ESS-ONG

Effizienzsicherung und -steigerung bei oberflächennahen Geothermiesystemen

Projektleitung Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff

Projektbearbeitung Daniel Buchmiller, M.Sc. 

Mittelgeber Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWE 

Förderprogramm Zuwendung aus dem Bundeshaushalt, Einzelplan 09, Kapitel 03

Förderkennzeichen 03EE4078B

Fördersumme 341.481,23 €

Verbundpartner

• ZAE Bayern e.V.
• EVO Deutschland GmbH, Mietingen
• NULLplusNULL Baukonzept GmbH, Merzig
• equatronic smart energy GmbH & Co. KG, Bad Schussenried

Konsortium

Projektbeschreibung

Als Nachfolgeprojekt von QEWSplus verfolgt das Projekt ESS-ONG folgende Ziele:

• Entwicklung von Softwarelösungen zur Simulation und Dimensionierung neuer geothermischer Bauformen von Erdwärmeübertragern (GEO.Toolbox)
• Entwicklung von Verfahren zur Qualitätssicherung für neue Kollektorbauformen
• Entwicklung von Verfahren zur Prüfung vollständiger oder teilweiser geothermischer Systeme
• Einführung qualifizierter TRTs für Erdwärmesonden

Diese sollen in drei Teilprojekten abgearbeitet werden:

TP 1: Einführung qualifizierter TRTs für Erdwärmesonden

• Neben der Auswertung haben die TRT-Geräte selbst einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Messergebnisse.
• Das in QEWSII und QEWSplus entwickelte emulierte Erdwärmesonden-Bauwerk (E‑EWS) ist geeignet, um Schwachstellen bei TRT-Geräten und TRT-Durchführungen zu identifizieren.
• In TP1 sollen deshalb möglichst viele unterschiedliche TRT-Geräte am E-EWS überprüft werden, um das Prüfverfahren weiterzuentwickeln und Erkenntnisse zu möglichen Optimierungsschritten bei den TRT-Geräten abzuleiten.
• Der gesamte Prüfablauf soll so weiterentwickelt werden, dass eine standardisierte Prüfprozedur abgeleitet werden und das Testverfahren schrittweise am Markt etabliert werden kann.

TP 2: TRTs für weitere Quellensysteme

• Ziel ist die experimentelle Validierung von Modellen und die Entwicklung neuer Testverfahren, um Leistungsfähigkeit und Ergiebigkeit verschiedener Erdwärme-übertragerbauformen zuverlässig beurteilen zu können.
• Weiterentwicklung und Validierung von Testverfahren für Erdwärmequellen wie Grabenkollektoren, Erdwärmekörbe usw.
• Errichtung eines künstlichen Testfelds, in welchem alle relevanten Einflussparameter – wie Schichtaufbau, Verdichtung, Bodenfeuchte, Temperatur und Niederschlag – exakt kontrolliert und im praktisch relevanten Bereich variiert werden können.
• Langfristig soll es möglich sein, für alle gängigen Erdwärmeübertragerbauformen geeignete Modelle und Testverfahren validieren und bereitstellen zu können.

TP 3: Performance-Sicherung und -steigerung bei erdgekoppelten Gesamtanlagen

• Gesamtziel sind die Sicherung und die Steigerung der Performance (Leistungsfähigkeit und Effizienz) von oberflächennahen geothermischen Gesamtanlagen mit unterschiedlichen Geothermie-Wärmeübertragern, Speichern, Wärmepumpen und ergänzenden Wärmequellen.
• Entwicklung und Praxiserprobung einer standardisierten Open-Source-Modell- und Softwarebibliothek „GEO.Toolbox“, mit welcher etablierte und neuere oberflächennahe geothermische Wärmequellen unterschiedlicher Bauart (Erdwärmesonden, Erdwärme-kollektoren, Erdwärmekörbe usw.) einzeln, in Kombination und insbesondere zusammen mit einem Gesamtsystem dimensioniert, simuliert und analysiert werden können.

Arbeitspakete in TP 3:

• AP 3.1: Erstellung standardisierte Open-Source-Modellbibliothek --> GEO.Toolbox
• AP 3.2: Test und Anwendung der Modellbibliothek an Demonstratoren
• AP 3.3: Erweiterte Thermal-Response-Tests und Qualitätssicherungsmaßnamen an Feldanlagen