Start Unternehmen AZ Fachwissen Koaxiale Erdwärmesonde - Wärme aus dem Erdmantel

Koaxiale Erdwärmesonde - Wärme aus dem Erdmantel

Die Baustelle in Kaiserslautern auf dem Werksgelände der Wipotec GmbH

Die Wipotec GmbH ist ein innovatives Unternehmen, das sich auf hochpräzise Wäge- und Inspektionstechnik für den industriellen Einsatz spezialisiert hat. Die Absicht des Unternehmens, Erdwärme zum ganzjährigen Heizen und Kühlen von Produktionshallen und Verwaltungsgebäuden zu nutzen, setzte die Realisierung eines 150.000 m³ großen Geomassivspeichers voraus, der auf dem Werksareal in der Westpfalz als „Naturbatterie“ im Sandstein fungiert und für den knapp 200 Erdsonden 30 Meter tief in den Untergrund gebohrt wurden.

Mitteltiefe Erdsonde in 1.500 Metern Tiefe ergänzt Geomassivspeicher
Zur Beladung dieses Speichers werden zukünftig überschüssige Wärmepotentiale aus technischen Prozessen für die Produktion (Serverraumkühlung, Drucklufterzeugung) sowie überschüssige Energie der solarthermischen Anlage und Abwärme aus der solarthermischen Kühlung in den Geomassivspeicher eingelagert. Auf diese Weise wird ein Energiereservoir geschaffen, das in der Heizperiode für die Wärmebedarfe für Raumheizung und Lüftung genutzt werden kann. Im Fall Wipotec ergab sich eine vorhandene Heizlast von 150 KW für einen Werkshallen-Neubau, der in Anlehnung an die Anforderungen gemäß Passivhausstandard derzeit realisiert wird. Da der Geomassivspeicher jedoch erst über einige Jahre beladen werden muss, und um in Zukunft anfallende Deckungsengpässe bei der Wärmeversorgung durch den Geomassivspeicher auszugleichen, entschieden sich die Verantwortlichen (Bauherr und Planer) dafür, das Versorgungssystem zusätzlich um eine mitteltiefe Erdsonde in 1.500 Metern Tiefe zu erweitern.

Otto Reisig vom gleichnamigen Planungsbüro im bayrischen Riedenburg nahm mit dem auf Tiefenbohrungen spezialisierten Unternehmen Handke International mit Sitz in Dirmstein Kontakt auf, um die genaue Vorgehensweise zu analysieren.

Koaxiale Erdwärmesonde - Wärme aus dem Erdmantel

Die Verantwortlichen entschieden sich für eine Erdwärmesondenbohrung und damit verbunden für ein geschlossenes System, das ohne unmittelbaren Kontakt zum Grundwasser und zum angrenzenden Gestein auskommt. Als Wärmeträger im geschlossenen System der mitteltiefen Erdsonde wird ausschließlich Wasser ohne jegliche Zusatzstoffe verwendet. Geochemische Prozesse, die etwa bei offenen Systemen das Grundwasser, die Geologie und die Umwelt negativ beeinflussen können und sich in der Vergangenheit bei anderen Geothermieprojekten als Sicherheitsrisiko herausgestellt haben, wurden somit von Beginn an ausgeschlossen.

Standardisiertes und umweltschonendes Bohrverfahren
Um dem Erdreich Energie in Form von Wärme abzuringen, wird zirkulierendes Wasser durch ein Koaxialsondenrohr in die Tiefe gepumpt. Über eine innere Steigleitung und durch den Druck des nachfolgenden Wassers gelangt es schließlich wieder nach oben, wobei die Erdwärme das Wasser auf ihrem Weg zurück an die Oberfläche auf die gewünschte Temperatur von 28 - 35°C bringt. Hier kann es für Verbraucher (Fußbodenheizung und Nacherwärmung von Zuluft) eingesetzt werden, ehe es in wieder erkaltetem Zustand abermals per Sondenrohr zurück in die Tiefe gelangt und sich der Vorgang wiederholt. Bei der Bohrung in Kaiserslautern genügte eine Platzgröße von 900 m2. Um die Standsicherheit des Bohrgerätes sicherzustellen, wurde vor Beginn der Arbeiten ein Bohrkeller errichtet. Das Bohrverfahren selbst gilt als standardisiert und steht für eine sichere und umweltschonende Installation der mitteltiefen Erdwärmesonde im Gestein. Die bislang realisierte erste Bohrung dient ausschließlich der Versorgung des Werkshallen-Neubaus. Um das Ziel der CO2-Reduzierung ebenfalls im Bereich der Bestandsgebäude umzusetzen, ist eine zweite mitteltiefe Erdsonde geplant.

