Heizen und Kühlen mit Geothermie

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1 Heizen und Kühlen mit Geothermie

2 Die BAUER Gruppe Die Unternehmen der BAUER Gruppe mit Sitz im oberbayerischen Schrobenhausen sind in den drei Segmenten Bau, Maschinen und Resources tätig. Die Bandbreite der Aufgaben lässt sich in den Zielen Dienstleistungen, Maschinen und Produkte für Boden und Grundwasser zusammenfassen. Die BAUER AG Holding aller Firmen ist an der Börse notiert und im MDAX gelistet. Die Unternehmen der BAUER Gruppe beschäftigen weltweit über Mitarbeiter. Die Kernkompetenz von Bauer liegt im Grundbau oder Spezialtiefbau. Aus der Tradition eines Brunnenbaubetriebes wandte sich das Unternehmen in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts dem Spezialtiefbau zu und hat die Entwicklung in diesem Baubereich Der Dreibock bis Mitte des 20. Jahrhunderts die optimale Technik des Brunnenbohrens maßgeblich mitbestimmt. Die Unternehmen der BAUER Gruppe sind in der Bauausführung wie in der Maschinenherstellung für den Spezialtiefbau weltweit tätig. Die im Jahr 2007 gegründete BAUER Resources GmbH ist das jüngste Segment, hat Bereiche aus dem traditionellen Geschäft von Bauer aufgenommen und befasst sich mit Wasser, Umwelt, Energie und Bodenschätzen. Bauer verfügt mit der Erfahrung im Umgang mit Boden und Grundwasser über umfassende Kompetenz für die Erschließung oberflächennaher Geothermie und Tiefen- Geothermie. Neben dem Knowhow und weitreichender Beratungstätigkeit bieten die Bauer-Firmen jegliche Art Hardware von Bohrgeräten bis zu Geothermie- Sonden und Ausbaumaterial. Herstellung von Bohrpfählen auf der Baustelle Zentraler Omnibus Bahnhof (ZOB) in München im Herbst

3 Die Energiefrage bleibt aktuell! In Zeiten steigender Energiekosten und allgemeiner Ressourcenverknappung spielen regenerative Energien eine immer größere Rolle. Erdwärme ist die einzige Energieform, die den Energiebedarf ohne Strahlungs- oder Umweltrisiko über tausende Jahre abdecken kann. Wohnhäuser und Bürokomplexe lassen sich mittels Erdwärmesonden mit 60 bis 300 m Bohrtiefe in Form der oberflächennahen Geothermie in einem günstigen Verhältnis von benötigter Primärenergie und nutzbarer Endenergie sehr effizient heizen und kühlen. Mittels Tiefenaquifernutzung bis m Bohrlochteufe können ganze Quartiere beheizt werden; Geothermiekraftwerke mit Tiefenbohrungen bis m erzeugen emissionsfrei, grundlastfähigen Strom. Die Bauer Unternehmen können mit ihren verschiedenen Produkten und ihrer langen Erfahrung in den Bereichen Planung, Bemessung, Bohrverfahren, Ausbau- und Anschlusstechnik und Bohrgerätetechnik einen Beitrag zur Nutzung dieser Energiequelle leisten. Mit der bei Bauer Maschinen konstruierten und gebauten Tiefbohranlage TBA 300 ist die Bauer Resources GmbH in der Lage, Bohrungen bis in m Tiefe für die Erschließung dertiefengeothermie auszuführen. Flache Geothermie - Erdwärmekollektoren - Erwärmesonden Tiefe Geothermie - Hydrogeothermie - Tiefe Erdwärmesonden - Hot Dry Rock-Prinzip 3

4 365 Tage Heizen und Aktives Heizen Die Erdwärmesonde entzieht dem Erdreich Wärmeenergie und hebt diese auf ein für Heizzwecke nutzbares Temperaturniveau. Freies Kühlen Die effizienteste Art der Gebäudekühlung: Erdtemperaturen von 10 bis 18 C reichen aus, um über geeignete Systeme das Gebäude zu kühlen.

