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I. Simulation der Tiefenerdwärmesonde Weggis TH1 mit FRACTure
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Die Energie aus dem Erdinnern wird als JHRWKHUPLVFKH (QHUJLH oder (UGZlUPH bezeichnet.
Die Herkunft dieser Energie kann aus drei verschiedenen Quellen zusammengefasst werden:
der natürliche Zerfall der radioaktiven Elemente, die Ursprungswärme bei der
Erdentwicklung und die freigelassene Gravitationsenergie.
Für den kontinentalen Bereich ist der natürliche Zerfall von radioaktiven Elementen wie
Uran, Thorium und Kalium sehr bedeutend, da die Kruste bei der Erdoberfläche sehr reich
an diesen Elementen ist. Diese freigelassene Energie addiert sich zur noch vorhandenen
Ursprungswärme der Erdentstehung.
Die konventionellen Mittelwerte des Wärmeflusses und des Temperaturgradienten bei der
Erdoberfläche betragen 0.065 W/m 2 und 0.03 K/m. Wenn man diese durchschnittlichen
Werte betrachtet, kann man sich vorstellen, was für einen enormen und wirtschaftlichen
Energievorrat in der Nutzung der Erdwärme liegt.
Es existieren mehrere Anlagen zur Erdwärmenutzung (FORSCHUNGSGRUPPE
GEOTHERMIK UND RADIOMETRIE, 2000):
- Erdwärmesonden (Tiefen- und Untiefen-)
- Thermalbäder
- Horizontale Erdwärmekollektoren
- Wärmetauscher Geostrukturen (Energiepfähle, Energieschlitzwände)
- Tiefe Aquiferbohrungen
- Tunnelwasser
- Grundwasserbrunnen
Die Erdwärmesonden, die horizontalen Erdwärmekollektoren und die Geostrukturen
(Wärmepumpetyp: Sole/Wasser) haben im Jahr 1999 423 GWh Wärme produziert.
Als Tiefenerdwärmesonden werden Anlagen bezeichnet, die mindestens 500 m Tiefe
erreichen.
In der Schweiz sind bisher nur zwei Tiefenerdwärmesonden in Betrieb:
Œ Weissbad (AI): In diese Bohrung wird kaltes Wasser eingeführt, das sich um 4 °C
im Untergrund erwärmt. Um detailliertere Auskünfte zu erhalten, kann man den
Messbericht (OEKOPLAN AG, 1998) und die Diplomarbeit (MARAINI, 2000)
konsultieren.
ΠWeggis (LU): diese Bohrung ist das Thema dieser Arbeit. Die wichtigsten
Informationen über diese Anlage sind im Schlussbericht der Geoform AG zu finden
(GEOFORM AG, 1994) und im Schlussbericht (EUGSTER ET AL, 1997).
MODELLSIMULATIONEN VON TIEFENERDWÄRMESONDEN-ANLAGEN AN DEN FALLBEISPIELEN WEGGIS UND
MEDYAGUINO
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