Oberflächennahe Geothermiesondenanlagen im Betrieb

Kleine oberflächennahe Geothermiesondenanlagen mit einer Heizleistung < 30 kW werden in Deutschland insbesondere bei Wohnimmobilien zahlreich betrieben. Dennoch ist wenig über ihren Betrieb, ihre Zuverlässigkeit und die Zufriedenheit der Eigentümer der geothermischen Sondenanlagen bekannt. Eine in den Städten Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf und Frankfurt am Main durchgeführte Praxisstudie in Form einer schriftlichen Erhebung bei den Eigentümern gewährt hier Einblick und dokumentiert eine sehr große Zufriedenheit mit dem Betrieb der Anlagen, sehr wenig Ausfälle sowie eine hohe Anzahl an auch zur Kühlung verwendeten Geothermiesondenanlagen. In Abhängigkeit von der vorhandenen Grundwasserströmung im Untergrund erzeugen geothermische Anlagen Temperaturfahnen im Untergrund in Richtung der Grundwasserströmung, die eine thermische Interaktion benachbarter Geothermiesondenanlagen verursachen können. Hier knüpft die Frage nach den erforderlichen Grenzabständen zu Nachbargrundstücken an. Untersucht wird in Anlehnung an die Umfrageergebnisse die Abhängigkeit der Entwicklung der Temperaturfahne insbesondere von der Betriebsweise der geothermischen Anlage. Der Einfluss einer zusätzlichen Kühlung, die gemäß der Praxisstudie vermehrt eingesetzt wird, kann zu einer Reduzierung der Temperaturfahnenausbreitung und damit der thermischen Interaktion führen, sodass die Betriebsweise der Sondenanlage maßgeblichen Einfluss auf die erforderlichen Grenzabstände hat.

Borehole heat exchangers in operation
Small shallow borehole heat exchanger (BHE) systems (< 30 kW) are used very frequently for residential houses. Nevertheless there is a lack in information about the operation, the reliability as well as the satisfaction of the owners. A survey was carried out in the cities of Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf and Frankfurt am Main which shows high satisfaction with the operation of the small geothermal systems as well as a great number of borehole heat exchanger systems that are used additionally for cooling. Geothermal systems generate thermal plumes depending on the groundwater velocity and direction which can cause thermal interaction of neighbored systems. Therefore minimal distances to the border need to be kept. Based on the results of the survey it is investigated how the thermal plume depends on the operation mode of the system, especially the alternating operation with cooling during the summer. An alternating operation can reduce the thermal plume and thereby the thermal interaction which is relevant for the needed border distances.