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Enerige & Management > Geothermie - Software-Tool errechnet Wechselwirkungen
Bild: E&M
GEOTHERMIE:
Software-Tool errechnet Wechselwirkungen
Benachbarte Erdwärmesonden können sich und den Boden wechselseitig negativ beeinflussen. In den Niederlanden versucht man das mit Hilfe von Analyse-Tools verpflichtend auszuschließen.
 
Die Niederlande wollen bis 2030 aus der Erdgasförderung aussteigen und künftig größtenteils auf erneuerbare Energien setzen. Helfen soll dabei auch die Erdwärme: Bis 2050 sollen etwa 25 % des gesamten Wärmebedarfs in den Niederlanden über Geothermie gedeckt werden. Dazu wurde im Jahr 2014 ein Gesetz erlassen, dass Planung, Genehmigung und Bau von Erdwärme-Systemen regelt. Bislang wurden in den Niederlanden 50.000 Systeme installiert und jährlich sollen rund 8.000 Systeme hinzukommen.

Wenn sich allerdings viele kleine Systeme in einem Bereich befinden, die alle dem Boden Wärme entziehen, kann es zu einer Situation im Untergrund kommen, in der sich die einzelnen Systeme gegenseitig thermisch beeinflussen. Das kann zum Beispiel in dicht besiedelten Städten der Fall sein. Die Folgen können etwa unvorhergesehene negative Störungen bei der Nettokühlung des Bodens oder auch Effizienzverluste der Wärmepumpen sein. „Die Niederlande haben das bereits im Jahr 2014 erkannt“, sagte Henk Witte von Groenholland BV als Referent bei der Norddeutschen Geothermietagung am 6. Mai. In Deutschland werden solche Wechselwirkungen bislang selten mit einbezogen in die Planungen.

Das Unternehmen Groenholland ist im Bereich der oberflächennahen Geothermie tätig und hat im Auftrag des niederländischen Energieministeriums eine Methode entwickelt, mit der die gegenseitige Beeinflussung von Erdwärme-Systemen und die Effizienz berechnet werden kann. Das „Integrated Ground Source Engineering Toolkit“ ist ein Sofware-Tool für die Analyse von thermischen Wechselwirkungen. „Mit diesem System ist es möglich zu bestimmen, welchen Einfluss solche Systeme aufeinander haben und ob ein neu zu installierendes System möglicherweise angepasst werden muss, um die Auswirkungen zu begrenzen“, sagte Witte. Viele andere Standard-Lösungen könnten dies nicht.

In den Niederlanden sei ein maximal zulässiger Temperatureffekt von 1,5 Kelvin zulässig, was zu einem Wirkungsgradverlust von rund 5 % für die Wärmepumpe führe. Damit dies für Planer und Ingenieurbüros so leicht zugänglich wie möglich ist, wurde dazu ein Excel-Tool entwickelt, in das Daten wie Länge der Sonde, Leistung sowie geplante Energiemengen eingegeben werden können. Falls die Grenzwerte überschritten werden, muss der Planer noch mal ran und das Konzept entsprechend anpassen. Sonst erhält er keine Genehmigung. „Das ist in den Niederlanden vorgeschrieben“, so Witte. „Planer müssen nachweisen, dass neue Erdwärmesonden bereits bestehende nicht beeinflussen.“ Zudem besteht eine Registrierungspflicht für alle geothermische Anlagen, ab einer bestimmten Größe muss eine Lizenz beantragt werden.

Neben dieser Pflicht, gibt es in den Niederlanden die Möglichkeit, dass Kommunen Bodenenergiepläne erstellen, wenn sie zum Beispiel erwarten, dass in bestimmten Regionen oder Quartieren eine gewisse Dichte an Erdwärme-Systemen gebaut werden. Dieser enthält dann alle Arten relevanter Informationen über Bodeneigenschaften, Grundwasserqualität, aber auch Energiebedarf, erläuterte Witte. Damit könnten sogenannte Energiebudgets erstellt werden. Der Vorteil bestehe darin, insbesondere bei der Zuweisung von Energiebudgets für alle zukünftigen Grundstücke, dass sowohl der erste als auch der letzte Bewohner die Erdwärme langfristig nutzen könne.

Das Software-Tool für die Analyse   (Seite auf niederländisch) von thermischen Wechselwirkungen ist als Dienstleistung erhältlich und soll in den nächsten Jahren weiterentwickelt werden.
 

Heidi Roider
Redakteurin und Chefin vom Dienst
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