Die mobile 50t-Bohranlage

Otto Reisig und Heiko Handke von Handke International befürworten die in Kaiserslautern gewählte Form zur Gewinnung von Erdwärme allein schon aus Gründen der Sicherheit. Das hier eingesetzte Verfahren, so Handke, stelle kein offenes System wie beispielsweise die hydrothermale Grundwassernutzung dar, bei der es im Gegensatz zur koaxialen Erdwärmesondenbohrung zu Mineralausfällungen kommen kann, die sich schädlich auf die Anlage auswirkten. Die in Kaiserslautern durchgeführte Erdwärmesondenbohrung ist laut Heiko Handke die tiefste ihrer Art in Rheinland-Pfalz.

Diese Art der Erdwärmegewinnung, so Otto Reisig, sei dank des geschlossenen Systems sicher und stelle Energie ohne CO2-Belastung bereit, die ständig erneuerbar sei und zudem ohne große Transportwege auskomme.

Wipotec GmbH, www.wipotec.com

Industriearchitektur: Neuer Praxisraum für das Geberit Informationszentrum in Lausanne

Industriearchitektur: Neuer Praxisraum für das Geberit Informationszentrum in Lausanne

Nach zwei Jahren erfolgreicher Schulungen in den neuen Praxisräumen im Informationszentrum von Geberit in Jona, erhält jetzt auch der Schulungsraum in Lausanne ein neues Gesicht. Sanitärprofis werden so in modernen und ansprechenden Räumen für die Installation der Geberit-Systeme geschult.

Umbau Wohn- und Geschäftsgebäude D17 in Ingolstadt von Bettina Kandler Architekten

Umbau Wohn- und Geschäftsgebäude D17 in Ingolstadt von Bettina Kandler Architekten

Das  Wohn- und Geschäftsgebäude D17 liegt städtebaulich in einer funktional wichtigen Lage am südlichen Eingangsbereich zur Altstadt von Ingolstadt und in unmittelbarer Nähe zur Donau. Archivierte Pläne gehen bei dem Wohn- und Geschäftshaus auf das Jahr 1878 zurück.

Frankfurter Buchmesse: Raum für Inspiration von schneider+schumacher

Frankfurter Buchmesse: Raum für Inspiration von schneider+schumacher

480 Quadratmeter Grundfläche, 6,5 Meter Höhe und eine selbsttragende Holzkonstruktion mit lichtdurchlässiger Membran – das ist der »Frankfurt Pavilion«, das neue Wahrzeichen der Frankfurter Buchmesse. Geplant und umgesetzt von schneider+schumacher, entsteht auf der 70. Frankfurter Buchmesse ein ikon...

Weitere Artikel:

Fassade mit Sandwichpaneele

Fassade mit Sandwichpaneele

Unkonventionell, homogen und auffällig – so präsentiert sich die Gebäudehülle eines neuen Wohnhauses im Stadtteil Ofenerdiek in Oldenburg. Realisiert wurde sie mit gedämmten Wand- und Dachelementen. Außen zieht das Wohnhaus mit einer einzigartigen Fassade die Blicke der Passanten auf sich. So wurde ...

Parkhaussysteme für urbane Zentren

Parkhaussysteme für urbane Zentren

Großstädte der USA gehören mit zu den verkehrsreichsten Städten der Welt. New York und Los Angeles liegen bei den Statistiken vorn: der Ärger über Parkgebühren, Staus oder Luftqualität gehört zum Alltag. Einer der großen Stressfaktoren in den urbanen Zentren ist der Parkplatzmangel, verschärft durch...

