Regenerative Energie
Innovativer Werkstoff schützt neue Fernleitung am Chemiepark Marl
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Das Projekt 'Zephir' steht bei der Evonik Industries AG für Wachstum an den Standorten Marl und Antwerpen - aber auch für eine innovative Materialverwendung: Evonik hat mit Vestamid NRG ein 'Polyamid 12' für die Öl- und Gasindustrie entwickelt, das insbesondere auch für erdverlegte Leitungen zum Einsatz kommt.
Fernwärmetransportleitung unter der Müggelspree
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Die Kraft-Wärme-Kopplung leistet einen relevanten Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourcenschonung. Daher ist der Anteil der KWK an der Gesamtnettostromerzeugung in Deutschland in den letzten Jahren langsam aber stetig gewachsen. Auch in Berlin-Köpenick wird von der Vattenfall Europe Wärme AG die Erweiterung des Fernwärmenetzes geplant. So werden durch die spätere Fernwärmeleitung insgesamt 10.000 Wohneinheiten bei einer Vorlauftemperatur von 135 °C und einer Rücklauftemperatur von 55 °C versorgt. Im Zuge dieses Fernwärmenetzausbaus wurde zudem die Müggelspree westlich der Salvador-Allende-Brücke im HDDVerfahren mit zwei Fernwärmerohren gekreuzt.
Auslegung und Berechnung von thermo-aktiven Bauteilen bei vorhandener Grundwasserströmung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (12/2014)
Die thermische Aktivierung erdberührender Bauteile zur Nutzung der im Untergrund gespeicherten Wärme findet weltweit eine immer weitere Verbreitung, da sich die Investitionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Systemen durch die Integration von Wärmetauscherrohren in ohnehin erforderliche Bauteile deutlich reduzieren lassen. Ergebnisse abgeschlossener Projekte sind in Laborversuchen erprobte, thermoaktive Abdichtungselemente sowie ein geeigneter Berechnungsansatz, der in das Finite- Differenzen-Programm 'SHEMAT-Suite' implementiert wurde. Das neue Berechnungsmodul ermöglicht auch die Kalkulation entsprechender Bauteile in strömendem Grundwasser und somit die Berücksichtigung maßgeblicher Einflussgrößen - etwa den Betrag der Strömung oder die Strömungsrichtung bei der Auslegung flächiger thermo-aktiver Bauteile. Ein aktuelles Verbundprojekt befasst sich mit der Möglichkeit der Ertragsteigerung solcher Bauteile durch Steuerung der Grundwasserströmung.
Die Übertragung seismischer Daten mittels akustischer Wellen entlang des Bohrstranges
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (12/2014)
Untertägige Messgeräte in Bohrungen generieren Messdaten, deren Ergebnisse wichtig für eine Anpassung des Bohrverlaufs sind. Um diese Messergebnisse berücksichtigen zu können, werden jedoch höhere Datenraten als mit dem derzeitigen Telemetriestandard in Bohrungen (ca. 10 Bit/s) notwendig. Es wurde ein Telemetriesystem mit akustischen Wellen entlang des Bohrstrangs entwickelt, das Telekommunikationstechnologien nutzt und Datenraten von mehreren 100 Bit/s erreicht. Mithilfe dieses Ansatzes werden Datenpakete für spezifische Frequenzbänder definiert und über den Bohrstrang übertragen.
Erdwärmesonden werden 'transparent' - dank neuer Verfüllbaustoffe und zugehöriger Messtechnik
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (11/2014)
Werden magnetisierbare Verfüllbaustoffe bei der Hinterfüllung von Erdwärmesonden verwendet, eröffnen sich neue Möglichkeiten, den Verpressvorgang mit dem baustellengeeigneten Verpressdatenlogger CemTrakker zu überwachen und zu protokollieren. Bauabnahmemessungen durch einen unabhängigen Sachverständigen sind bei Zugänglichkeit der Erdwärmesonde zu jedem Zeitpunkt möglich und geben dem Bauherr Gewissheit, eine fehlerfreie Erdwärmesonde in seine Verantwortung zu übernehmen, die auch die zugesicherte Leistung erbringt. Vorgestellt wird das geophysikalische Messprinzip der Magnetisierbarkeit des Verfüllbaustoffes sowie das dazu erforderliche Messgerät. Um die Aussagekraft der Magnetisierbarkeitsmessungen aufzuzeigen, werden diese den bereits eingeführten Messverfahren bei der Erdwärmesondenrevision gegenübergestellt - ergänzt durch Praxisbeispiele zu Verpress- und Bauabnahmeprotokollen.
