GEOTHERMIE FÜR KÜHLEN, HEIZEN UND SPEICHERN
Thermische Energie
intelligent nutzen – einzeln oder kombiniert.
Kühlen. Heizen. Kombinieren. Speichern.
Kühlen
Überschüssige Wärme aus Gebäuden, Maschinen oder technischen Prozessen aufnehmen und an das geothermische System übertragen.
Heizen
Die geothermische Infrastruktur als Wärmequelle nutzen und Wärme bei Bedarf über eine Wärmepumpe auf das erforderliche Temperaturniveau anheben.
Kühlen & Heizen verbinden
Wo gleichzeitig oder verteilt Wärme- und Kältebedarf besteht, können beide thermischen Aufgaben in einem abgestimmten Systemkonzept zusammengeführt werden.
Speichern
Wärme und Kälte zeitlich verschieben, bedarfsgerecht bereitstellen und in einem abgestimmten Anlagenkonzept miteinander verbinden.
Zwei Geo-HEP-Systeme für unterschiedliche thermische Aufgaben
Geo-HEP Systems verfolgt zwei klar voneinander abgegrenzte Systemansätze.
Der Geo-HEP-Hochleistungsenergiepfahl verbindet den laufenden Wärmeaustausch mit dem Untergrund mit einer integrierten thermischen Speichermasse zur kurzfristigen Pufferung von Lasten.
(Im Video dargestellt: die Einbringung eines Hochleistungsenergiepfahls)
Der Geo-HEP-Saisonalspeicher wird dagegen gezielt für die längerfristige beziehungsweise saisonale Speicherung von Wärme und Kälte entwickelt.
Geo-HEP-Hochleistungsenergiepfahl
Wärmeaustausch, passive Kühlung und thermische Lastpufferung
Der Hochleistungsenergiepfahl ist das zentrale Funktionselement des Geo-HEP-Systems zum Kühlen und Heizen.
Sein Aufbau verbindet eine große Wärmeaustauschfläche zum umgebenden Untergrund mit einer integrierten thermischen Speichermasse. Dadurch können kurzfristige thermische Lasten innerhalb des Systems gepuffert und anschließend mit dem Untergrund ausgetauscht werden.
Unter geeigneten Bedingungen ermöglicht das System eine besonders energieeffiziente passive Kühlung. Im Heizbetrieb kann es als Wärmequelle für eine Wärmepumpe eingesetzt werden.
Geo-HEP Saisonalspeicher
Wärme und Kälte speichern und parallel oder später wieder nutzen
Der Geo-HEP-Saisonalspeicher wird als eigenständiges thermisches Speichersystem entwickelt.
Während beim Hochleistungsenergiepfahl der laufende Wärmeaustausch mit dem Untergrund und die kurzfristige Pufferung thermischer Lasten im Vordergrund stehen, verfolgt der Saisonalspeicher gezielt die längerfristige Speicherung.
Mögliche Energiequellen sind nach aktuellem Entwicklungsstand beispielsweise Wärme aus sommerlicher Gebäudekühlung, industrielle Prozess- und Abwärme oder Solarthermie. Das Konzept soll sowohl zur Wärme- als auch zur Kältespeicherung eingesetzt werden können.
Geothermie für Gebäude, Industrie und technische Anwendungen
Geo-HEP-Systeme sind besonders für Projekte interessant, bei denen über viele Betriebsstunden Wärme abgeführt werden muss, ein kombinierter Wärme- und Kältebedarf besteht oder vorhandene Flächen effizient für ein geothermisches System genutzt werden sollen.
Die technische Auslegung richtet sich dabei immer nach dem tatsächlichen Leistungsprofil, der vorhandenen Anlagentechnik und den Bedingungen des Standorts.
Maschinen- und Prozesskühlung
Produktionsmaschinen und technische Prozesse erzeugen häufig über viele Betriebsstunden Wärme. Geo-HEP kann die Kühlung solcher Anwendungen unterstützen und überschüssige Wärme über ein geschlossenes Wärmeaustauschsystem an den Untergrund übertragen.
Gebäude kühlen und beheizen
Geo-HEP kann beide Anforderungen in einem abgestimmten Systemkonzept verbinden und – abhängig von der projektspezifischen Auslegung – Kühl- und Heizbetrieb auch parallel unterstützen.
Rechenzentren und Serverräume
Rechenzentren und Serverräume benötigen zuverlässige Kühlung bei hohen jährlichen Betriebsstunden. Geo-HEP-Systeme können deshalb besonders bei kontinuierlichem und planbarem Kühlbedarf interessant sein. Auch die Speicherung von Kälte ist Bestandteil des in Entwicklung befindlichen Saisonalspeicherkonzepts.
Weitere Anwendungen
Auch Produktionsgebäude, Verwaltungsgebäude, größere Quartiere und technische Infrastrukturen können unterschiedliche Wärme- und Kälteprofile aufweisen. Entscheidend ist nicht die Gebäudekategorie allein, sondern die Frage, welche thermischen Lasten wann, mit welcher Leistung und auf welchem Temperaturniveau auftreten.
