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Flankierung des Erdwärmepumpen-Rollouts für die Wärmewende durch eine bundesweite, einheitliche Bereitstellung von Geoinformationen zur oberflächennahen Geothermie in Deutschland, Teilvorhaben: Gesamtmanagement, Hydrogeologie, Geohydraulik, Öffentlichkeitsarbeit

Der Ausbau der oberflächennahen Geothermie soll als Beitrag zur Loslösung von fossilen Brennstoffen im Wärmesektor gezielt gesteuert und unterstützt werden, indem hierzu die geologische Datenlage auf bundesweit einheitlichem Niveau verbessert und über das etablierte geothermische Informationssystem GeotIS öffentlich zugänglich zur Verfügung gestellt wird. Unter Einbindung der Staatlichen Geologischen Dienste sollen Ampelkarten erstellt werden, die das Nutzungspotenzial der oberflächennahen Geothermie deutschlandweit darstellen. Die Verschneidung von Erdwärmepotenzial mit Wärmebedarfsdichte soll eine ökologisch verträgliche Effizienzsteigerung und ökonomisch solide Ausbaupfade des Erdwärmepotenzials in Deutschland ermöglichen. Eine jährliche Abfrage zu neu installierten Erdwärmepumpen soll ergänzt werden. Neben der Ertüchtigung von GeotIS für die oberflächennahe Geothermie sollen weitere Datenmodelle, Konzepte und Empfehlungen entwickelt werden, um den Ausbau der oberflächennahen Geothermie voranzutreiben und zu stärken. Die Universität Göttingen übernimmt entsprechend ihrer Kompetenz Aufgaben aus den Bereichen Hydrogeologie, Geohydraulik, angewandter Geothermik, Mittelstandsforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektmanagement und IT-seitige Entwicklungsarbeiten.

Gebäudetemperierung mittels oberflächennaher Geothermie

Es wurden die Nutzungspotentiale von regenerativer Energie aus oberflächennaher Geothermie für die Heizung und Kühlung von Gebäuden in Verbindung mit Gebäudetemperierungssystemen untersucht. Die Untersuchung hat zum Ziel, die Möglichkeit der oberflächennahen Geothermienutzung über Bodenkollektoren, Erdsonden oder Fundamentspeicher für die Nutzung von Objektgebäuden zu ermitteln. Bei steigenden Kühllasten moderner Bürogebäude und geringen Heizlasten durch wesentliche bauphysikalische Verbesserungen, kann über Temperierungssysteme oder Bauteilaktivierung die Möglichkeit regenerativer Energie aus geothermischen Quellen die notwendige Heizung und Kühlung mit einem Anlagesystem erfolgen.

Oberflächennahe Geothermie von Bremen

Über Auswertemethoden werden aus geologischen Daten der Bohrprofilbeschreibungen die Wärmeleitfähigkeit und die potentielle Wärmeentzugsleistung abgeleitet. Dieser Datensatz wird nicht zum download bereitgestellt, bitte kontaktieren Sie uns.

INSPIRE Soil / Geothermisches Potential BB

Der interoperable INSPIRE-Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über den Flächenbedarf von Erdkollektoren zur Nutzung von oberflächennaher Geothermie in Brandenburg, transformiert in das INSPIRE-Zielschema Boden. Der Datensatz wird über je einen interoperablen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. --- The compliant INSPIRE data set contains data about the area demand of geothermal collectors for the use of near-surface geothermal energy in the State of Brandenburg from the LBGR, transformed into the INSPIRE target schema Soil. The data set is provided via compliant view and download services.

Differenz der Wärmeleitfähigkeit BB bei Feldkapazität (FK) - Permanentem Welkepunkt (PWP)

Der Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Differenz der Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs bei Feldkapazität (FK) - Permanentem Welkepunkt (PWP) und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Es werden die mittlere Wärmeleitfähigkeit mit Wassergehalten als Differenz aus Feldkapazität (FK) und Permanentem Welkepunkt (pF 4,2) dargestellt. Sie veranschaulicht die wassergehaltsabhängigen Unterschiede zwischen saisonal höchster und niedrigster Wärmeleitfähigkeit und vermittelt einen Eindruck der zu erwartenden jahreszeitlichen Dynamik der Wärmeleitfähigkeit an einem Standort. Die Differenzen werden in folgende Klassen unterteilt: Differenz λFK - λPWP [W/m*K] sehr gering ≤ 0,2 gering 0,21 - 0,40 mittel 0,41 - 0,65 hoch 0,66 - 0,91 sehr hoch 0,92 - 1,20 Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden.

Mittlere Wärmeleitfähigkeit BB

Die Serie beinhaltet Daten vom LBGR über die Mittlere Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Die Karten basieren auf den Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte (BÜK300) mit entsprechender Zuordnung von parametrisierten Flächenbodenformen. Diese stellen je Legendeneinheit eine Bodenformengesellschaft dar. Die einzelnen Flächenbodenformen (FBF) wurden mit bodenphysikalischen Kennwerten belegt, die durch Gelände-und Laboruntersuchungen bestimmt wurden. Dazu wurden für gleiche Horizont-Substrat-Kombinationen (HSK) die Kennwerte Bodenart Trockenrohdichte, Gesamtporenvolumen, Wassergehalt bei Feldkapazität (FK) und Permanentem Welkepunkt (PWP), Humusgehalt statistisch abgeleitet (i.d.R. Medianwerte). Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden. Zur Berechnung der Wärmeleitfähigkeit wurde die Pedotransferfunktion (PTF) nach Markert et al. (2017) unter Berücksichtigung der oben genannten Kennwerte verwendet. Diese PTF basiert auf umfangreichen Messungen der Wärmeleitfähigkeit für ein weites Spektrum der in Brandenburg vorkommenden Böden. Für jede HSK ist die Wärmeleitfähigkeit für die Wassergehalte bei FK und PWP bis in eine Tiefe von 2m berechnet worden. Bei HSK im Einflussbereich des Grundwassers (Gr-Horizonte) wurde die Wärmeleitfähigkeit für volle Wassersättigung veranschlagt. Auf Grund der Parametrisierung der PTF für ausschließlich mineralische Böden wurden folgende Anpassungen vorgenommen: für organische HSK (Torfe) wurde mit einer Wärmeleitfähigkeit von λFK = 0,4 W/m*K und λPWP = 0,2 W/m*K gerechnet (Vgl. Messwerte von Markert et al. 2017; VKR 1.32 AG Boden 2010), für tonige Böden sind auf Grund der geringen Datenlage die Parameter der lehmigen Böden verwendet worden, der Humusgehalt wurde durch λhumos = λmineralisch – Humusgehalt*0,05 berücksichtigt. Für HSK mit anthropogenem Ausgangsgestein war auf Grund unzureichender Messwerte und fehlender Angaben in der Literatur keine Berechnung der Wärmeleitfähigkeit möglich. Die Wärmeleitfähigkeit je Flächenbodenform ist in diesem Fall als gewichtetes harmonisches Mittel unter Berücksichtigung der Mächtigkeit aller Horizonte ermittelt worden. Zur besseren Übersichtlichkeit und Interpretierbarkeit der Ergebnisse wurden die gewichteten harmonischen Mittelwerte der Wärmeleitfähigkeiten in die folgenden 6 Klassen eingeteilt: Wärmeleitfähigkeit [W/m*K] extrem gering ≤ 0,4 sehr gering 0,41 - 0,90 gering 0,91 - 1,40 mittel 1,41 - 1,90 hoch 1,91 - 2,40 sehr hoch 2,41 - 2,90 Für die grafische Darstellung als Karte wurden je Legendeneinheit (LE) die Flächenbodenformen mit gleicher Wärmeleitfähigkeitsklasse zusammengefasst, deren Flächenanteile nach Tab. 66 (AG Boden 2005) je LE addiert und als eine aggregierte dominante, sowie eine aggregiert subdominante λ-FBF ausgewiesen. Bei einigen wenigen Flächen mit sehr heterogener Zusammensetzung der Flächenbodenformen sind drei λ-FBF angegeben.

