Overview
Das Ziel dieses KTI-Projektes ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie für einen oberflächennahen, sensiblen und saisonalen Erdwärmespeicher. Erstellt wird dieser Speicher durch dreidimensionale, grossvolumige Anordnung von Horizontalbohrungen (HDD). Eine dadurch sinnvolle Strömungsführung reduziert die Wärmeverluste und nutzt das Erdreich selbst als Wärmespeicherung Ideal zur Anwendung in Kombination mit Niedertemperatur-Hybridkollektoren und Wärmepumpen. Dabei ist die wenig intensive und damit umweltfreundliche Nutzung von bereits überbauten Arealen und landwirtschaftlichen Flächen möglich. Ziel ist es eine technische und ökonomische Potenzialanalyse eines 3D-Erdregisters durchzuführen.
Das Projekt ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Hochschule Luzern und dem Hauptumsetzungspartner Schenk AG. Die Schenk AG ist seit 1989 im Bereich der HDD Grossbohrtechnik tätig. Der Eintritt in den Markt für die Nutzung von oberflächennaher Geothermie stellt für die Schenk AG eine Möglichkeit dar neue Geschäftsfelder erschliessen zu können.
Für das Aufzeigen der Funktionalität eines solchen 3D-Erdregisters sind erste Testbohrungen und der Betrieb dieser innerhalb der Arbeiten in diesem Antrag geplant. Weiter muss ein umfangreiches Simulationsmodell für die Speichersimulation aufgestellt werden. Folgende Fragestellung werden in Zusammenarbeit der HSLU und der Schenk AG beantwortet:
- Sondenanordnung im Speicher
- Einfluss des Wassersättigungsgrades im Boden unter versiegelten Flächen auf den Speicher
- Strömungseigenschaften des Wärmeträgerfluids
- Integration eines solchen Erd-Speichers in gesamte Systeme (Kollektor, Wärmepume, Haustechnik, etc.) bautechnische Aspekte
Auf dem Weg der Energiestrategie 2050 wird die Wichtigkeit der saisonalen Speicher an Bedeutung gewinnen, das in diesem Antrag beschriebene Verfahren stellt einen möglichen Beitrag dazu dar.
