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Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden und Erdkollektoren

(27.1.2010) Auf dem Campus-Gelände der Hochschule Biberach werden derzeit fünf 25 Meter lange Messsonden in den Boden eingebracht. Diese Sonden sind zudem mit einer Messtechnik ausgestattet, über die das Team um Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff zentrale Daten für das Forschungsprojekt „Qualitätssicherung bei Erdwärmesonden und Erdkollektoren“ gewinnen möchte.

Hintergrund des Projektes an der HS Biberach ist der in den zurückliegenden Jahren rasch gewachsene Markt rund um die geothermische Energiegewinnung, die verstärkte Anstrengungen für die Qualitätssicherung im Bereich der Anlagenplanung und der Bauausführung verlangt. Prof. Koenigsdorff sagt dazu: „Damit Erdwärmesonden die Umwelt tatsächlich entlasten und nicht beeinträchtigen, ist eine hochwertige und gleichermaßen praktikable Qualitätssicherung notwendig“. Hierfür testet das Biberacher Institut für Gebäude- und Energiesysteme ein spezielles Messverfahren, das bei den aktuellen Bohrungen zur Anwendung kommt. Mit dem so genannten „Thermal Response Test“ (TRT) will mehr über die thermischen Eigenschaften des Untergrundes sowie die fertig gestellten Erdwärmesonde erfahren können. Entscheidend für den Biberacher Standort wäre u.a. gewesen, dass das Risstal als ehemaliges Flusstal einen hohen Grundwasserspiegel vorweise und man bei den Bohrungen bereits nach 4 bis 5 Metern auf Wasser stoßen können.

Ein Ziel des Projektes ist es, den Thermal Response Test weiterzuentwickeln: Der TRT soll für einfache Standard-Anwendungen kostengünstiger und schneller durchführbar werden. Außerdem wird untersucht, inwieweit durch Verfeinerungen der Messtechnik und Auswerteverfahren weitere und bessere Aussagen aus Thermal Response Tests gewonnen werden können.

Neben den reinen Forschungsarbeiten erfolgt ein Erfahrungsaustausch auf internationaler Ebene innerhalb des Implementing Agreements „Energy Conservation Through Energy Storage“ (ECES) der Internationalen Energieagentur (IEA) mit dem Ziel, eine internationale Verbreitung zu unterstützen. Ferner wird zur Unterstützung der späteren Anlagenplanung das Software-Tool GEOSYST an der HS Biberach entwickelt, das sowohl das Gebäude als auch die geothermische Wärmequellenanlage betrachtet.

Auch nach Abschluss des Forschungsvorhabens sollen die Sonden auf dem Campus verbleiben. Ebenso wie die anderen, bereits vorhandenen Erdwärmesonden werden sie für Lehre und Forschung eingesetzt. Studenten erhalten darüber einen anschaulichen Einblick in die Praxis - etwa bei fächerübergreifenden Untersuchungen im Studienfeld Energie & Klima sowie dem Studiengang Bauingenieurwesen, der als Spezialgebiet die Geotechnik aufgreift.

Das Forschungsprojekt ist ein Gemeinschaftsprojekt, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (FKZ: 0327453A). Das Institut für Gebäude- und Energiesysteme der Hochschule Biberach ist dabei Kooperationspartner des Zentrums für Angewandte Energieforschung Bayern und des Instituts für Angewandte Geowissenschaften der Universität Karlsruhe.

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