Handbuch Oberflächennahe Geothermie

Das Handbuch vermittelt die Grundlagen wie das thermische Regime der Erde, die oberflächennahe Geologie, geologisch-geophysikalische Grundlagen, zugrunde liegende mathematische Methoden, Risikomanagement und Bohrtechniken. In den angewandten Kapiteln geht es konkret um Geothermieprojekte aus der Sicht eines Bauherren, u.a. um Heizlastberechnung und die hydraulische Abgleichung, daneben um das Projektmanagement, zu berücksichtigende Umweltaspekte, Finanzierung und Fördermöglichkeiten und die Dimensionierung von Anlagen. Auch Verfahrenstechnische Grundlagen, die Maschinentechnik, die Qualitätssicherung und Fragen der Kommunikation und Akzeptanz wie auch der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes werden behandelt. Auch wenn der Schwerpunkt des Handbuches auf Deutschland, Österreich und der Schweiz liegt, so wird auch auf die Oberflächennahe Geothermiebranche weltweit eingegangen und Herausforderungen wie auch Chancen und Perspektiven aufgezeigt.

Autorentext

Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Mathias Bauer, RWTH Aachen, Lehr- und Forschungsgebiet "Arbeits- und Gesundheitsschutz"

Prof. Dr. habil. Willi Freeden, Technische Universität Kaiserslautern, Lehr- und Forschungsgebiet "Geomathematik"

Prof. Dr. Hans Jacobi, Jacobi & Partner Industrieberatung GmbH, Essen

Dipl.-Ing. Thomas Neu, Saarbrücken

Klappentext

Dieses Handbuch vermittelt Grundlagenwissen über das Wärmedargebot der Erde und seine Nutzung. Auf geologisch-geophysikalische Explorationsverfahren und mathematische Methoden und Potenziale wird ebenso eingegangen wie auf Risikomanagement und Bohrtechniken.
Angewandte Kapitel beleuchten die Vor- und Nachteile oberflächennaher Geothermieprojekte. Insbesondere wird auf die Heizlastberechnung aus der Sicht eines Bauherrn anhand konkreter Beispiele eingegangen. Allgemeine Themen wie Baufinanzierung, Projektmanagement beim Bau oder die Dimensionierung von Anlagen werden dem Leser näher gebracht. Darüber hinaus werden Finanzierungs- und Fördermöglichkeiten sowie zu beachtende Umweltaspekte aufgezeigt.
Verfahrenstechnische Belange, Qualitätssicherung, Fragen der Kommunikation und der soziopolitischen Akzeptanz sowie der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes bilden weitere Schwerpunkte dieses Buches. Der Fokus liegt hierbei auf Deutschland, Österreich und der Schweiz, es werden jedoch auch Unterschiede zur globalen Herangehensweise in der Oberflächennahen Geothermie aufgezeigt. Das Handbuch schließt mit einer ausführlichen Diskussion der Herausforderungen, Chancen und Perspektiven dieser Technik. Dieses Handbuch vermittelt ein umfassendes Fachwissen, das für einen nachhaltigen Erfolg geothermischer Entwicklung für die Zukunft unabdingbar ist.

Inhalt
Thermisches Regime der Erde und geothermische Nutzungsmöglichkeiten.- Bedeutung der oberflächennahen Geothermie für Immobilien.- Geologische und geophysikalische Untersuchungen.- Innovative Explorationsmethoden der Gravimetrie und Seismik.- Mathematische Lösungspotentiale, Strategien und Dilemmata.- Auswirkungen der Grundwasserbeschaffenheit auf Bau und Betrieb oberflächennaher Geothermie-Anlagen.- Risikomanagement bei Planung, Bau und Betrieb von Geothermieanlagen.- Rechtliche und politische Rahmenbedingungen für Oberflächennahe Geothermieprojekte.- Oberflächennahe Geothermie und Bergrecht.- Anforderungen an ein Geothermieprojekt aus der Sicht eines Bauherren.- Bohrtechnik für oberflächennahe geothermische Energiequellen.- Die Anforderung der Wärmepumpe an die Wärmequelle.- Geothermische Phasenwechselsonden.- Ausbau der Bohrung zu geothermischen Quellen.- Thermisch aktivierte Bauteile.- Nutzung oberflächennaher Erdwärme aus einem erdgedeckten Flüssiggastank mit einer Wärmepumpe, angetrieben durch ein Blockheizkraftwerk.- Energetische Nutzung von Grubenwasser aus gefluteten Bergwerken.- Geophysikalische Bohrlochmessungen in Geothermiebohrungen und -sonden.- Geothermische Messungen für die oberflächennahe Geothermie.- Messmethoden für Monitoring, Qualitätskontrolle und Beweissicherung bei Erdwärmesonden.- Qualitätssicherung, Zertifizierung.- Risikopotenziale der Oberflächennahen Geothermie.- Kommunikation und Akzeptanz.- Arbeits- und Gesundheitsschutz.- Oberflächennahe Geothermiebranche in Österreich.- Oberflächennahe Geothermiebranche in der Schweiz.- Oberflächennahe Geothermienutzung weltweit: Regionale Trends und Innovationen.- Ausblick: Schlüsselelemente, Herausforderungen, Chancen und Perspektiven.