Thermische Simulation und Visualisierungen

Anlagen, die durch die thermische Aktivierung von Bauteilen/Fundamenten oder Erdwärmesonden geothermische Energie nutzen, bewirken eine Abkühlung des umgebenden Untergrundes (Wärmeentzug). Bei der thermischen Grundwassernutzung wird das abgekühlte Wasser mittels Schluckbrunnen dem Aquifer wieder zugeführt. 

Um die Auswirkung einer geplanten/bestehenden Anlage auf die Temperatur im Untergrund und im Grundwasser in der Umgebung des Standortes abzuschätzen, beziehungsweise um den Einflussbereich abzugrenzen, werden thermische und hydrodynamische numerische Modellierungen verwendet. So kann der Einfluss der Nutzung (Kältefahne) innerhalb der vorliegenden hydrogeologischen Situation visualisiert werden, um mögliche Beeinträchtigungen fremder Rechte und öffentlicher Interessen erkennen zu können.

Thermische Auswirkung eines Sondenfeldes

Die hydrogeologische Situation wird unter Berücksichtigung der tatsächlichen thermischen und hydraulischen Randbedingungen möglichst genau in eine numerische 3D- Modellierung integriert. Die bei der Auslegung des Sondenfeldes berechneten tatsächlichen Temperaturen der Erdwärmesonden im Jahresverlauf (EED-Berechnung) werden ebenso wie die tatsächliche Geometrie des Sondenfeldes berücksichtigt. So lässt sich für verschiedene Nutzungsszenarien die Temperaturverteilung in Grundwasser und Untergrund (Thermalfront) berechnen und visualisieren.

Thermische Auswirkung einer Versickerung

Die im Jahresverlauf variierenden tatsächlichen Entnahme- und Versickerungsmengen und Temperaturen werden in eine numerische 3D- Modellierung integriert. Die hydrogeologische Situation wird unter Berücksichtigung der tatsächlichen thermischen und hydraulischen Randbedingungen möglichst genau nachgebildet und die Temperaturverteilung in Grundwasser und Untergrund (Kältefahne) berechnet und visualisiert. So lassen sich maximal mögliche Entnahme- und Versickerungsmengen bestimmen sowie thermische Kurzschlüsse vermeiden. Ebenso kann Nutzungskonflikten in Gebieten mit vielen Grundwassernutzungen (z.B. Hausbrunnen, benachbarte Wärmegewinnungsanlagen) vorgebeugt werden.