Erdwärme-Sondenfelder- Lösung komplexer Fragen durch numerische Modelle

Das Programm "Earth Energy Designer (EED)" ist ein numerisches Simulationsprogramm für Erdwärme-Nutzungen, das für gegebene technische, geometrische und geologische Rahmenbedingungen die resultierenden Fluidtemperaturen (Temperaturen des Wärmeträgermediums, Soleflüssigkeit in der Erdwärmesonde) während des Betriebs für gewisse Anlagenlaufzeiten errechnet. Durch das ÖWAV-Regelblatt 207 sind gewisse Grenz-Temperaturen vorgeschrieben, die nicht unterschritten werden dürfen, um Beschädigungen der Erdwärmesonden und einer Verminderung des Wirkungsgrades vorzubeugen. 

Für die Berechnung werden für jede Berechnung individuell eine Vielzahl von Parametern wie z.B. die Sondengeometrie, Eigenschaften des verwendeten Wärmeträgers, die thermischen Eigenschaften der einzelnen Gesteine (abhängig von Lagerungsdichte, Porosität, Sättigung), die Zusammensetzung der Verpresssuspension, das Nutzungsprofil der Anlage bezüglich Heiz- und Kühllasten (Direktkühlung oder über die Wärmepumpe), die Heizleistung der Wärmepumpe und deren Jahresarbeitszahl eingegeben, um eine optimale Auslegung der Erdwärme-Anlage zu gewährleisten.

Dann berechnet das Programm unter Einhaltung der gegebenen Grenztemperaturen die je nach Bohrlochanzahl benötigte Bohrtiefe der Erdwärme-Bohrungen.

Durch diese Modellierung können auch für Erdwärme-Großanlagen mit gegebener Geometrie des Sondenfeldes die Leistungsgrenzen für Heiz- und Kühllasten ermittelt werden. Während für kleinere Erdwärme-Anlagen die thermischen Eigenschaften des Untergrundes mittels Tabellen- und Erfahrungswerten abgeschätzt werden können, sind dabei genauere Daten über die spezifische Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität am Standort notwendig, die durch einen Geothermal Response Test gewonnen werden.

Durch all diese berücksichtigten Parameter kann ein optimaler Betrieb der Erdwärme-Anlage gewährleistet werden.