Simulationsprogramm für Erdwärme‐Speichersonden: Mit geoSIM lassen sich Hochleistungssonden am eigenen Rechner präzise und schnell planen

Mit Speichersonden lassen sich, richtig ausgelegt, Bohrtiefen um durchschnittlich 50 % reduzieren. (Foto: geoKoax GmbH)
Mit Speichersonden lassen sich, richtig ausgelegt, Bohrtiefen um durchschnittlich 50 % reduzieren. (Foto: geoKoax GmbH)
17.11.2016

Für die Auslegung und Planung von Erdwärmesonden konnten Planer bisher auf Programme wie EED, Geosyst oder Geo-Handlight zurückgreifen. Die besonderen physikalischen Eigenschaften von Speichersonden werden von diesen Werkzeugen aber nicht erfasst. Daher hat die geoKOAX GmbH in enger Kooperation mit der TU Hamburg‐Harburg, ROM Technik Ltd. & Co. KG, XRG Simulation GmbH und Silpion IT‐Solutions GmbH das erste transiente Simulationswerkzeug zur Auslegung von koaxialen Erdwärmespeichersonden entwickelt. Damit können jetzt Planer, Ingenieure, Bohrunternehmer und Spezialisten aus dem Heizungs‐ und Kältebau Simulationen von geoKOAX‐Erdwärmeanlagen durchführen.

Nicht nur für die Auslegung von Erdwärmesondenfeldern sind Simulationen erforderlich, sondern auch, um den Sole‐Temperaturverlauf für Genehmigungsbehörden zu dokumentieren. Die koaxialen Erdwärmespeichersonden zeichnen sich durch ein gegenüber konventionellen U‐Rohr‐Sondensystemen 6,5‐fach höheres Flüssigkeitsvolumen aus. Dies erlaubt eine Vorwärmung und Bevorratung der Wärmeträgerflüssigkeit, wenn die zu versorgenden Wärmepumpen inaktiv sind. Eine Optimierung des Wärmeübergangs und die Entkopplung vom Erdreich sind die leistungssteigernden Konsequenzen. Dadurch lassen sich Bohrtiefen um durchschnittlich 50 % reduzieren und Investitionskostenvorteile von durchschnittlich 30 % erzielen.

In dem neuen dynamischen Simulationswerkzeug geoSIM finden diese physikalischen Eigenschaften nun Berücksichtigung. Der Grundstein für die Modellierung wurde durch Forschungen des Instituts für Technische Thermodynamik an der TU Hamburg‐Harburg gelegt. Diese wurden wiederum in den Grundannahmen und Ergebnissen mit Messdaten aus diversen Anlagen validiert und weiterentwickelt. Das Simulationsprogramm ermöglicht eine webbasierte, zügige, variantenreiche Planung von Erdwärmeanlagen, von wenigen kW bis zu komplexen Großanlagen. Die Abhängigkeiten zwischen Heiz- und Kühlleistungen, Spitzen‐ und Grundlasten, Untergrundbeschaffenheit, Fluid‐ und Verfüllungsvorgaben sowie Sondenlänge und –anordnung können beliebig untersucht werden. Das Modell erlaubt eine umfangreiche Wärmepumpen‐ und Kältemaschinenmodellierung und besitzt ca. 80 physikalische Parameter, die vom Anwender innerhalb festgelegter Grenzen gewählt werden können. Hilfefunktionen gewähren sinnvolle Vorschläge.

Die intuitive Benutzerführung und schnelle Berechnungszeiten sollen den täglichen Gebrauch von geoSIM zu einer erheblichen Arbeitserleichterung machen. Der individuelle Projektbereich erlaubt dem Nutzer die parallele Berechnung, Verwaltung und Archivierung einer Vielzahl von Projekten. Das Programm erfordert als Web-Anwendung lediglich einen Internetzugang und einen Internetbrowser und ist auch auf mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets zugänglich. Die Ergebnisse der Berechnung werden in einem ausführlichen Bericht grafisch und tabellarisch per E‐Mail zur Verfügung gestellt. geoSIM kann 30 Tage kostenlos getestet werden. Die Nutzung für ein Jahr kostet 30 €.

Jens-Peter Meyer / geoKoax

Weitere Informationen: simulation.geokoax.de