5 Kühlen mit Geothermie Aktives Heizen und Kühlen Die Wärmepumpe ist in der Lage gleichzeitig Wärme und Kälte zu erzeugen. In diesem Modus verbraucht die Wärmepumpe ebenso viel Antriebsenergie wie bei ausschließlicher Wärme- oder Kälteerzeugung. Ökonomisch und ökologisch Eine Erdwärmeanlage lohnt sich in jeglicher Hinsicht. Anfangs muss mit höheren Investitionskosten im Vergleich zu einer Öl- oder Gasheizung gleicher Leistung gerechnet werden, aber durch deutlich geringere Betriebskosten rechnet sich eine Erdwärmeanlage schon nach wenigen Jahren. Bedarf Gebäudeleistung Volllaststunden Jahresenergiebedarf Heizung 200 kw h kwh/a Freie Kühlung 150 kw 881 h kwh/a kwh/a Energiekosten Energiekosten Euro/Jahr Geothermie Gas Betriebskosten- Ersparnis pro Jahr von Euro - 67 % CO 2 -Bilanz CO 2 Bilanz Tonnen/Jahr t t Geothermie Gas CO 2 -Einsparung pro Jahr von 45 Tonnen - 49 % Berechnungen auf Basis folgender Studie: INNOREG, Energiesparende Raumklimatechnik für die regenerative Wärme- und Kälteerzeugung, gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Stuttgart,

6 Erdsondenfeld und Heiz- und Kühlzentrale der BAUER AG, Schrobenhausen Geologie, Planung und Modellierung Machbarkeitsstudien Anlagenplanung Genehmigungsverfahren, Erstellung von Verdingungsunterlagen Dimensionierung von Erdwärmesondenfeldern Auslegung von Brunnenanlagen Räumliche und zeitliche Langzeitsimulationen Testarbeiten und Qualitätssicherung Thermal-Response-Tests (TRT) Bestimmung teufenorientierter Wärmeleitfähigkeiten Tiefentemperaturmessungen Bauüberwachung Pumpversuche und Grundwasseranalysen Nachsorge und Monitoring 6

7 Spülungs- und Dichtungstechnik Spülungsmittel: polymere Zusätze Aktivbentonite u. a. Dichtungsmaterial: Ton-Zement-Fertigmischungen, Tonpellets mit erhöhter thermischer Leitfähigkeit Sonden- und Verteilertechnik vorkonfektionierte Simplex und Duplex Erdwärmesonden Verteilerschächte Materialien zur Belegung aktivierter Bauelemente Soleverteiler Form- und Zubehörteile 7

8 Beratung und Produkte HGC Hydro-Geo-Consult GmbH Voruntersuchungen Machbarkeitsstudien und Anlagenvorplanung einschließlich Erstellung geologischer Vorprofile, Ausarbeitung von Kostenschätzungen als Entscheidungshilfe für Bauherren, Übernahme des kompletten Antrags- und Genehmigungsverfahrens, Erstellung von Ausschreibungsunterlagen. Testarbeiten Durchführung von Thermal- Response-Tests (TRT) mit Ermittlung der effektiven Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes und des thermischen Bohrlochwiderstandes zur nachhaltigen und ökonomischen Dimensionierung von Erdwärmesondenfeldern. Planungsleistungen Planung von Erdwärmeanlagen anhand der Ergebnisse des TRT und der gebäudetechnischen Eckdaten. Optimierung der Sondenanordnung, Prognose des räumlichen und zeitlichen Temperaturverlaufs, Nachweis der Nachhaltigkeit der Anlage. GWE pumpenboese GmbH Spülungstechnik Beratung und Verkauf von Spülungsprodukten und Verfüllbaustoffen für das wirtschaftliche Teufen und Abdichten von Erdwärmesondenbohrungen. Erdwärmesonden Herstellung und Handel von vorkonfektionierten Erdwärmesonden, Formteilen und Zubehör zur Herstellung und Komplettierung von Erdwärmesonden nach VDI Verteilertechnik Konstruktion und Herstellung geothermischer Verteilersysteme zur Anbindung von Erdwärmesonden und aktivierter Bauelemente an die Gebäudetechnik. 8

9 Aktivierte Bauelemente Die BAUER Spezialtiefbau GmbH führt in der ganzen Welt Projekte im Grundbau aus, vornehmlich Baugruben und Gründungen mittels Bohrpfählen. Dabei werden zunehmend auch geothermisch aktivierte Bauteile eingesetzt. In den letzten Jahren kam der geothermisch aktivierte Bohrpfahl auch Energiepfahl genannt, immer stärker zum Einsatz. Er kann ähnlich wie eine Erdwärmesonde eingesetzt werden. An der Armierung des Bohrpfahls werden Rohrleitungen befestigt, in denen ein Wärmeträgerfluid zirkuliert. So ergibt sich die Möglichkeit, Bohrpfähle auch als Wärmequelle nutzbar zu machen. Diese Technik kann auch in anderen Grundbauelementen wie in Schlitzwänden eingesetzt werden. Herstellung eines Bohrpfahls für die Baugrube S. Oliver in Rottendorf bei Würzburg, im Hintergrund Bohrungen für die Geothermie-Anlage Aktivierter Bohrpfahl Nutzungspflicht Mit dem Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) sind Gebäudeeigentümer seit 2009 verpflichtet, den Wärmebedarf neuer Gebäude anteilig aus regenerativen Energien zu decken. Die Nutzung von Geothermie stellt hierbei die Energieform dar, mit der auch sehr wirtschaftlich die Kühlung eines Gebäudes betrieben werden kann. Baugrube mit Gründungspfählen 9

10 Leistungsstarke Gerätetechnik Die BAUER Maschinen GmbH ist zusammen mit ihren Tochterfirmen Weltmarktführer in der Entwicklung und Herstellung von Spezialtiefbaugeräten. Die verschiedenen Maschinen Großdrehbohrgeräte, Schlitzwandfräsen, Greiferanlagen, Rüttler oder Brunnenbohrgeräte und Tiefbohranlagen werden an Standorten in Europa, Asien und Nordamerika hergestellt. Mit der KLEMM Bohrtechnik GmbH in Drolshagen im Sauerland und der PRAKLA Bohrtechnik GmbH aus Peine verfügt Bauer Maschinen über zwei Hersteller von Geothermie-Bohrgeräten. Die MAT Mischanlagentechnik GmbH, eine Tochterfirma der Misch- und Verpressanlage der MAT Mischanlagentechnik GmbH für das Verpressen von Erdwärmesonden BAUER Maschinen GmbH, konstruiert und baut seit Anfang der 1990er Jahre Mischanlagen und Trennsysteme, wie sie bei der Arbeit mit Bohranlagen benötigt werden. Die MAT bietet Komplettsysteme zum Mischen von Spülungssuspension und Verpressen von Verfüllstoffen. Klemm Geothermiebohrgerät KR Prakla Geothermiebohranlage RB 30 GT 10

11 Hauptverwaltung Strabag AG Bratislava Energie mit Zukunft 176 Bohrungen 80 m Bohrtiefe Sondenlänge gesamt Heizarbeit MWh/a Kühlarbeit 580 MWh/a Hauptverwaltung S. Oliver Rottendorf 60 Bohrungen 80 m Bohrtiefe Sondenlänge gesamt Heizarbeit 620 MWh/a Kühlarbeit 250 MWh/a Krankenhaus Mollet del Valles Barcelona, Spanien 149 Bohrungen 140 m Bohrtiefe Sondenlänge gesamt Heizarbeit MWh/a Kühlarbeit 800 MWh/a 11

12 BAUER Resources GmbH BAUER-Straße 1 D Schrobenhausen Telefon: Telefax: Geothermie@bauer.de /2009