Wärmeleitfähigkeit BB bei Feldkapazität (FK) - im Frühjahr

Der Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs bei Feldkapazität (FK) - im Frühjahr und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Es werden die mittlere Wärmeleitfähigkeit als gewichtetes Mittel bis 2m Tiefe mit Wassergehalten bei Feldkapazität (pF 1,8) dargestellt. Sie entspricht den standortabhängigen, im Jahresverlauf höchsten Wärmeleitfähigkeiten wie sie im Frühjahr nach den Winterniederschlägen zu erwarten sind. Grundwasserstände wurden bei der Berechnung berücksichtigt. Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden.

Hydrogeologie_SL - Standorteignung Erdwärme

Der Kartendienst (WMS Gruppe) stellt Daten der hydrogeologischen Karte des Saarlandes dar.:Bei der Ampelkarte handelt es sich um die Übersichtskarte zur Standortbeurteilung für die Errichtung von geothermischen Anlagen im Saarland aus dem Leitfaden zur Nutzung von oberflächennaher Geothermie (2. Auflage). Die Ampelkarte gilt nur für Erdwärmesonden und Erdwärmekollektoren und nicht für Geothermische Brunnenanlagen. Für Geothermische Brunnenanlagen ist eine gesonderte Beurteilung erforderlich, auch in den günstigen Gebieten.

Wärmeleitfähigkeit BB bei Permanentem Welkepunkt (PWP) - im Spätsommer

Der Datensatz beinhaltet Daten vom LBGR über die Wärmeleitfähigkeit Brandenburgs bei Permanentem Welkepunkt (PWP) - im Spätsommer und wird über je einen Darstellungs- und Downloaddienst bereitgestellt. Es werden die mittlere Wärmeleitfähigkeit als gewichtetes Mittel bis 2m Tiefe mit Wassergehalten bei Permanentem Welkepunkt (pF 4,2) dargestellt. Sie entspricht den standortabhängigen, im Jahresverlauf niedrigsten Wärmeleitfähigkeiten wie sie im Spätsommer am Ende der Vegetationsperiode zu erwarten sind. Grundwasserstände wurden bei der Berechnung berücksichtigt. Die Wärmeleitfähigkeit (λ) bestimmt die Eigenschaft des Bodens, thermische Energie durch Konduktion zu transportieren. Sie ist die entscheidende Kenngröße für die Nutzung des Bodens als Wärmequelle und -speicher und muss u.a. bei der Anwendung oberflächennaher Geothermie (Erdwärmekollektoren) oder beim Bau erdverlegter Stromkabel berücksichtigt werden.

Geologische Bohrdaten

Der Datenbestand der geologischen Bohrungen umfasst die Ergebnisse von nahezu 160.000 Bohrungen. Die Bohrergebnisse stammen aus 150 Jahren geologischer Erkundung. Die Endteufe der tiefsten Bohrung erreicht 1.888 Meter. Der größte Teil der Bohrdaten geht jedoch aus Bohrungen hydrogeologischer und geotechnischer Erkundungen hervor, die meist eine Tiefe von weniger als 100 Metern erreichen. In jüngster Zeit werden auch viele Bohrungen bis max. 100 m zur Nutzung der oberflächennahen Geothermie abgeteuft. Bohrungen sind nach dem Lagerstättengesetz beim jeweiligen geologischen Landesamt und nach dem Bundesberggesetz (BBergG) ab einer Endteufe von mehr als 100 m bei der zuständigen Bergbehörde anzeigepflichtig. Daneben unterliegen sie der Anzeigepflicht nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Seit den 1980er Jahren erfolgte eine Digitalisierung der analogen Angaben der Bohrdaten zur Lage und Tiefe, den sog. Stamm- und Titeldaten sowie eine Codierung der geologischen Schichtenbeschreibungen. Die Bohrdaten werden aktuell im GeODin-Format zentral in einer Datenbank verwaltet. Die Standardisierung für die Beschreibung und Dokumentation der Bohrungsdaten basiert auf dem Symbolschlüssel Geologie (Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Hannover, 4. Auflage). Die logische Strukturierung der Daten ist im Aufschlusstyp SEP3 definiert, der sich auch zur Implementierung in die Datenerfassungs-Software verschiedener Hersteller eignet.

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