Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sensation für den Energiemarkt - Erdwärmesonde heizt und klimatisiert

31.05.2002


Freiberger Student der Bohrtechnik plant und projektiert Weltneuheit der alternativen Heizung und Kühlung von Gebäuden

Eine Erdwärmesonde, die das Dresdner Grundwasserforschungszentrum zukünftig nicht nur beheizt sondern gleichzeitig klimatisiert, projektierte der Student Thomas Müller im Rahmen seiner Diplomarbeit am Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau der TU Bergakademie Freiberg. Die Heizleistung liegt bei 70 KW, wobei ca. 40 KW als Kühlleistung aus der Erde zur Klimatisierung von Büro- und Laborräumen zurück gewonnen werden. Alles geschieht über eine 150m tiefe Bohrung. "Das ist eine kleine Sensation für den Energiemarkt," erklärt sein Diplombetreuer Dr. Steffen Wagner vom Institut. "Ein derart leistungsfähiges alternatives Energiesystem ist bisher weltweit nicht auf dem Markt."

Der Meissner Ingenieur Dr. J. Hamann hatte die Idee, durch Innovation die geothermische Wärmegewinnung für den Energiemarkt konkurrenzfähig zu gestalten. Die Innovation besteht darin, dass ein flüssiges Kältemittel (Ammoniak) in einer Bohrung bereits bei niedrigen Temperaturen (auch unter 0°C, ca. -20°C) und niedrigen Absolutdrücken verdampft und so vom ersten Tiefenmeter an, Erdwärme aufnimmt. Die thermische Leistung im kW bis MW-Bereich ist über den zirkulierenden Gasstrom regulierbar. Die Bohrung kann über einen zweiten Regelkreislauf zur gleichzeitigen Abgabe von Kühl- und Kälteleistung genutzt werden. Damit wird höchst mögliche Leistung mit kleinstem Flächenbedarf für die Erdwärmesonde verbunden.

Obwohl alle Teilprozesse bereits in der thermischen Verfahrenstechnik bekannt sind, stellt die Anwendung in der Geothermie eine Sensation dar, weil damit erstmals ein standortunabhängiges, von äußeren Einflüssen, wie Sonne und Wind, freies, regeneratives Energiegewinnungsverfahren in die Nähe der Wirtschaftlichkeit zur üblichen Wärmeerzeugung (Gas, Oel) gebracht wurde. Die Bohrung liefert eine um das 5 bis 10 fache höhere thermische Leistung als alle bisherigen Wärmesonden.

"Das anfänglich so einfach erscheinende Wirkprinzip stellte eine echte Herausforderung an die wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit dar," erinnert sich Wagner.
"Neben der komplizierten verfahrens- und automatisierungstechnischen Problemstellung sind Kenntnisse aus dem geologischen Untergrund gefragt."

Durch eine kooperative Zusammenarbeit von Ingenieuren der Heizungs- und Kältetechnik der AmoTherm AG sowie den Wissenschaftlern der TU Bergakademie Freiberg am Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau gelang es, nicht nur die geothermische Wärmegewinnung zu optimieren, sondern auch die Anlagensicherheit zu stützen und die Langzeitprognose zu begründen.
Eine erste Anlage wurde zur Beheizung eines kombinierten Wohn- und Geschäftshauses in Coswig bei Dresden von der AmoTherm AG aus Meissen realisiert.
2 Bohrungen zu je 150m Tiefe liefern in Verbindung mit dem Verdichter eine thermische Leistung von 88 kW. Bei niedrigen Betriebskosten liegt die Reduzierung der CO2 Emission bei über 60%.

Das Leistungsangebot erstreckt sich von Wärmeleistungen von ca. 14 kW bis 70 kW für Einfamilienhäuser und Wohnkomplexe bis zu 1 MW für Großanlagen wie Sportkomplexe, Schwimmbäder und Industrieanlagen. Dabei können ca. 2/3 der Wärmeleistung je nach Bedarf für Klimatisierung rückgewonnen werden. Die Wärmepumpe soll Vorlauftemperaturen von minimal 45°C - 50°C liefern, um ohne zusätzliche Technik Heizung und Brauchwasser zur Verfügung zu stellen. Spezielle Niedertemperaturheizflächen wie Fußbodenheizung, Wandheizungen, Deckenheizungen, Betonkerntemperierungen sind optimal, aber nicht zwingend erforderlich, so dass die Anlagen sowohl bei Neubauvorhaben als auch bei Sanierungen eingesetzt werden können. Zusätzliche Heizquellen entfallen. Aufstellungsflächen im Haus werden nicht benötigt, da sich die Anlagentechnik außerhalb des Gebäudes in einem kleinen unterirdischen Bauwerk befindet. Dieser Platz kann wieder begrünt oder als Parkfläche genutzt werden. Die Anlage kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt ohne Beeinträchtigung der Nutzung und des Zustandes des Gebäudes innerhalb einer Woche errichtet werden, sofern die Baufreiheit für das Aufstellen eines leichten Bohrgerätes gegeben ist.

Die Wissenschaftler der TU Bergakademie und die Ingenieure der AmoTherm AG sind optimistisch, dass das neue Verfahren eine Revolution auf dem Gebiet der Gebäudeheizung und -klimatisierung darstellt und sich auf dem Markt durchsetzen wird.

Kontakt :
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau
Agricolastr. 22,
09596 Freiberg
Fax : (03731) 39 2502,
E-Mail : steffen.wagner@tbt.tu-freiberg.de
Prof. Frieder Häfner Tel. : (03731) 39 2033
PD Dr. Steffen Wagner Tel. : (03731) 39 2830

Katrin Apenburg | idw

Weitere Berichte zu: Bohrtechnik Bohrung Energiemarkt Erdwärmesonde Sensation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise