S teinbeis- T ransferzentrum E nergietechnik Ulm Gebäudekühlung mit Erdwärmesonden (EWS)

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 !?