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Erdwärmesimulation

Anlagen zur Nutzung der Erdwärme (Erdwärmesonden, Energiepfähle, große horizontale Erdreichkollektoren und Geothermische Dubletten) müssen unter Berücksichtigung der Bodenverhältnisse (u.a. Geologie, Grundwasserverhältnisse, Untergrundtemperatur) und des Wärmebedarfes des zu versorgenden Objektes berechnet bzw. bemessen werden.

Die Bemessung von Erdwärmeanlagen orientiert sich dabei an der Einhaltung bestimmter im langjährigen Betrieb einzuhaltenden Temperaturlimits der geothermischen Quellenanlage. Diese Temperaturgrenzen werden häufig anhand technischer Parameter der Wärmepumpenanlage (hohe Temperatur=hohe Energieffiezenz) festgelegt, können aber auch wegen wasserrechtlicher oder eigentumsrechtlicher Belange definiert werden. Bei der Bemessung geben Kunde oder Planer den anzusetzenden Betriebszeitraum in der die genannten Temperaturlimits eingehalten werden sollen vor.

Heizen und Kühlen mit Energiepfählen

Anlagen zur Nutzung der oberflächennahen Erdwärme (Erdwärmesondenanlage, Energiepfahlanlage, geothermische Dublette, maximal 400 m Tiefe) sollten möglichst als Wechselspeicher (saisonal wechselnder Heiz- und Kühlbetrieb = geothermische Nutzung des Untergrundes) betrieben werden. Dadurch wird eine optimale spezifische Entzugsleistung [W/m] sowohl für die Wärme- als auch für die Kältegewinnung erreicht. Das Temperaturregime im geothermisch genutzten Untergrund kann nachhaltig stabil gestaltet werden. Bei langjährig nahezu ausgeglichener Wärmebilanz ist die gegenseitige thermische Beeinflussung von benachbarten Erdwärmesonden, Energiepfählen oder Brunnen zueinander minimiert.

Geothermal Response Test

Der Response Test oder auch Geothermal Response Test ist eine anerkannte Feldmethode zur Bestimmung der effektiven Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes. Die Wärmeleitfähigkeit ist ein wesentlicher Parameter bei der Bemessung von Erdwärmesonden, Energiepfählen, erdberührten Bauteilen und geothermischen Dublettenanlagen (Förder- und Schluckbrunnen). Die in-situ-Messung der Wärmeleitfähigkeit ermöglicht den Planern auf Sicherheitszuschläge bei der Bemessung zu verzichten. Insbesondere bei mittleren und großen Erdwärmeanlagen können so teils erhebliche Investitionskosten eingespart werden. Der Response Test ist den Labormessungen qualitativ überlegen, da lithologische und bodenphysikalische Parameter durch die Methodik nicht verfälscht werden. Die Senatsverwaltung Berlin fordert die Durchführung von Response Tests bei einer installierten Leistung > 30 kW.