Wärmesysteme. Geo Explorers Ltd Wasserturmplatz Liestal

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1 Wärmesysteme Geo Explorers Ltd Wasserturmplatz Liestal info@geo-ex.ch

2 Geothermische Systeme 0 km Grundwasse r- Erdw ärmesonde Brunnen Erdwärmeson n denfelder Geospeicher 10 C 1 km Hydroth ermales System Wärme 60 C 2 km 0m 10 C 3 km Grundwasserbrunnen Wärme + Kälte 100 m 13 C 4 km 160 C 5 km Petroth erm Strom ales System & Wär me 6 km 200 m für EFH Wärme, ev. Kühlung feld/ Geospeicher für Grossbauten Wärme, Kühlung 16 C feld/ Geospeicher für MFH Wärme, Kühlung 300 m 19 C Das Erdreich unter unseren Füssen ist ein heterogenes Medium, aus überwiegend festen, ge-schichteten Gesteinen und Wasser. Es zeichnet sich aus grosse Mengen an Wärme zu speichern. Ein steter Wärmefluss aus dem tiefen Erdinnern sichert konstante Temperaturen. Bereits auf einer Tiefe von 20 Metern herrschen übers ganze Jahr gleichbleibende Temperaturen von rund 12 C. Die Temperatur steigt ab dieser Tiefe pro hundert Meter um weitere 3 C an. Diese Ressource kann auf ver-schiedene Arten für eine nachhaltige Energiege-winnung genutzt werden. 400 m 22 C Wärmegewinnung, Wärmespeicherung im oberflächennahen Erdreich bis 400 m, ohne Fündigkeitsrisiko Mit fundierter Kenntnis der geologischen Verhältnisse, langjähriger Erfahrung in Geothermal Engineering und technischem Know-how können wir diese Ressource ökonomisch und ökologisch sinnvoll erschliessen.

3 Oberflächennahe Systeme Wärme & Kälte: Wärme: Wärme & Kühlung: Wärme: Wärme: Grundwasser ohne Regeneration mit Regeneration durch free cooling mit Regeneration durch Solarwärme mit Regeneration durch externe Abwärmequelle Systemwahl Die Systemwahl richtet sich nach dem Bedarf und die lokal verfügbaren Ressourcen. Entscheidend sind dabei die fundierte Kenntnis des Untergrundes, dessen spezifische Speicherfähigkeit, die lokalen Grundwasserverhältnisse und die Bewilligungsfähigkeit der verschiedenen Optionen.

4 Modellierung der Abwärmefahnen: Kälte / Wärme aus Grundwasser Beipiel Sickerschacht S r /g s 5 m 10 m 15 m 20 m 25 m 30 m 35 m 40 m 45 m 50 m F s e e s S u s 0 m 50 m 100 m s Die Kälte- und Wärmenutzung ungespannter Grundwässer im Lockergestein wird an Bedeutung gewinnen. Vorrangig bleibt der Schutz der Trinkwasserreserven im speziellen und der Gewässerschutz im allgemeinen. Mittels Grundwassermodellierungen und der laufenden Überprüfung angenommener Modelle wird der Schutz und die nachhaltige Nutzung unserer Grundwasserressourcen gesichert.

5 Einbau einer Erdwärmesonde Modellierungs-Studie für MFH Neubau unterstützt mit Thermal Response Tests (TRT) Im urbanen Bereich, im MFH-Bau und bei der Sanierung von Altbauten ist eine Serie von EWS die Regel. Die gegenseitige Beeinflussung wird unvermeidbar. Eine Modellierung der themischen Entwicklung über 50 Jahren ist Voraussetzung für eine nachhaltige Nutzung des Erdreichs. TRT Messungen liefern die Grundlage für eine optimierte Dimensionierung.

6 Konzept saisonale Wärmespeicherung für Wohnbauten Geospeicher Bohren im urbanen Gebiet Schützenmatte Basel Das physische Wärmespeichervolumen im Untergrund einer Liegenschaft ist mindestens eine Grössenordnung grösser als das darauf befindliche Gebäudevolumen. Der solare und klimatische Wärmeeintrag ausserhalb der Heizperiode übersteigt den winterlichen Wärmebedarf. Das Erdreich bietet eine zuverlässige saisonale Speicherung dieser Energie und ermöglicht die nachhaltige Klimatisierung mit eigenen Ressourcen.

