. Für die Planung und
Genehmigung eines effizienten Wärmespeichers ist die Kenntnis der zu nutzenden
Speicherschicht und der angrenzenden Schichten unabdingbar. Es müssen negative
Auswirkungen auf das Erdreich und insbesondere auf die Wasserqualität ausgeschlossen
werden.
Durch Untersuchungen im Vorfeld /9/ wurden die geologischen Verhältnisse in der Nähe des
zunächst geplanten Speicherstandortes bis in ca. 50 m Tiefe ermittelt. Die Firma DMT /10/
untersuchte dann die Region um den neuen Speicherstandort im Osten des Baugebietes
detaillierter, beschränkte sich jedoch auch auf den oberflächennahen Bereich. Dieser oberflächennahe
Bereich stellte sich dann als ungeeignet für eine Wärmespeicherung heraus. Um
tiefere Horizonte zu untersuchen, wurde ein Auftrag an die Firma Geothermie Neubrandenburg
GmbH (GTN) erteilt /11/. Ergebnis dieser geologischen Untersuchungen ist das in Bild