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Prüfung der Umweltverträglichkeit

Entsprechend den Auflagen der Genehmigungsbehörden ist die Umweltverträglichkeit und Betriebssicherheit der Bohrungen nachzuweisen. Unter anderem zu diesem Zweck wurde für die im Berliner Spreebogen genutzten beiden Aquifere ein dreidimensionales numerisches Modell für den Grundwasserund Wärmetransport-Simulator FEFLOW entwickelt, das nach Eingabe gemessener Betriebsdaten ein Bild ihres unterirdischen Zustands liefert; v.a. der Ausdehnung aufgeheizter und abgekühlter Gebiete. Denn mögliche Umweltschädigungen könnten durch das in großen Mengen und mit erhöhter Temperatur in die Aquifere rückgespeiste Grundwasser hervorgerufen werden. Bisherige Analysen zeigten jedoch, dass keine Probleme zu befürchten sind.

Die seit Ende November 2002 erfolgte Rückförderung des eingespeicherten warmen Wassers erlaubte erstmals die Überprüfung des Modells an Messdaten. Am Beispiel der Rückfördertemperatur am Kopf der warmen Bohrung zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung von berechneten und gemessenen Temperaturen, die die Richtigkeit der Modellgrundlagen bestätigte.

Testverfahren und -geräte zur Grundwasseranalyse

Für die Erleichterung der Anlagenplanung wurden Testverfahren für Wasserchemie an den Universitäten Stuttgart und Lüneburg entwickelt und erprobt. Dabei konzentrierten sich die Arbeiten in Stuttgart auf Untersuchungen des Grundwassers: In einem mobilen Testgerät werden die Prozessbedingungen einer Anlage nachgebildet, die Neigung des Grundwassers zur Kalkabscheidung direkt untersucht und eine unkritische maximale Einspeichertemperatur ermittelt. Die Untersuchungen an acht Grundwässern zeigten, dass die Belagbildung v.a. von der Temperatur und der chemischen Beschaffenheit des Wassers beeinflusst wird. Die Einspeicherung von Wärme bis 60°C erscheint grundsätzlich möglich, ohne den Anlagenbetrieb zu gefährden.

Beim Einsatz von Grundwasser mit Karbonathärte ist die Verkalkung der Wärmeaustauscher ein sehr häufiges Problem. Durch die Universität Lüneburg wurde deshalb eine Detektionsmethode entwickelt, um Störungen im Wärmeübergang des Wärmeaustauschers frühzeitig zu erkennen. Zu diesem Zweck wurde der Durchfluss auf beiden Seiten des Wärmeaustauschers präzise gemessen und in einen Rechner eingespeist. Dadurch konnten Kalkbeläge im Bereich von weniger als 0,1 mm erkannt werden. Das so gewonnene Signal kann zur Steuerung einer umweltfreundlichen Wasserkonditionierung mit Kohlendioxid verwendet werden und bei minimalem Stoffeinsatz eine Verkalkung des Wärmeaustauschers verhindern.

Merkzettel

Adressen

Wissenschaftliche Begleitung
Justus-Liebig Universität Gießen

Projektleitung, Koordinierung
Geothermie Neubrandenburg GmbH

Forschung/Entwicklung, Testverfahren Wasserchemie
Leuphana Universität Lüneburg

Forschung/Entwicklung, Testverfahren Wasserchemie
Universität Stuttgart, ISWA