Steinbeis-Transferzentrum
Energietechnik Ulm
Gebäudekühlung mit Erdwärmesonden
(EWS)
Geplanter Erdwärmetauscher (EWT)
» mechanische Lüftung mit Wärmerückgewinnung (WRG) im Kreislaufverbundsystem (KVS) • Heizen mit Erdwärmetauscher (begrenzt) • Nachheizen mit Fernwärme • Kühlen mit Erdwärmetauscher (begrenzt)
Konzept ENERGON (Okt. 2000)
» Betonkerntemperierung (BKT) • Heizen mit Fernwärme • Kühlen mit Fernkälte (!)
» sog. Klimakälte wird produziert und verteilt mit + 6 oC
» Bauteilkühlung darf + 18 oC nicht unterschreiten (Tauwasser)
» das Kühlpotential des Erdreichs steht mit + 10 oC zur Verfügung
Fernkälte muss weg !
Lösung Erdwärmesonden » im Sommer: • perfekte Betonkernkühlung Aufwand: lediglich Pumpenstrom
• perfekte Zuluftkühlung » im Winter: • Zuluftvorwärmung EWT entfällt komplett ! » übers Jahr: • bedarfsgerechte Regeneration des Erdreichs
Schema Erdwärmesonden
» Anschluß- und Benutzungszwang für Fernkälte im Kaufvertrag Lösung: konspirativ
Kampfum die Erdwärmesonden
» Ungläubigkeit Hilfe: • in der Nähe vorhandene Meßsonde • Bohrerfahrungen • Schichtenverzeichnis
» EWS teurer als Fernkälteanschluß Lösung: Untersuchung der Gesamt-Wirtschaftlichkeit
Ausführung Erdwärmesonden
» problemlos die Auslegung
» problemlos Bohrungen und Installation
» Optimierungspotential
• unnötig hohe Planungskosten • Schächte und Ringleitungen verteuern EWS-Kosten von 40 €/m auf 65 €/m
Anordnung der Schächte, Erdwärmesonden und Ringleitungen
Tiefgarage
Erdkanal für
Außenluft-
ansaugung
Zuluftzentrale
67
85
4
3
2
1
11
10
9
Thermische Beeinflussung benachbarter Sonden
Meßsonde 1c
Sonde 1b
Sonde 1d
Sonde 1a
Schacht 1
Berechnete Temperaturprofileum eine EWS bei Luftvorwärmung mit maximaler Leistung
Anfangstemperatur des Erdreichs
Beladetemperatur
in 10 m und 50 m Tiefe:
30 Tage60 Tage90 Tage
120 Tage150 Tage180 Tage
Beladetemperatur
Anfangstemperatur des Erdreichs
in 100 m Tiefe:
30 Tage60 Tage90 Tage
120 Tage150 Tage180 Tage
oC
oC
Abstand m
m
Wirtschaftlichkeitund
ökologische Bewertung von
3 Systemvarianten
Systemvariante 1
• EWS für Betonkernkühlung• EWS für Zuluftkühlung• EWS für Zuluftvorwärmung
Datenbasis • abgerechnete Kosten im Projekt ENERGON
Systemvariante 2• Fernkälte für Betonkernkühlung• Fernkälte für Zuluftkühlung• Fernwärme für Zuluftvorwärmung
Datenbasis• Lieferverträge mit EVU
Systemvariante 3• Fernkälte für Betonkernkühlung• EWT für Zuluftkühlung Ergänzung mit Fernkälte• EWT für Zuluftvorwärmung Ergänzung mit Fernwärme
Datenbasis• EWT hochgerechnet aus SolarBau-Projekten
• Lieferverträge mit EVU
Kosten der Systemvarianten
Primärenergie-Aufwand
CO2-Emission der Systemvarianten
» Erdwärmesonden sind die wirtschaftliche und umweltschonende Lösung.
Schlussthesen» Energieeffiziente Gebäude müssen ohne klassische Klimakälte auskommen
» EWT sind bestenfalls eine Teillösung, da ihre Leistung begrenzt und Flüssigkeits- Betonkernkühlung nicht möglich ist
» Thermische Bauteilaktivierung und damit die Betonkernkühlung werden nie mehr vom Markt verschwinden !?
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