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

In Kapstadt hat sich ein historisches Getreidesilo zum Museum für zeitgenössische afrikanische Kunst gemausert. Die Architekten des Heatherwick Studio ließen die betonierten Wandungen der Kornkammern aufsägen und schufen damit ein Atrium von beinahe kathedralenhaftem Charakter. Neuer Beton verstärkt...

Weitere Artikel:
Anzeige AZ-C1-300x250 R7

AZ Newsletter


Ihre E-Mail
 
   

Senden Sie mir die kostenlosen Nachrichten der AZ/Architekturzeitung per E-Mail zu. Meine Anmeldung erfolgt, nachdem ich die Datenschutzhinweise gelesen haben. Die Nachrichten können Werbung von Dritten enthalten. Mein Einverständnis zum Empfang der Nachrichten kann ich jederzeit widerrufen.

Fachwissen | Architekten + Planer

Fassade mit Sandwichpaneele

Fassade mit Sandwichpaneele

Unkonventionell, homogen und auffällig – so präsentiert sich die Gebäudehülle eines neuen Wohnhauses im Stadtteil Ofenerdiek in Oldenburg. Realisiert wurde sie mit gedämm...

Parkhaussysteme für urbane Zentren

Parkhaussysteme für urbane Zentren

Großstädte der USA gehören mit zu den verkehrsreichsten Städten der Welt. New York und Los Angeles liegen bei den Statistiken vorn: der Ärger über Parkgebühren, Staus ode...

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

Zeitz Museum of Contemporary African Art (MOCAA)

In Kapstadt hat sich ein historisches Getreidesilo zum Museum für zeitgenössische afrikanische Kunst gemausert. Die Architekten des Heatherwick Studio ließen die betonier...

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Gipsfaserplatten für die Elbphilharmonie in Hamburg

Die großformatigen Gipsfaserplatten bestehen aus einem Vormaterial aus Naturgips. Sie zeichnen sich durch ihre Belastbarkeit, die Brandschutzeigenschaften (A1) und ihre h...

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

KanyaKage mit modernen Sanitäranlagen ausgestattet

In Berlin-Kreuzberg eröffnete Ende April 2018 eine einzigartige Kunst- und Veranstaltungslocation. Nach den beiden Eigentümern KanyaKage benannt, ist der neue »Artspace« ...

Vakuum-Isolierglas und Explosionsschutz-Dünnglas

Vakuum-Isolierglas und Explosionsschutz-Dünnglas

Das neue Vakuum-Isolierglas (VIG) von AGC zeichnet sich durch eine Besonderheit aus: Uneingeschränkte Sicht ohne sichtbare Evakuierungsöffnungen. Es wird wie normales Iso...

Kunst im Tageslicht betrachtet

Kunst im Tageslicht betrachtet

Die Stiftung »Das Maximum« präsentiert im bayerischen Traunreut nahe dem Chiemsee bedeutende Werke zeitgenössischer Kunst, unter anderem von Georg Baselitz und Andy Warho...

Architekturbüro mit Sichtbetonfassade

Architekturbüro mit Sichtbetonfassade

Der Neubau eines Architekturbüros ist für alle Beteiligten am Bau eine Herausforderung, denn letztlich ist das Bürogebäude die in Beton gegossene Visitenkarte des Archite...

Die höhere Mathematik der Ästhetik

Die höhere Mathematik der Ästhetik

Mehr als 20 Jahre sind vergangen, seit beim Entwurf der Titanaußenhaut für das Guggenheim-Museum in Bilbao erstmals die CAD-Software CATIA für ein renommiertes Gebäude ei...

Schaltbares Glas

Schaltbares Glas

Halio hat die Ästhetik seines intelligenten schaltbaren Glas-Systems auf das Wesentliche reduziert: völlige Farbneutralität und natürliche Transparenz wie ein herkömmlich...

Weitere Artikel:

Anzeigen AZ-D1-D2-300x600 R7

Wenn Sie die AZ/Architekturzeitung lesen, erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden. Datenschutzhinweis.

Dieses Fenster entfernen.