Folgeprojekt: Verbindung mit einem Gebäude
Steigt im Sommer die Lufttemperatur an, sinkt damit die Leistung der Anlage zum Kühlen eines Gebäudes. Analoges gilt für die Bedingungen im Herbst und Winter. Um die geothermische Anlage optimal zu planen, ist es wichtig, die Lufttemperaturen im Tunnel zu kennen. Insbesondere sind zwei kritische Betriebsbedingungen zu beachten: Im Heizfall kann die Tunnellufttemperatur unter die Vorlauftemperatur fallen. Im Kühlfall kann sie über die Vorlauftemperatur steigen. Dadurch sinkt die Leistung der geothermischen Anlage stark. In diesem Fall muss beispielsweise der Volumenstrom erhöht werden, um mehr Energie abrufen zu können.
An den Stellen, an denen der Tunnel einen Grundwasserfluss berührt, untersuchten die Wissenschaftler die Einwirkung. Die Strömung des Grundwassers sorgt für einen thermischen Ausgleich der Temperatur im Umfeld des Tunnels. Dieser Effekt hängt von der hydraulischen Durchlässigkeit des Gebirges und dem hydraulischen Gradienten ab. Der Grundwasserstrom steigert die Energiegewinnung der tunnelgeothermischen Anlage. Insbesondere in den kalten und heizintensiven Wintermonaten steigert er die Entzugsleistung deutlich.
Im Folgeprojekt simulieren die Wissenschaftler nun die Verbindung mit einem Gebäude. In den kommenden zwei Jahren lassen sie temperierte Flüssigkeit durch die Teststrecke laufen, um ein realistisches Entnahmeprofil zu erstellen.
Wirtschaftlichkeit?
Weiterer Forschungsbedarf besteht noch bezüglich der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Insbesondere fehlt bisher ein Geschäftsmodell. Die Betreiber von Tunnelanlagen können durch die geothermische Aktivierung zu Energieversorgern werden. Allerdings müssen sie schon beim Bau entscheiden, wie viele Meter des Tunnels mit Rohrleitungen bestückt werden. Dafür müsste der Bedarf von möglichen Verbrauchern, wie Bürogebäuden, prognostiziert werden.
Folgt: Thermische Aktivierung von Tunneln – der „Energietübbing“