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E-Book

Empfehlung Oberflächennahe Geothermie

Planung, Bau, Betrieb und Überwachung - EA Geothermie

VerlagErnst & Sohn
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl336 Seiten
ISBN9783433604892
FormatePUB
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis88,99 EUR
The aim of the Recommendations is the technically correct exploitation of the subsoil for geothermal purposes. It should be of assistance in avoiding impairment of soil and groundwater during the operation of the plant and buildings.

Der Arbeitskreis Geothermie ist seit Marz 2007 gemeinsamer Arbeitskreis der Fachsektionen Hydrologie und Ingenieurgeologie der Deutschen Geowissenschaftlichen Gesellschaft

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Leseprobe

Abbildungsverzeichnis


Abbildung 1.0.1 Prognose der Geothermischen Energieerzeugung in Deutschland bis in das Jahr 2020, Stand Oktober 2009

Abbildung 2.2.1 Prinzip der konduktiven Wärmeleitung in einem Gesteinskörper (l = Länge der Probe; T = absolute Temperatur)

Abbildung 2.2.2 Effektive Wärmeleitfähigkeit von Quarz und Wasser in Abhängigkeit von der Gesamtporosität

Abbildung 2.2.3 Effektive Wärmeleitfähigkeit von Quarz und Luft in Abhängigkeit von der Gesamtporosität

Abbildung 2.2.4 Effektive Wärmeleitfähigkeit von Quarz und Eis in Abhängigkeit von der Gesamtporosität

Abbildung 2.2.5 Modellbildung zur Bestimmung der effektiven Wärmeleitfähigkeit

Abbildung 2.2.6 Erscheinungsformen des unterirdischen Wassers

Abbildung 2.2.7 Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von Wasser von der Temperatur

Abbildung 2.2.8 Abhängigkeit der spezifischen Wärmekapazität c von Wasser von der Temperatur bei Normaldruck

Abbildung 2.2.9 Abhängigkeit der kinematischen Viskosität von Wasser von der Temperatur

Abbildung 2.2.10 Abhängigkeit der spezifsichen Dichte von Wasser von der Temperatur

Abbildung 2.3.1 Ausbildung der Solarspeicherzone, Geosolarer Übergangsbereich und Terrestrischer Zone durch den solaren und terrestrischen Wärmestrom

Abbildung 2.3.2 Jahrestemperaturverläufe in der Solarspeicherzone mit geosolarem Übergangsbereich am Beispiel Berlins; Stadtrandlage, Versiegelungsgrad 20 bis 30 %

Abbildung 2.3.3 Jahrestemperaturverläufe in der Solarspeicherzone mit geosolarem Übergangsbereich am Beispiel Berlins; Innenstadtbereich, Ve rsiegelungsgrad >60 %

Abbildung 2.4.1 Klimazonen nach DIN 4710

Abbildung 2.4.2 Wärmeentzugsleistungen je Klimazone

Abbildung 3.0.1 Funktionsschema einer Wärmepumpe

Abbildung 3.1.1 Funktionsschemata einer a) U-Rohr-Erdwärmesonde, einer b) Doppel-U-Rohr-Erdwärmesonde, einer c) Koaxial- Erdwärmesonde mit innengeführtem Rücklauf und einer d) Koaxial-Erdwärmesonde mit außengeführtem Rücklauf

Abbildung 3.1.2 Schema einer typischen Standard-U-Rohr- Erdwärmesonde mit erdverlegter Horizontalanbindung, wie sie auch unter Bebauung häufig realisiert wird

Abbildung 3.1.3 Schema einer U-Rohr-Erdwärmesonde mit Horizontalanbindung über ein Schachtbauwerk

Abbildung 3.1.4 Schema einer koaxialen Erdwärmesonde mit erdverlegter Horizontalanbindung

Abbildung 3.1.5 Schema einer koaxialen Erdwärmesonde, mit Horizontalanbindung über ein Schachtbauwerk

Abbildung 3.1.6 Prinzipskizze einer EWS-Anlage für ein Einfamilienhaus

Abbildung 3.1.7 Prinzipskizze einer Erdwärmekollektoranlage für ein Einfamilienhaus

Abbildung 3.1.8 Prinzipskizze einer Brunnenanlage für ein Einfamilienhaus

Abbildung 3.1.9 Prinzipskizze einer Verdampfersonde

Abbildung 3.1.10 Bau eines Flächenkollektors

Abbildung 3.1.11 Bau eines Grabenkollektors

Abbildung 3.1.12 Konstruktionsprinzip eines Erdwärmekorbs

Abbildung 3.1.13 Einbau eines Erdwärmekorbes

Abbildung 3.1.14 Energiepfahlgründung unter einem Hochhaus

Abbildung 3.1.15 Baustellenfoto und Schemazeichnung einer Energiepfahlanlage integriert in Ve rbauwand mit überschnittenen, rückverankerten Bohrpfählen

Abbildung 3.1.16 Systembild einer Energiepfahlanlage

Abbildung 3.1.17 Pfahlbewehrung mit Wärmeaustauschrohren und Rohrleitungsausfädelung

Abbildung 3.1.18 Energiepfahlausfädelungen in einer Hochhausbodenplatte

Abbildung 3.1.19 Horizontale Anbindung von Energiepfählen an den Verteiler

Abbildung 3.2.1 Schemaskizze eines Entnahmebrunnens mit Unterwasserpumpe als Kiesschüttungs-Bohrbrunnen