7 Rückgabebrunnen IT2 Entnahmebrunnen IT1 Tiefe (along hole) ab OKT OKT 347 mü.m Ruhewasserspiegel -30m (317 m ü.m) Tiefe ab OKT 0 50 Kote m ü.m Beispiel Thermalwasser-Doublette Itingen 1 & 2: Hydrothermale Systeme Förderpumpe auf 100 m (247 m ü.m.) Thermalwasser aus gespanntem Felsgrundwasser (Oberer Muschelkalk) /2" bis 280 m (95 m ü.m) 5 1 /2" bis 252 m (95 m ü.m) Aquifer: Oberer Muschelkalk 300 Endtiefe 310 m (37 m ü.m) 50 Endtiefe 360 m (20 m ü.m) 159 mm g m F cr F 0 ungespanntes Grundwasser im Lockergestein teilweise gespanntes Wasser im Oberen Muschelkalk Anhydritgruppe mit Salzlager t gg äggg ) un gespanntes Grundwasser im Perm Tiefe Felsgrundwässer mit Temperaturen über 20 C sind attraktive Wärmequellen. Mit zunehmender Tiefe nimmt die Temperatur der Felsgrundwässer zwar zu, doch steigt dabei das Fündigkeitsrisiko. Fundierte Kenntnisse der geothermischen aber vor allem der strukturellen und sedimentologischen Verhältnisse, sowie Kenntnis der tektonischen Entwicklung, sind Voraussetzung zur Minimierung des Fündigkeitsrisikos und der erfolgreichen Erschliessung hydrothermaler Ressourcen.

8 Bohrung Basel 1 Endtiefe m Petrothermale Systeme 3D- Animation der mikroseismischen Ereignisse. Rot umkreist: Ereignisse > M2. Abbildung des hydraulisch stimulierten Bereiches auf m Tiefe. Das grösste Energiepotential liegt in heissen Gesteinen grosser Tiefe. Die wirtschaftliche und sichere Erschliessung dieser Energie zur Stromproduktion ist ein lohnenswertes Ziel. Geo Explorers leistet in diesem Gebiet Pionierarbeit. Im Vordergrund steht die kontrollierte Erzeugung wasserwegsamer Frakturen im heissen Gestein unter Vermeidung spürbarer Seismizität.

9 System Kunde Ort Auftrag Grundwasser Triplex, Gde. Pratteln Pratteln Kälte-/Wärmekonzept Salina Raurica. Ausgewählte Referenzen Grundwasser Bad Schinznach AG Schinznach Planung und Testbohrungen zur Abkärung Wärmegewinnung aus Aaregrundwasser. EWS EBL BL Dimensionierung von EWS und geologische Begleitung. EWS Umweltschutzämter ZH, AG, SO, BL ZH, AG, SO, BL Geospeicher Novartis Campus Novartis, Basel Geologische Begleitung bei EWS Bohrungen in unbekannter Geologie; Beratung und Begleitung von Artesern. Hydrogeologische Modellierung und Simulation des Einflusses auf das Grundwasser. Geologische Begleitung der Erkundungsbohrung auf 400 m. Geologische Begleitung des Baus von drei Geospeichern mit total m Sondenlänge. Geospeicher Häring & Co AG Lausen BL Konzept und Projektleitung Geo- Wärmesystem für 2 MFH (in Bearbeitung) Hydrothermal Bad Schinznach AG Schinznach Bad Projektleitung Thermalwasserbohrung S3 (900 m) Hydrothermal EBL Itingen BL Thermalwasserdoublette Itingen 1&2 (2 x 350 m) geplant und gebohrt 1997; heute Betrieb und Unterhalt Petrothermal Geopower Basel AG Basel Projektleitung Deep Heat Mining : Bohrungen Otterbach 1 (1 500 m), Otterbach 2 (2 755 m), Petrothermal Geopower Basel AG Basel, Deutschland Projektleitung Deep Heat Minng: Microseismic Monitoring Petrothermal GeoEnergie Suisse Schweizweit Standortevaluation, 3D-Modellierung, Mitarbeit Bewilligungsverfahren, Grundlagenplanung, Microseismic Monitoring