Projektentwicklung für den Bau einer Erdwärmesondenanlage bei unbekannten geologischen Verhältnissen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (10/2014)
Beim Neubau der Firma Schallenkammer Magnetsysteme mit Bürogebäude und Fertigungshalle nördlich von Würzburg sollten regenerative Energien genutzt werden. Geplant war der Bau einer Wärmepumpenanlage mit Erdwärmesonden zum Heizen und Kühlen. Die Planung gestaltete sich schwierig, da aufgrund der Lage des Grundstücks in einer geologischen Störungszone keine Informationen zu den geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen am Standort verfügbar waren und die Genehmigungsfähigkeit grundsätzlich infrage stand. Mittels einer Pilotbohrung wurde eine geothermische Erkundung durchgeführt. Das Projekt konnte mit der Erstellung acht weiterer Erdwärmebohrungen mit einer Tiefe von jeweils 100 m für den Betrieb einer Wärmepumpe mit 38 kW Heizleistung schließlich erfolgreich realisiert werden.
Geothermie-Sonderanwendungen in der Infrastruktur
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (9/2014)
Mit den Technologiefeldern der Geothermie und der Wärmepumpensysteme in Verbindung mit einer intelligenten Steuerung können Weichen und Freiflächen von gemäßigten bis hin zu den extremen Klimazonen in den Wintermonaten verfügbar gehalten werden.
Neue Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden in Hessen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2014)
Am 21. April 2014 sind in Hessen neue 'Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden' veröffentlicht worden. Die Anforderungen berücksichtigen die Empfehlungen der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) für wasserwirtschaftliche Anforderungen an Erdwärmesonden (EWS) und Erdwärmekollektoren, die Entwicklungen im Bereich des Anlagenbezogenen Gewässerschutzes sowie einen Beschluss des Hessischen Verwaltungsgerichtshofs aus dem Jahr 2011 zur Zulassungsfähigkeit einer Erdwärmesondenanlage in der Zone IIIA eines Wasserschutzgebietes. Der vorliegende Artikel zeigt die wesentlichen Neuerungen der aktualisierten Anforderungen auf und erläutert sie im Kontext mit anderen Regelungen und aktuellen Entwicklungen.
geo:build - Optimierung der Betriebsstrategien von erdgekoppelter Kälteversorgung in Bürogebäuden
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2014)
In der Theorie und Planung von erdgekoppelten Kühlsystemen für Bürogebäude wird für die Kältebereitstellung vorrangig die effiziente freie Kühlung angesetzt. In der Praxis hingegen ist oft ein Dauerbetrieb der mechanischen Kälte festzustellen. Im Bereich der effizienten Umschaltung der Betriebsmodi im Kühlbetrieb sowie der allgemeinen Regelkonzepte liegen meist noch keine fundierten Erkenntnisse vor. Hier setzt das Forschungsprojekt geo:build an. Der Beitrag zeigt dabei die Bearbeitung, Vorgehensweise sowie die ersten Ergebnisse.
Beeinflussbarkeit der Bohrkosten bei Tiefengeothermie-Projekten
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
Die Bohrkosten machen in der Regel mehr als die Hälfte der Gesamtkosten eines Tiefengeothermie-Projektes aus. Dies allein ist schon eine ausreichende Begründung dafür, sich die Kosten und deren Herkunft näher anzusehen. Erschwerend für die tiefe Geothermie ist zudem, dass - nicht zuletzt infolge des geringen spezifischen Energieinhalts von Heißwasser im Vergleich zu Kohlenwasserstoffen - die Wirtschaftlichkeit von Geothermiebohrungen hierzulande zumeist deutlich schwieriger zu erreichen ist als bei Kohlenwasserstoffbohrungen.