Abbildung 3.2.2 Prinzip geothermischer Brunnenanlagen im ungespannten Grundwasser dargestellt für die Wärmegewinnung

Abbildung 3.2.3 Prinzip geothermischer Entnahme- und Infiltrationsbrunnenanlagen im gespannten Grundwasser

Abbildung 3.2.4 Dampfender Neuhoffnungsstollen in Bad Ems

Abbildung 3.2.5 Wasserführender „Alter Mann“

Abbildung 3.2.6 Eisenausfällungen an einer Grubenwassereinleitung in die Vorfut

Abbildung 3.2.7 Schemaskizze zur Erdwärmenutzung in „abgesoffenen“ Bergwerken bei freiem Grubenwasserauslauf

Abbildung 3.2.8 Schemaskizze zur Erdwärmenutzung in abgesoffenen“ Bergwerken bei tiefer Grundwasserdruckfläche

Abbildung 3.3.1 Numerische Simulation eines Erdsonden-Wärmespeichers

Abbildung 3.3.2 Noch ungeordneter Bauzustand des Erdwärme- Sondenspeichers Crailsheim vor dem Aufbringen der Rekultivierungsschicht

Abbildung 4.2.1 Schematische Aufsicht auf den Einflussbereich einer EWS in Bezug auf eine Grundstückgrenze

Abbildung 6.1.1 Bohranlage beim Ansatz des pneumatischen Imlochhammer-Verfahrens

Abbildung 6.2.1 Haspelwagen mit Eigenantrieb und 400 m Doppel-U-Rohrsonde

Abbildung 6.3.1 Geometrische Bohrlochabweichung bei einer um 1°, 2° und 3° geneigten Bohranlage

Abbildung 6.3.2 Vertikalitätsüberprüfung einer Erdwärmesondenbohrung, die mit dem Imlochhammer-Verfahren hergestellt wurde

Abbildung 6.3.3 Schematische Darstellung einer Bohrung ohne Stabilisatoreinsatz

Abbildung 6.3.4 Durch richtige Dimensionierung von Bohrstrang, Bohrkopf und Vortriebsart kontrollierte Vertikalbohrung bei kleinem Bohrgestängebiegerradius

Abbildung 6.3.5 Schematische Darstellung eines Stabilisatorgestänges

Abbildung 6.3.6 Möglichkeiten der Bohrlochabweichungen durch Formationswechsel

Abbildung 6.3.7 Kaliberaufweitung und initiale Aufrichtung einer Bohrung an einem flach liegenden Kompentenzwechsel im Gebirge

Abbildung 6.3.8 Links: Entstehung eines Bohrlochversatzes (dogleg) durch Kompetenzwechsel im Gebirge; rechts: Ablenken einer Bohrung durch Aufrichten des Meißels beim mehrfachen inkompetent/ kompetent-Übergang

Abbildung 6.5.1 Schemaskizze eines Geothermal Response Tests

Abbildung 6.5.2 Kompakte, mobile GRT-Einheit

Abbildung 6.5.3 Zeitlicher Verlauf der Vor- und Rücklauftemperaturen sowie der mittleren Temperatur im Wärmeträgermedium während eines GRT

Abbildung 6.5.4 Beispiel für die Regression zur Auswertung eines GRT Ergebnisses

Abbildung 6.5.5 Schematischer Schnitt durch einen Doppel-U-Erdwärmeaustauscher mit assoziierten thermischen Teilwiderständen

Abbildung 6.5.6 Darstellung einer typischen GRT-Messkurve und ihrer Ableitung erster Ordnung

Abbildung 6.5.7 Beispiel für unterschiedliche Leitfähigkeiten der den Erdwärmeaustauscher umgebenden Gesteine

Abbildung 6.5.8 Vergleichende Darstellung des Temperaturverlaufs unter Zugrundelegung von Linien- und Zylinderquellentheorie

Abbildung 6.5.9 Daten von Messungen an einer Doppel-U-Erdwärmesonde und an einem zylindrischen Erdwärmekorb

Abbildung 6.5.10 Auswertung einer Messung an einer Doppel-U-Sonde

Abbildung 6.5.11 Auswertung einer Messung an einer Doppel-U- Sonde

Abbildung 6.5.12 Auswertung einer Messung an einem zylindrischen Erdwärmekorb

Abbildung 6.5.13 Auswertung mittels zeitgebundener Superposition bei schwankender Stromspannung während der GRT-Durchführung

Abbildung 6.5.14 Sensitivitätsanalyse für den Kennwert Wärmeleitfähigkeit in einem GRT

Abbildung 6.5.15 Sensitivitätsanalyse für den Kennwert Volumetrische Wärmekapazität in einem GRT

Abbildung 6.5.16 Sensitivitätsanalyse für den Kennwert Heizleistung in einem GRT

Abbildung 6.5.17 Sensitivitätsanalyse für den Kennwert Thermische Leitfähigkeit in einem GRT

Abbildung 6.5.18 Widerstände an einem Erdwärmeaustauscher

Abbildung 6.5.19 Einbau einer koaxialen Erdwärmesonde mit Glasfaser-Kupfer-Kabelbündel als Rollenware

Abbildung 6.5.20 Messergebnisse EGRT an einer 150 m tiefen Erdwärmesonde

Abbildung 6.5.21 Ausgewertete Messergebnisse des EGRT mit...

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