Im Freistaat Sachsen werden ca. 11.000 Gebäude mit Erdwärme klimatisiert. Genutzt wird die Wärme aus der Tiefe vor allem bei Ein- und Mehrfamilienhäusern zur Heizung und Warmwasserbereitung. Bei Planung und Bau von Erdwärmeanlagen sind Aspekte der Qualitätssicherung und rechtliche Vorgaben zu beachten. Interessierten Bürgern, Planern und Bohrfirmen werden u. a. folgende Fragen beantwortet: Welche Nutzungsformen der Erdwärme gibt es? Welche Qualitätsanforderungen, Richtlinien und Gesetze sind einzuhalten? Wie wird eine Anlage richtig geplant? Wo und wie werden Bohrungen bei Behörden beantragt?

Im Freistaat Sachsen werden ca. 11.000 Gebäude mit Erdwärme klimatisiert. Genutzt wird die Wärme aus der Tiefe vor allem bei Ein- und Mehrfamilienhäusern zur Heizung und Warmwasserbereitung. Bei Planung und Bau von Erdwärmeanlagen sind Aspekte der Qualitätssicherung und rechtliche Vorgaben zu beachten. Interessierten Bürgern, Planern und Bohrfirmen werden u. a. folgende Fragen beantwortet: Welche Nutzungsformen der Erdwärme gibt es? Welche Qualitätsanforderungen, Richtlinien und Gesetze sind einzuhalten? Wie wird eine Anlage richtig geplant? Wo und wie werden Bohrungen bei Behörden beantragt?

Im Freistaat Sachsen werden 7.500 Gebäude mit Erdwärme klimatisiert. Genutzt wird die Wärme aus der Tiefe vor allem bei Ein- und Mehrfamilienhäusern zur Heizung und Warmwasserbereitung. Bei Planung und Bau von Erdwärmeanlagen sind Aspekte der Qualitätssicherung und rechtliche Vorgaben zu beachten. Interessierten Bürgern, Planern und Bohrfirmen werden u. a. folgende Fragen beantwortet: - Welche Nutzungsformen der Erdwärme gibt es? - Welche Qualitätsanforderungen, Richtlinien und Gesetze sind einzuhalten? - Wie wird eine Anlage richtig geplant? - Wo und wie werden Bohrungen bei Behörden beantragt? Die Informationsbroschüre erscheint in 3. Auflage und ersetzt den Leitfaden für Erdwärmesonden.

Oberflächennahe Erdwärmekollektoren, insbesondere horizontale Erdwärmekollektoren, stellen eine wirtschaftlich und energetisch sinnvolle Wärmequellenanlage für Wärmepumpen dar. Auf Grund mangelnder wissenschaftlicher Untersuchungen in der Vergangenheit wurde deren Leistungsfähigkeit bisher jedoch kaum ausgenutzt. Des Weiteren fühlten sich die Planer bei der Auslegung oft unsicher, da es kaum verlässliche Auslegungsrichtlinien gab. In dieser Arbeit werden ein numerisches und ein analytisches Rechenmodell vorgestellt, mit denen Jahresverläufe der charakteristischen Soletemperaturen und der Eisbildung realitätsnah simuliert werden können. Mit Hilfe dieser Rechenmodelle wurde unter Berücksichtigung unterschiedlicher Bodentypen und Klimazonen die hydraulische und geometrische Auslegung anhand der Kriterien Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und Umweltbeeinflussung bewertet, optimiert und Einsatzgrenzen klar ausgearbeitet. Daneben wurde auch die Auslegung für Kollektoren bei Spitzenlastnutzung und Sonderbauformen wie Grabenkollektoren und Erdwärmekörben untersucht.

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Im Freistaat Sachsen werden 7.500 Gebäude mit Erdwärme klimatisiert. Genutzt wird die Wärme aus der Tiefe vor allem bei Ein- und Mehrfamilienhäusern zur Heizung und Warmwasserbereitung. Bei Planung und Bau von Erdwärmeanlagen sind Aspekte der Qualitätssicherung und rechtliche Vorgaben zu beachten. Interessierten Bürgern, Planern und Bohrfirmen werden u. a. folgende Fragen beantwortet: - Welche Nutzungsformen der Erdwärme gibt es? - Welche Qualitätsanforderungen, Richtlinien und Gesetze sind einzuhalten? - Wie wird eine Anlage richtig geplant? - Wo und wie werden Bohrungen bei Behörden beantragt? Die Informationsbroschüre erscheint in 3. Auflage und ersetzt den Leitfaden für Erdwärmesonden.

Oberflächennahe Erdwärmekollektoren, insbesondere horizontale Erdwärmekollektoren, stellen eine wirtschaftlich und energetisch sinnvolle Wärmequellenanlage für Wärmepumpen dar. Auf Grund mangelnder wissenschaftlicher Untersuchungen in der Vergangenheit wurde deren Leistungsfähigkeit bisher jedoch kaum ausgenutzt. Des Weiteren fühlten sich die Planer bei der Auslegung oft unsicher, da es kaum verlässliche Auslegungsrichtlinien gab. In dieser Arbeit werden ein numerisches und ein analytisches Rechenmodell vorgestellt, mit denen Jahresverläufe der charakteristischen Soletemperaturen und der Eisbildung realitätsnah simuliert werden können. Mit Hilfe dieser Rechenmodelle wurde unter Berücksichtigung unterschiedlicher Bodentypen und Klimazonen die hydraulische und geometrische Auslegung anhand der Kriterien Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, Betriebssicherheit und Umweltbeeinflussung bewertet, optimiert und Einsatzgrenzen klar ausgearbeitet. Daneben wurde auch die Auslegung für Kollektoren bei Spitzenlastnutzung und Sonderbauformen wie Grabenkollektoren und Erdwärmekörben untersucht.

