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WFS Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg

Web Feature Service (WFS) zum Thema Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg. Zur genaueren Beschreibung der Daten und Datenverantwortung nutzen Sie bitte den Verweis zur Datensatzbeschreibung.

WMS Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg

Web Map Service (WMS) zum Thema Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg. Zur genaueren Beschreibung der Daten und Datenverantwortung nutzen Sie bitte den Verweis zur Datensatzbeschreibung.

Aquiferspeicherpotenzial - kommunale Wärmeplanung Hamburg

Allgemeine Beschreibung: Aquiferwärmespeicher dienen der saisonalen Speicherung überschüssiger Wärme. Im Sommer, wenn es nur einen geringen Wärmebedarf gibt, wird kaltes Grundwasser aus einem Grundwasserleiter gefördert, über ungenutzte Abwärme aufgewärmt und dann wieder in den Grundwasserleiter eingeleitet. Im Winter kann das erwärmte Grundwasser rückgefördert und thermisch genutzt werden. Im Rahmen der Potenzialstudie wurden die beiden in Hamburg verbreiteten Hauptgrundwasserleiter der Oberen und Unteren Braunkohlensande (OBKS, UBKS) in einer Tiefe von ca. 80 – 700 m auf ihre Eignung hin untersucht. Quartäre Wasserleiter wurden nicht betrachtet. Ergänzend wurden auch die mitteltiefen wasserführenden Horizonte der Neuengammer Gassande und der Glinde-Formation betrachtet. Für eine Wärmespeicherung in Grundwasserleitern sind geologische und wasserwirtschaftliche Randbedingungen und – je nach Grundwasserleiter – auch Einschränkungen anzunehmen. Deshalb wurde ein Abschichtungsverfahren zur Identifizierung von geeigneten Gebieten verwendet. Als weiteres Kriterium wurde die Chloridkonzentration im Grundwasser herangezogen. Hierfür wurde auf Daten der BUKEA zur Chloridverteilung in den OBKS und UBKS zurückgegriffen. Gemäß Trinkwasserverordnung muss Trinkwasser einen Grenzwert von 250 mg/l Chlorid unterschreiten. Um eine Konkurrenz zu Grundwasserressourcen auszuschließen, wurde das Ausschluss-Kriterium „Chloridkonzentration 1.000 mg/l als Kriterium für die Potentialebetrachtung herangezogen, da dies zur Zeit von der Hamburger Wasserbehörde als Voraussetzung für einen Aquiferwärmespeicher angesehen wird. Chloridkonzentrationen in dieser Höhe sind für eine Trinkwasseraufbereitung auch als verschnittenes Wasser als ungeeignet anzusehen. Ergänzung für die Karte Untere Braunkohlensande (UBKS): Großräumig sind die Unteren Braunkohlensande (UBKS) im Stadtgebiet mit Ausnahme kleiner Flächen im Südosten, Osten und Nordwesten in ausreichender Mächtigkeit vorhanden. Auch hier kommt es zu Flächenminderungen durch tiefe quartäre Rinnen und die Lage in Bezug zu Wasserschutzgebieten. Werden alle abgeschichteten Gebiete übereinander geblendet, so fallen alle Gebiete heraus, für die mindestens ein Kriterium keine Eignung indiziert. Alle übrigbleibenden Gebiete können als grundsätzlich geeignet für die Erstellung eines Aquiferwärmespeichers in Hamburg in den UBKS gelten. Unter Berücksichtigung der Chloridkonzentrationen ergeben sich Flächen als Eignungsgebiete für Aquiferwärmespeicher in den UBKS. Werden die geeigneten Flächen mit den Schichtmächtigkeiten verrechnet, kann das verfügbare Gesamtvolumen der UBKS ermittelt werden, das theoretisch für eine Wärmespeicherung zur Verfügung steht.

Effizienz und Betriebssicherheit von Energiesystemen mit saisonaler Energiespeicherung in Aquiferen für Stadtquartiere, Teilprojekt: Gebäude und Stadtquartier

1. Vorhabenziel Das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens besteht in der Entwicklung eines standortunabhängigen Planungskonzeptes, um die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher zu ermöglichen und so einen Beitrag zum zukünftigen Ausbau dieser Technologie zu leisten. Im Teilprojekt der UdK Berlin soll untersucht werden, wie die Energieeffizienz und die energetische Gebäudetechnik der Bestandsgebäude von Stadtquartieren für den Einsatz von Aquiferwärmespeichern in Verbindung mit Energiewandlungssystemen angepasst werden sollte. Hierfür soll ein vereinfachtes Stadtquartiersmodell entwickelt werden, so dass für das Gesamtsystem aus Aquifer, Energiewandlung und Stadtquartier eine maximale Energieeffizienz bei einem vertretbaren ökonomischen Aufwand ermittelt werden kann. 2. Arbeitsplanung Das entwickelte Planungskonzept soll an einem Praxisbeispiel evaluiert und optimiert werden. Hierfür soll ein Energiekonzept mit saisonaler Energiespeicherung für den Hochschulcampus TU Berlin/UdK Berlin entworfen werden. Die Umsetzbarkeit dieses Energiekonzepts wird anschließend unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten geprüft und abschließend bewertet. Für die erfolgreiche Projektumsetzung ist die Verknüpfung verschiedener Fachgebiete erforderlich. Hierfür wird das Projekt in die vier Arbeitsbereiche Gesamtsystembetrachtung (GFZ), Aquiferspeicher (GFZ), Energieanlagentechnik (TU Berlin) sowie Stadtquartier (UdK Berlin) unterteilt. Die Koordination und Gesamtsystembetrachtung erfolgt durch das GFZ.