Was Geo-HEP-Systeme auszeichnet
Energieeffizient
Unter geeigneten Bedingungen ermöglicht der direkte Wärmeaustausch mit dem Untergrund eine passive Kühlung mit geringem elektrischem Energiebedarf.
Kühlen und Heizen verbinden
Dieselbe geothermische Infrastruktur kann sowohl in Kühl- als auch in Heizkonzepte eingebunden und auf kombinierte thermische Anforderungen abgestimmt werden.Thermische Lasten puffern
Die integrierte Wassermasse des Hochleistungsenergiepfahls kann kurzfristig auftretende thermische Lastspitzen aufnehmen und innerhalb des Systems puffern.Kompakte Flächennutzung
Hochleistungsenergiepfähle ermöglichen eine vergleichsweise kompakte Nutzung der für das geothermische System verfügbaren Grundfläche.Flexibel und projektspezifisch
Anzahl, Konfiguration und technische Einbindung der Systemelemente werden aus dem tatsächlichen Energiebedarf und den Bedingungen des Projekts abgeleitet.Für Neubau und Modernisierung
Geo-HEP kann sowohl für neue Gebäude und Anlagen als auch bei der Modernisierung bestehender Heiz- und Kühlsysteme geprüft werden.
Der Untergrund ist Teil des thermischen Systems
Die Leistungsfähigkeit einer geothermischen Anlage hängt nicht allein von der eingesetzten Technik ab.
Entscheidend ist, wie gut der Untergrund Wärme aufnehmen, weiterleiten und wieder abgeben kann.
Bei der Planung werden deshalb unter anderem Aufbau und Schichtung des Untergrunds, Wärmeleitfähigkeit und Wärmespeichervermögen, Festigkeit und Bohrbarkeit sowie die Grundwasserverhältnisse betrachtet.
Grundwasser kann den Wärmetransport unterstützen
Vorhandenes und insbesondere bewegtes Grundwasser kann Wärme im Untergrund weitertransportieren und damit die Wärmeabfuhr unterstützen.
Das Geo-HEP-System arbeitet dabei als geschlossenes Wärmeaustauschsystem. Grundwasser wird weder gefördert noch in den Anlagenkreislauf eingebunden.
Jedes Geo-HEP-System wird individuell geplant
Eine Geo-HEP-Anlage wird nicht nach einem festen Standardschema dimensioniert.
Ausgangspunkt sind die thermischen Anforderungen des Projekts und die Bedingungen des Standorts. Berücksichtigt werden unter anderem:
- erforderliche Heiz- und Kühlleistung
- Wärme- und Kältelasten im zeitlichen Verlauf
- jährliche Betriebsstunden
- benötigte Temperaturniveaus
- vorhandene Anlagen- und Gebäudetechnik
- geologische und hydrogeologische Bedingungen
- verfügbare Fläche
- technische und genehmigungsrechtliche Rahmenbedingungen
Erst aus dieser Gesamtbetrachtung ergeben sich Anlagenkonfiguration, Anzahl der benötigten Systemelemente und die Grundlage für eine wirtschaftliche Bewertung.
Ist Geo-HEP für Ihr Projekt geeignet?
Ob Produktionsanlage, Rechenzentrum, Gewerbegebäude, Wohnquartier oder Modernisierung eines bestehenden Kühl- und Heizsystems:
Die technischen Möglichkeiten ergeben sich aus Energiebedarf, Lastprofil, Temperaturniveau, Anlagenkonzept und Standortbedingungen.
Lassen Sie uns gemeinsam prüfen, welches Geo-HEP-Konzept zu Ihrem Projekt passt.
Häufige Fragen zu Geo-HEP
Wie funktioniert passive Kühlung?
Unter geeigneten Bedingungen kann überschüssige Wärme über das Geo-HEP-System direkt an den Untergrund abgegeben werden, ohne dass dauerhaft eine klassische Kältemaschine arbeiten muss.
Kann Geo-HEP auch zum Heizen eingesetzt werden?
Ja. Das geothermische System kann als Wärmequelle für eine Wärmepumpe dienen, die die vorhandene Wärme auf das erforderliche Temperaturniveau anhebt.
Kann ein Geo-HEP-System gleichzeitig kühlen und heizen?
Geo-HEP-Systeme können Wärme- und Kälteanforderungen gemeinsam in einem abgestimmten Anlagenkonzept berücksichtigen. Die konkrete Betriebsweise richtet sich nach der jeweiligen Anwendung und projektspezifischen Auslegung.
Welche Rolle spielt Grundwasser?
Bewegtes Grundwasser kann den Wärmetransport im Untergrund unterstützen. Es wird dabei weder gefördert noch Bestandteil des geschlossenen Anlagenkreislaufs.
Kontakt
Geo-HEP-Systems
Für erste Gespräche, Projektanfragen und weiterführende Informationen
stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur Verfügung.