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Eine dampfende Fumarole bei Hverir auf Island. In Zukunft könnte der Geothermie eine noch größere Bedeutung zukommen. Bildrechte: IMAGO / imagebroker

Wissen-NewsHTWK Leipzig forscht an kostengünstigerer Planung von Geothermie-Anlagen

21. März 2024, 11:24 Uhr

Auf der Geothermie ruhen große Hoffnungen auf dem Weg zur Energiewende. In Leipzig erforschen Experten aktuell, wie sich die Planungen dazu besser gestalten lassen.

Ein weiterer Schritt in Richtung Wärmewende: Seit Januar 2024 erforscht die HTWK Leipzig gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft, wie Planer großflächige Anlagen für oberflächennahe Geothermie standortbezogen zuverlässiger dimensionieren können. Dadurch können die Investitions- und Betriebskosten gesenkt und die Anlagen für Bauherren lukrativer werden. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt mit 2,2 Millionen Euro.

Vor dem Bau der bis zu 100 Meter tiefen Sonden für oberflächennahe Geothermie müssen Ingenieurbüros umfangreich prüfen, ob der gewählte Standort dafür geeignet ist. Erste Daten wie schützenswerte Gewässer und unterirdische Grundwasserströme lassen sich bei den Geologischen Diensten der Länder erfragen. "Eine Probebohrung ist jedoch immer vonnöten, denn jedes Bauprojekt und jeder Boden ist individuell", erläutert die Leiterin des Forschungsprojekts Anke Bucher. Für diese Kalkulationen nutzen Planungsbüros bisher kommerzielle Softwarelösungen, die teilweise auf vereinfachten Annahmen beruhen, die den realen Standortbedingungen nicht immer genügen. Eine Alternative wurde an der HTWK erarbeitet: die wissenschaftliche Open-Source-Software OpenGeoSys zur Simulation thermisch-hydraulisch-mechanisch gekoppelter Prozesse.

Ein weiteres Ziel der dreijährigen Forschungsarbeit besteht darin, eine bessere Effizienz der Geothermie-Anlage bereits in der Planungsphase durch die Kopplung mit der Haustechnik für Heizung, Kühlung und Warmwasser zu erzielen. Denn damit die zur Nutzung der Anlage in der Regel notwendige Wärmepumpe möglichst wenig Strom benötigt, muss nicht nur der Untergrund identifiziert sein, sondern auch der Energieverbrauch des Gebäudes. Mit den Softwarelösungen sollen sogenannte digitale Zwillinge, also virtuelle Modelle, für reale Erdwärmesonden-Anlagen gestaltet werden, die den Betrieb der Anlagen rechnerisch begleiten.

cdi/pm

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