Geo-HEP-Anwendungen
Kühlen, Heizen und
thermische Energie speichern
Geo-HEP-Anwendungen:
Kühlen, Heizen und thermische Energie speichern
Das Geo-HEP-System umfasst zwei wesentliche Komponenten mit unterschiedlichen thermischen Aufgaben:
den Geo-HEP-Hochleistungsenergiepfahl (HEP) und den Geo-HEP-Saisonalspeicher.
Der Hochleistungsenergiepfahl nutzt die natürlichen thermischen Bedingungen des umgebenden Gebirges beziehungsweise Untergrunds. Er kann für die passive Kühlung sowie – in Verbindung mit einer Wärmepumpe – für die aktive Wärmeversorgung eingesetzt werden.
Der Geo-HEP-Saisonalspeicher arbeitet nach einem anderen Prinzip. Er wird in das Gebirge beziehungsweise in den Untergrund eingebracht, nutzt dessen natürliche Umgebungstemperatur jedoch nicht als Energiequelle oder Wärmesenke. Er dient der gezielten längerfristigen Speicherung von zugeführter thermischer Energie.
Als Wärmequellen für den Saisonalspeicher kommen beispielsweise industrielle Abwärme, aus überschüssigem Photovoltaikstrom mittels Power-to-Heat erzeugte Wärme oder Wärme aus thermischen Anlagen in Betracht.
Je nach Anlagenschema kann darüber hinaus ein Teil des Saisonalspeicherfeldes zur Kältespeicherung genutzt werden. Damit kann auch der Saisonalspeicher in einen Pendelbetrieb eingebunden werden.
Maschinen- und Prozesskühlung
Produktionsmaschinen und technische Prozesse können über viele Betriebsstunden kontinuierlich Wärme erzeugen. Das Geo-HEP-System kann diese Wärme über einen geschlossenen Wärmeträgerkreislauf aufnehmen und an den Untergrund abgeben.
Unter geeigneten Bedingungen kann die Kühlung passiv erfolgen, sodass keine dauerhaft arbeitende klassische Kältemaschine erforderlich ist. Besonders interessant ist dieser Ansatz bei hohen jährlichen Betriebsstunden und regelmäßigem Kühlbedarf.
Gebäude kühlen und beheizen
Gewerbe-, Verwaltungs- und Produktionsgebäude benötigen zunehmend sowohl Kühlung als auch eine effiziente Wärmeversorgung. Das Geo-HEP-System kann beide Aufgaben innerhalb eines geothermischen Gesamtkonzepts unterstützen.
Im Sommer beziehungsweise im Kühlbetrieb wird überschüssige Wärme an den Untergrund abgegeben. Im Heizbetrieb dient das System als Wärmequelle für eine Wärmepumpe. Dadurch kann dieselbe geothermische Infrastruktur für unterschiedliche thermische Anforderungen genutzt werden.
Rechenzentren und Serverräume
Serverräume und Rechenzentren gehören zu den Anwendungen mit dauerhaftem beziehungsweise regelmäßig wiederkehrendem Kühlbedarf. Gerade bei langen Betriebszeiten kann die passive Nutzung des Untergrunds ein interessanter Ansatz für die Kühlenergieversorgung sein.
Ob und in welchem Umfang Geo-HEP eingesetzt werden kann, wird anhand des tatsächlichen Kühlbedarfs, der erforderlichen Temperaturen, der vorhandenen Anlagentechnik sowie der geologischen und hydrogeologischen Bedingungen bewertet.
Wärmeversorgung mit Wärmepumpe
Im Heizbetrieb stellt das Geo-HEP-System geothermische Wärme als Wärmequelle für eine Wärmepumpe bereit. Die Wärmepumpe hebt die zur Verfügung stehende Wärme auf das für das Gebäude oder den technischen Prozess benötigte Temperaturniveau an.
Die über das Jahr vergleichsweise konstanten Temperaturen des Untergrunds schaffen dabei günstige und planbare Arbeitsbedingungen für das Wärmepumpensystem. Die tatsächliche Effizienz hängt unter anderem von den erforderlichen Vorlauftemperaturen, dem Lastprofil, der Geologie und der hydraulischen Einbindung ab.
Neubau und Modernisierung
Das Geo-HEP-System kann sowohl bei Neubauten als auch bei der Modernisierung bestehender Heiz- und Kühlsysteme geprüft werden.
Für die Integration werden nicht nur Energiebedarf und Standort betrachtet. Auch vorhandene Anlagentechnik, Betriebszeiten, erforderliche Temperaturen, technische Schnittstellen und die verfügbare Fläche fließen in die Planung ein.
Abwärme sinnvoll weiter nutzen
In Gebäuden, Produktionsanlagen oder technischen Prozessen entsteht häufig Wärme, die zum Zeitpunkt ihrer Entstehung nicht direkt benötigt wird.
Mit dem Geo-HEP-Saisonalspeicher kann diese thermische Energie aufgenommen, gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt oder parallel für andere Wärme- und Kälteanforderungen wieder nutzbar gemacht werden.
Welche Anwendung passt zu Ihrem Projekt?
Ob Geo-HEP für eine konkrete Anwendung technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, lässt sich nicht pauschal beantworten. Entscheidend ist die gemeinsame Betrachtung von Wärme- und Kältebedarf, Lastprofil, Anlagentechnik sowie den geologischen und hydrogeologischen Standortbedingungen.
Auf dieser Grundlage werden die Anlagenkonfiguration und die benötigte Anzahl der Hochleistungsenergiepfähle projektspezifisch ermittelt.