Beim Forschungsvorhaben Fixsonde wurde an einer Erdwärmesonde mit minimalinvasivem Eingriff in die Infrastruktur geforscht. Diese soll als ein möglicher Baustein zur Steigerung der geothermischen Nutzung sowie zur Anlageneffizienz, Kostenoptimierung und Anwenderakzeptanz beitragen.
Fixsonde
Erdwärmesonde mit minimalinvasivem Eingriff in die Infrastruktur
Den regenerativen oder erneuerbaren Energiequellen wird in der energiepolitischen Diskussion eine immer größere Aufmerksamkeit zuteil. Gerade die Geothermie bietet in Bezug auf Anlageneffizienz, Kostenoptimierung und Anwenderakzeptanz erhebliches Potenzial, dass es durch kontinuierlich angelegte Anstrengungen in der Forschung und Entwicklung auszuschöpfen gilt.
Optimierung der Nutzung von geothermischen Anlagen
Anlass für die Initiierung einer Forschungskooperation mit der geotechnik heiligenstadt gmbh und der GESER Erdwärme GmbH & Co. KG gaben Wärmeinseleffekte im urbanen Raum (klima- und versiegelungsbedingte Untergrunderwärmung), begrenzte Platzverhältnisse bei der Errichtung geothermischer Anlagen sowie die VDI-geforderten Abstände zu benachbarten Grundstücken. Darüber hinaus gehören Teufenbegrenzungen durch wasserführende Schichten bzw. Grundwasserleiter häufig zur Tagesordnung. Ein wesentlicher Aspekt, der den laufenden Meterpreis für Sondenbohrungen und damit die Investitionskosten für geothermische Anlagen erheblich erhöht.
Eindrückversuche verschiedener Vortriebsspitzen
Vortriebsspitze im Einsatz
Neue bohrlochfreie Einbautechnologie
Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes „Fixsonde“ standen folglich die Kostenreduzierung bei der Errichtung von geothermischen Anlagen sowie vergleichbare Wärmeausträge gegenüber konventionellen, erdgekoppelten Systemen. Für das Erreichen dieser Ziele sollte eine schnell einzubringende, maximal 25 Meter lange Erdwärmesonde mit bohrlochfreier Einbautechnologie entwickelt werden. Diese macht eine regenerative Energiegewinnung aus bisher schwierigen bzw. ungeeigneten Bodenverhältnissen mit minimalinvasivem und lärmemissionsarmen Eingriff in die Infrastruktur möglich.
Einsatzgebiete der Fixsonde
Das potenzielle Einsatzgebiet für die Bundesrepublik zeichnet sich vor allem durch sandige Lithologien aus. Um gleiche Entzugsleistungen wie konventionelle Erdwärmesonden zu erzielen, sind kleinere Sondenabstände zu wählen.
Vergleich unterschiedlicher Sondendimensionen für den thermischen Ertrag
Potenzialkarte zum Fixsonden-Einsatz
Förderung und weitere Forschungsvorhaben
Dieses Kooperationsprojekt der Forschung und Entwicklung wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) finanziert und durchgeführt. Weitere Projekte des IAB Weimar im Forschungsfeld Energie und Gebäudetechnik.
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. (FH) Rico Lorenz
+49 (0) 3643 8684-870
+49 (0) 3643 8684-113
r.lorenz∂iab-weimar.de
Projektpartner
► geotechnik heiligenstadt GmbH
►GESER Erdwärme GmbH & Co. KG