Effizienz und Betriebssicherheit von Energiesystemen mit saisonaler Energiespeicherung in Aquiferen für Stadtquartiere, Teilprojekt: Gesamtsystem

1. Vorhabensziel Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines standortunabhängigen Auslegungskonzeptes, um die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher zu ermöglichen und damit einen Beitrag zum zukünftigen Ausbau dieser Technologie zu leisten. Die Konzeptentwicklung erfolgt unter Verwendung geeigneter Modellierungswerkzeuge, die erstmalig für diesen Anwendungszweck auch gekoppelt eingesetzt werden, sowie der Erstellung verbesserter Modelle. Dabei spielt insbesondere die betriebssichere Einbindung von Aquiferspeichern, die Weiterentwicklung der zugehörigen Anlagentechnik zur Wärmetransformation sowie die energetische Effizienz des Gesamtsystems eine zentrale Rolle. 2. Arbeitsplanung Das entwickelte Planungskonzept soll an einem Praxisbeispiel evaluiert und optimiert werden. Dabei ist vorgesehen, ein Energiekonzept mit saisonaler Energiespeicherung für den Hochschulcampus TU Berlin/UdK Berlin zu entwerfen. Die Umsetzbarkeit dieses Energiekonzepts wird anschließend unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten geprüft und abschließend bewertet. Für die erfolgreiche Projektumsetzung ist die Verknüpfung verschiedener Fachgebiete erforderlich. Hierfür wird das Projekt in vier Arbeitsbereiche unterteilt: 1. Speichereinbindung und Gesamtsystembetrachtung (GFZ), 2. Aquiferspeicher (GFZ), 3. Energieanlagentechnik (TUB), 4. Gebäude und Stadtquartier (UdK). Die Koordination und Gesamtsystembetrachtung erfolgt durch das GFZ.

Effizienz und Betriebssicherheit von Energiesystemen mit saisonaler Energiespeicherung in Aquiferen für Stadtquartiere, Teilprojekt: Energieanlagentechnik

1. Vorhabenziel Das Ziel in diesem Teilprojekt des Verbundes ist die Entwicklung einer flexiblen Anlagenkonfiguration, die den Anforderungen des Aquiferspeichers und der Verbraucher der Liegenschaft sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb gerecht wird. Dazu werden Modelle für verschiedene Energiewandlungssysteme erarbeitet, die in das Gesamtsystemmodell bestehend aus Aquifer, Anlagentechnik und Liegenschaft eingebracht werden. Außerdem werden experimentelle und theoretische Untersuchungen an einer Anlage durchgeführt, die zwischen dem Betrieb als Wärmepumpe, Kältemaschine oder Wärmetransformator (Wärmepumpe 2. Art) umschaltbar ist, wobei der Schwerpunkt auf der Untersuchung des Betriebs als Wärmetransformator liegt, da hierzu fast keine neuere experimentelle Erfahrung vorliegt. 2. Arbeitsplanung Vorhandene Modelle für die Energiewandlungssysteme werden auf ihre Verwendbarkeit untersucht und angepasst. Fehlende Modelle (mindestens für den Wärmetransformator) werden erstellt, programmtechnisch umgesetzt und im Anschluss daran in die Gesamtsimulation eingebracht. Die experimentellen Untersuchungen zum Betriebsverhalten allgemein und zur Umschaltbarkeit des Wärmetransformators werden im Anschluss an die Auslegung, Konstruktion und Fertigung durchgeführt. Die Erkenntnisse aus den experimentellen Untersuchungen fließen in die Modellbildung ein.

Waerme- und Kaeltespeicherung zur Nutzung von Prozessabwaerme und Sonnenenergie

An der Aquiferspeicher-Pilotanlage des Instituts fuer Thermodynamik und Waermetechnik der Universitaet Stuttgart soll die Speicherung von Kraftwerksabwaerme in woechentlichen Speicherzyklen (Speichertemperatur 35 bis 50 Grad Celsius) sowie die kombinierte Waerme- und Kaeltespeicherung waehrend zweier Jahreszyklen (Speichertemperatur 0 bis 30 Grad Celsius) untersucht werden. Bei der Kaeltespeicherung soll der Speicher teilweise vereist werden. Mit den Messdaten sollen Simulationsprogramme validiert werden. Die validierten Programme sind fuer Systemstudien an Gebaeuden mit Raumklimatisierung vorgesehen.

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