Oberflächennahe Geothermie, dargestellt am Beispiel des Berliner Reichstagsgebäudes

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GRIN Verlag, Nov 6, 2012 - Science - 118 pages
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Examensarbeit aus dem Jahr 2009 im Fachbereich Geowissenschaften / Geographie - Bevölkerungsgeographie, Stadt- u. Raumplanung, Note: 1.0, Technische Universität Berlin, Veranstaltung: Arbeitslehre - Technik, Sprache: Deutsch, Abstract: Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einem speziellen Bereich der Erneuerbaren Energien1 - der Geothermie. Man unterscheidet dabei zwischen einer tiefen Geothermie und einer oberflächennahen Geothermie. Während mit Hilfe der tiefen Geothermie Strom erzeugt werden kann, dient die oberflächennahe Geothermie in der Regel der Versorgung mit thermischer Energie. Letzteres darzustellen ist eigentliches Thema der vorliegenden Arbeit. [...] Insgesamt versucht die vorliegende Arbeit einen Überblick über den Stand der oberflächennahen Geothermie zu geben und diesen anhand des Energiekonzeptes des Reichstagsgebäudes zu präzisieren. Um die Darstellungen abzurunden, werden zum Abschluss Risiken der Geothermie und potenzielle Nutzungskonflikte beispielhaft dargestellt und erläutert.
 

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Contents

Einleitung
1
Temperaturbilanz an der Erdoberfläche
8
Der konzentrische Schalenaufbau des Erdinneren
10
Darstellung der Veränderung der vermuteten Temperaturen und Schmelzpunkte mit zunehmender Tiefe
11
Poren Kluft und Karstgrundwasserleiter
14
Oberflächennahe Geothermie
23
Verlegemuster horizontaler Wärmeübertrager
28
Anordnungsvarianten von vertikal verlegten gebohrten und gerammten Erdreich wärmeübertragern
29
Prinzipbild einer Absorptionswärmepumpe
53
TsDiagramm des Carnot Kreisprozesses
56
TsDiagramm eines idealisierten wirklichen Wärmepumpenprozesses
57
Das Reichstagsgebäude in Berlin
72
Einzug der parallelen Pumpen und Injektionsstränge
77
Bundesbauten im Spreebogen Berlin
80
Prinzipschema der Aquiferspeicher im Untergrund der Parlamentsbauten im Spreebogen oben Kältespeicherung unten Wärmespeicherung nicht maß...
82
Vereinfachte Darstellung eines Aquiferspeichers im Einspeicherbetrieb
86

Ausführungsvarianten von gebräuchlichen Erdwärmesonden
30
Prinzipschema einer GrundwasserWärmepumpenanlage
34
pVDiagramm eines linksläufigen Carnotschen Kreisprozesses
45
Schemadarstellung einer Kompressionswärmepumpe
47
Vollhermetischer HubkolbenVerdichter DanfossManeurop
50
Aufbau eines ScrollVerdichters
51
Saisonale Energiebilanz für den Wärmespeicherbetrieb
88
Rückgewinnungsgrad in Abhängigkeit von der Injektionstemperatur an der warmen Bohrung
89
Saisonale Energiebilanz für den Kältespeicherbetrieb
90
Kritische Betrachtung und Nutzungskonflikte
96
Geologisches Profil am Standort BerlinSpreebogen
iv

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Common terms and phrases

Abbildung Absorptionswärmepumpe Anlagen zur Nutzung Anschließend Antriebsenergie Aquiclude Aquiferspeicher Arbeitsmittel Arbeitsstoffpaar aufgrund Außerdem Bartels Bauteile BBergG benötigt Benz Berlin besteht bestimmten Betrieb bezeichnet BGBl BHKWs Bodenschätzen Bohrung Bundestag Carnotsche Deutscher Deutschland Druck Effizienz eingesetzt eingespeicherte Energiemenge entsprechende Anlagen Erdreich Erdwärme Erdwärmekollektor Erdwärmesonden Erneuerbaren Energien Expansionsventil Fachmagazin für Brunnen Gebäude Gehrke gemäß genutzt geologischen und hydrogeologischen geothermische Anlage geringen Gesetzes Gestein Grundwasser Grundwasserleiter Hierbei Hoffmann http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/didaktikchemie/umat/gas_real/gas_real.htm abgerufen http://www.ubeg.de/downloads/WP.pdf abgerufen idealen Gasen Jahren Jahresarbeitszahl Joule-Thomson-Effekt Kälte Kältemittel Kältespeicherung in Aquiferen Kaltschmitt Kaltschmitt et al Kompressionswärmepumpe Kondensation Kranz Kreisprozess Leitungsbau 2008 Lithosphäre möglich Nutzung oberflächennaher Geothermie Parameter Parlamentsbauten realem Gas Regel Reichstagsgebäude Richtlinie 4640 Blatt Schluckbrunnen solare Einstrahlung Somit Sorptionswärmepumpen sowie Speicherung von Wärme Spreebogen Systeme Technikverbund Teil Temperatur Temperaturniveau thermische Energie Tiefe Untergrund unterschiedliche VDI Richtlinie 4640 Verdampfer Verdichter Volumen vorliegenden Arbeit Wärmepumpe Wärmequellenanlage Wärmestrom Wärmeträgermedium Wärmeübertrager Wasser wasserrechtlichen weitere wodurch Wolfgramm Zusätzlich zwei

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