Kalte Nahwärmenetze (engl. 5th generation district heating and cooling networks, abgekürzt 5GDHC) gewinnen in vielen europäischen Ländern zunehmend an Bedeutung. In der Regel versteht man darunter nicht-isolierte Wärmenetze, welche im Temperaturbereich zwischen -5 °C bis 20 °C betrieben werden. Sie nutzen oberflächennahe Geothermie, Gebäudekühlung oder andere Abwärmequellen und dienen so als Wärmequelle für dezentrale Wärmepumpen. Numerische Simulationen bieten die Möglichkeit, solche Systeme genauer zu planen und zu optimieren. Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Simulationsmodell für kalte Nahwärmenetze mit oberflächennahen geothermischen Quellen. Für die thermo-hydraulische Netzsimulation wird der numerische Solver NANDRAD, Teil der Simulationssoftware SIM-VICUS, um notwendige Modelle erweitert. Die Netzumgebung und die geothermische Quelle werden mit 2D-Finite-Volumen Erdreichmodellen in der Simulationssoftware DELPHIN abgebildet und unter Nutzung des FMI-Standards gekoppelt mit dem Netzmodell simuliert. Als Demonstrationsbeispiel dient ein kaltes Nahwärmenetz mit 6,5 km Länge und einem 10.000 m² großen Erdwärmekollektor. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass jeweils etwa die Hälfte der Wärmegewinne aus dem Erdwärmekollektor und aus dem das Rohrnetz umgebenden Erdreich stammen. Sind alle vorgesehenen Gebäuden angeschlossen, erreichen die Wärmepumpeneintrittstemperaturen ein Minimum von -4 °C im Februar und die gemittelte Jahresarbeitszahl beträgt 4,4. Eine Parameterstudie zeigt, dass die mögliche Entzugsenergie eines Erdwärmekollektors bis zu 98 kWh/m²a für zwei Lagen und 69 kWh/m²a für eine Lage beträgt. Die Wärmegewinne aus den Netzleitungen können bis zu 131 kWh/m a betragen. Schließlich wird das Modell mit Messdaten aus dem laufenden Betrieb validiert. Bei den Erdeichtemperaturen und dem Energiebedarf der Pumpen zeigt sich eine gute Übereinstimmung. Weitere Auswertungen zeigen, dass die Umwälzpumpen in der realen Anlage nicht optimal betrieben werden, was zu einer Systemjahresarbeitszahl von nur 3,5 führt. Das Modell kann diesen Effekt gut abbilden und ermöglicht zudem die Bewertung von Optimierungsmaßnahmen, die den Strombedarf der Pumpen reduzieren und zu einer deutlich höheren Systemjahresarbeitszahl führen.

Die Broschüre ist im Projekt TransGeoTherm entstanden und bietet Bauherren, Planungsbüros, Behörden und interessierten Bürgern in der sächsisch-polnischen Neiße-Region eine Anleitung zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie. Inhalt sind Informationen zum rechtlichen und planerischen Rahmen, zu verschienenen Technologien und der Funktionsweise von Erdwärmeanlagen, zu den Anforderungen an Bauausführung und Betrieb sowie Karten zur Erdwärmenutzung. Enthalten sind auch die hydrogeologischen und wasserrechtlichen Kriterien zur Beurteilung der Genehmigungsfähigkeit sowie die für die Antragsstellung erforderlichen Formulare. / W niniejszej broszurze informacyjnej opisano sposoby wykorzystania energii geotermalnej ze szczególnym uwzględnieniem gruntowych pomp ciepła oraz określono podstawy prawne i zalecany plan czynności technicznych podczas ich instalacji. Podsumowując działania zrealizowane w ramach projektu TransGeoTherm oraz nabyte w jego efekcie doświadczenia, należy stwierdzić, że jest on istotnym świadectwem społecznej akceptacji nowych technologii i wzrastającego wykorzystania potencjału energii geotermalnej w Polsce i Saksonii oraz efektywnej współpracy instytucji z obu stron granicy polsko-niemieckiej.

Die Broschüre ist im Projekt TransGeoTherm entstanden und bietet Bauherren, Planungsbüros, Behörden und interessierten Bürgern in der sächsisch-polnischen Neiße-Region eine Anleitung zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie. Inhalt sind Informationen zum rechtlichen und planerischen Rahmen, zu verschienenen Technologien und der Funktionsweise von Erdwärmeanlagen, zu den Anforderungen an Bauausführung und Betrieb sowie Karten zur Erdwärmenutzung. Enthalten sind auch die hydrogeologischen und wasserrechtlichen Kriterien zur Beurteilung der Genehmigungsfähigkeit sowie die für die Antragsstellung erforderlichen Formulare. / W niniejszej broszurze informacyjnej opisano sposoby wykorzystania energii geotermalnej ze szczególnym uwzględnieniem gruntowych pomp ciepła oraz określono podstawy prawne i zalecany plan czynności technicznych podczas ich instalacji. Podsumowując działania zrealizowane w ramach projektu TransGeoTherm oraz nabyte w jego efekcie doświadczenia, należy stwierdzić, że jest on istotnym świadectwem społecznej akceptacji nowych technologii i wzrastającego wykorzystania potencjału energii geotermalnej w Polsce i Saksonii oraz efektywnej współpracy instytucji z obu stron granicy polsko-niemieckiej.