Geothermische Langzeitmodellierung eines solargekoppelten Erdsonden-Waermespeichers in Crailsheim

Abstract

Die thermischen Veraenderungen des Untergrundes im Umfeld eines saisonalen solargekoppelten Erdsonden-Waermespeicher wurden ueber einen Zeitraum von 30 Betriebsjahren mit FEFLOW modelliert. Der Erdsonden-Waermespeicher besteht aus 80 paarweise verschalteten Erdwaermesonden, die rasterfoermig innerhalb einer rund 95m2 grossen Kreisflaeche angeordnet sind. Die Erdwaermesonden haben eine Tiefe von 55m und befinden sich hauptsaechlich in Kalksteinen des Oberen Muschelkalks (Trias). Der Erdsonden-Waermespeicher wird von April bis September thermisch beladen, die Entladung erfolgt von Oktober bis Maerz. Die thermischen und hydraulischen Eingangsdaten des Modells basieren auf drei 80m tiefen durchgehend gekernten Bohrungen (GWM 1-3), die im Umfeld des Speichers abgeteuft wurden. Die Bohrkerne wurden vollstaendig lithologisch, faziell und feinstratigraphisch aufgenommen. Messungen der Waerme- und Temperaturleitfaehigkeit, Permeabilitaet, Porositaet und Dichte an 76 repraesentativen Proben der Bohrung GWM 3 sowie Messungen der Hauptkluftrichtungen in zwei Referenzaufschluessen bei Crailsheim ermoeglichten eine moeglichst realitaetsnahe Modellierung des Speichers. Die Ergebnisse der Langzeitmodellierung dienen einer detaillierteren Prognose der thermischen Veraenderungen im Untergrund.