Akviferer til miljøvenlig køling og opvarmning

I årets rekordsommer, alle ønsker at have et afkølet hjem eller kontor. Men klimaanlæg bruger meget energi og er langt fra miljøvenlige. Forskere fra GeoSpeicher.bw-projektet koordineret af Karlsruhe Institute of Technology (KIT) studerer alternativer med et reduceret energiforbrug. Disse omfatter opbevaring og senere genvinding af varme og kulde i underjordiske vandførende lag, såkaldte grundvandsmagasiner.

I et nyt projekt, de vurderede effektiviteten af ​​et af de største akviferbaserede geotermiske anlæg i Europa og det eneste af denne art i Tyskland. Siden 2009 har et underjordisk akviferlagersystem har forsynet Kameha Grand-hotellet og to kontorkomplekser i et nyudviklet distrikt i Bonn med kulde om sommeren og varme om vinteren. "Systemet leverer op til 80 procent af varmen og kulden til bygningerne på omkring 60, 000 m ² i området, " siger Steffen Große fra EcoVisio GmbH, det ansvarlige forsyningsselskab. Sammenlignet med konventionel energiforsyning, energiforbruget af dette geotermiske anlæg er lavere med omkring 1700 MWh hvert år. CO2-udledningen reduceres med 400 tons årligt.

"Vi er meget heldige at have denne facilitet i Bonn, " siger professor Philipp Blum fra KIT's Institute of Applied Geosciences (AGW). "Vi har adgang til data, der dækker en periode på næsten ti år og, derfor, kan studere forskellige aspekter lige fra energieffektivitet til bygningsteknologi. "Steffen Große og hans kolleger håber, at videnskabelig dataanalyse vil resultere i en optimering af systemet." På grund af det ændrede klima, vi skal delvist begynde at køle bygningerne allerede i marts, " rapporterer han. "Inden for GeoSpeicher.bw-projektet, vi samarbejder med geologer og eksperter inden for energi og bygningsteknologier for at opnå den bedst mulige driftstilstand under de ændrede randbetingelser i fremtiden."

Konventionelle geotermiske varmepumper bliver stadig mere populære i Tyskland. Omkring 350, 000 anlæg er især installeret i nye bygninger. "Disse geotermiske varmepumper bruges hovedsageligt til opvarmning om vinteren, " siger Philipp Blum. "Aquifer opbevaringssystemer, derimod kan begge dele:køling om sommeren og opvarmning om vinteren, " han siger.

Paul Fleuchaus, doktorgradsforsker ved AGW, tilføjer:"Når man bygger nye bygninger i Tyskland, næppe nogen overvejer energiforsyning fra akviferlagringssystemer. Dette er anderledes i Holland, "siger han." Der, mere end 2800 systemer drives med succes." På grund af deres store kapacitet, akviferlagringssystemer er især velegnede til store bygninger, såsom museer, hospitaler, kontorbygninger, eller hoteller. Også i boligområder, akvifer lagringssystemer kombineret med lokale varme netværk kan bruges. I Holland, teknologien anvendes også til industrielle komplekser, såsom drivhuse eller computercentre. Ifølge beregninger fra forskerne, et investeringsafkast opnås ofte allerede efter to til ti år.

Forskerne i projektet GeoSpeicher.bw siger, at takket være de geologiske forhold, en række regioner i Tyskland og Europa, men også på verdensplan er velegnet til akviferbaseret geotermisk energiforsyning. Eksperterne fra Karlsruhe Institute of Technology, universiteterne i Heidelberg og Stuttgart, og universiteterne for anvendt videnskab i Biberach og Offenburg studerer også varme- og kuldelagring ved hjælp af tunnelsystemer, såsom Rosensteintunnelen i Stuttgart.

"Vi forventer, at energiforbruget til klimaanlæg vil stige med en faktor 33 i 2100, " siger Paul Fleuchaus. "Det nylige sammenbrud af elnettet i dele af Californien viser, at dette hverken kan styres med det eksisterende elnet eller konventionelle energibærere, " siger han. For at identificere alternativer, tekniske analyser er i projektet GeoSpeicher.bw ledsaget af undersøgelser vedrørende offentlig accept og gældende lovgivning. "I Holland, vi fandt, at tæt samarbejde mellem myndigheder, videnskabsmænd, offentligheden, og forsyningsselskaber er meget effektive, " siger Fleuchaus.