Details

Vorwort V <p>Abbildungsverzeichnis XIII</p> <p>Tabellenverzeichnis XXII</p> <p>Vorbemerkung XXV</p> <p>Formelzeichen und Indizes  XXVII</p> <p>1 Einleitung  1</p> <p>2 Grundlagen 5</p> <p>2.1 Grundlagen der Geologie, Hydrogeologie und Geotechnik 5</p> <p>2.2 Grundlagen der Geothermie  12</p> <p>2.3 Solarspeicherzone 27</p> <p>2.4 Geosolarer Übergangsbereich 31</p> <p>2.5 Terrestrische Zone 34</p> <p>2.6 Anthropogene thermische Beeinflussung  34</p> <p>2.7 Wechselwirkungen geothermischer Anlagen mit dem Untergrund 35</p> <p>2.7.1 Hydrochemische Wechselwirkungen  36</p> <p>2.7.2 Wechselwirkungen zwischen geothermischen Systemen und Grundwasserorganismen 37</p> <p>3 Geothermische Anlagen 39</p> <p>3.1 Geschlossene Systeme 40</p> <p>3.1.1 Erdwärmesonden (Geothermiesonden) 40</p> <p>3.1.2 Verdampfersonden 48</p> <p>3.1.3 Erdwärmekollektoren  49</p> <p>3.1.4 Energiepfähle und erdberührende Betonbauteile  53</p> <p>3.2 Offene Systeme (direkte Grundwassernutzung)   58</p> <p>3.2.1 Brunnenanlagen 60</p> <p>3.2.2 Geothermie Nutzung im Bergbau und Hohlraumbau 64</p> <p>3.3 Geothermische Speicher  68</p> <p>3.3.1 Aquiferspeicher (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES) 68</p> <p>3.3.2 Erdwärmesondenspeicher (Borehole Thermal Energy Storage, BTES) 70</p> <p>3.3.3 Kavernenspeicher (Cavernous Thermal Energy Storage, CTES) 71</p> <p>4 Rechtliche Grundlagen 73</p> <p>4.1 Wasserrecht  76</p> <p>4.1.1 Europäische Regelungen 76</p> <p>4.1.2 Deutsches Recht 77</p> <p>4.2 Bergrecht 78</p> <p>4.3 Lagerstättenrecht 80</p> <p>4.4 Naturschutz und Landschaftspflege 81</p> <p>4.4.1 Eingriffsregelung nach dem Bundesnaturschutzgesetz 81</p> <p>4.4.2 Schutzausweisungen in Landschaftsplänen  82</p> <p>4.4.3 Europäisches ökologisches Netz „Natura 2000“ 82</p> <p>4.5 Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung 84</p> <p>5 Grundlagen der Planung 85</p> <p>5.1 Projektablauf  86</p> <p>5.2 Erkundungsbedarf für Erdwärmesondenanlagen  90</p> <p>5.3 Modelle zur Simulation des Wärmetransportes 92</p> <p>6 Bohrungen und Ausbau 97</p> <p>6.1 Bohrverfahren 97</p> <p>6.2 Hinweise zum Ausbau von Bohrungen 100</p> <p>6.3 Bohrlochabweichung  103</p> <p>6.4 Geologische und hydrogeologische Einflüsse 111</p> <p>6.5 Response Test Verfahren 116</p> <p>6.5.1 Grundlagen und Messprinzip eines Geothermal Response Tests 118</p> <p>6.5.2 Auswertung 119</p> <p>6.5.3 Thermischer Bohrlochwiderstand  122</p> <p>6.5.4 Qualitätssicherung mit Hilfe des GRT 123</p> <p>6.5.5 Auswertung instationärer GRT-Daten 125</p> <p>6.5.6 Zylinderquellen-Verfahren  127</p> <p>6.5.7 Enhanced Geothermal Response Test 144</p> <p>7 Planung, Herstellung und Betrieb geschlossener Systeme  151</p> <p>7.1 Erdwärmesondenanlagen 151</p> <p>7.1.1 Planung und Dimensionierung 151</p> <p>7.1.2 Verfüllung des Ringraums  163</p> <p>7.1.3 Anforderungen an den Verfüllbaustoff 166</p> <p>7.1.4 Nicht vollständig abgedichtete Erdwärmesonden  . 184</p> <p>7.1.5 Druck- und Durchflussprüfung an Erdwärmesonden 190</p> <p>7.1.6 Wärmeträgermedien  197</p> <p>7.1.7 Horizontale Anschlussleitungen und Schnittstelle zur Haustechnik 200</p> <p>7.1.8 Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung 202</p> <p>7.1.9 Dokumentation 205</p> <p>7.1.10 Rückbau und Stilllegung 207</p> <p>7.2 Erdwärmekollektoren (EWK) 207</p> <p>7.2.1 Planung und Bemessung von Kollektoranlagen 208</p> <p>7.2.2 Bauausführung von Flächenkollektoren 211</p> <p>7.2.3 Bauausführung von Erdwärmekörben 212</p> <p>7.2.4 Verlegung der Leitungen   212</p> <p>7.2.5 Füllen und Entlüften  213</p> <p>7.2.6 Wärmeträgermedien  213</p> <p>7.2.7 Druckprüfung 213</p> <p>7.2.8 Inbetriebnahme 213</p> <p>7.2.9 Dokumentation 214</p> <p>7.2.10 Betrieb der Erdwärmekollektoren 215</p> <p>7.2.11 Auswirkungen des Betriebes der Erdwärmekollektoren 215</p> <p>7.2.12 Rückbau / Stilllegung 217</p> <p>8 Planung, Herstellung und Betrieb offener Systeme 219</p> <p>8.1 Brunnenanlagen 219</p> <p>8.1.1 Planung und Dimensionierung 226</p> <p>8.1.2 Bauausführung, Qualitätssicherung, Dokumentation 228</p> <p>8.1.3 Pumpversuch und Brunnentest 228</p> <p>8.1.4 Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung 228</p> <p>8.1.5 Hydrochemische und mikrobiologische Einflüsse   232</p> <p>8.1.6 Dokumentation 237</p> <p>8.1.7 Stilllegung und Rückbau 237</p> <p>8.1.8 Praxisbeispiel Brunnenanlage 238</p> <p>8.2 Aquiferspeicher 242</p> <p>9 Risikopotenziale 245</p> <p>9.1 Die 5-M-Methode  245</p> <p>9.1.1 Mensch 246</p> <p>9.1.2 Methode 246</p> <p>9.1.3 Material  247</p> <p>9.1.4 Maschinen 248</p> <p>9.1.5 Medium  248</p> <p>9.1.6 Fazit 249</p> <p>9.2 Geologische Risiken  250</p> <p>9.2.1 Quellfähige und setzungsempfindliche Gesteine 250</p> <p>9.2.2 Lösliche Gesteine 251</p> <p>9.2.3 Überkonsolidierte und porenwasserdruckanfällige Gesteine 251</p> <p>9.2.4 Tektonik 252</p> <p>9.2.5 Massenbewegungen  252</p> <p>9.2.6 Erdfall-, Senkungs- und Bergsenkungsgebiete 252</p> <p>9.2.7 Gasaustritte  253</p> <p>9.3 Hydrogeologische Risiken  254</p> <p>9.3.1 Gespanntes und artesisch gespanntes Grundwasser 254</p> <p>9.3.2 Stockwerke 254</p> <p>9.3.3 Hydrochemische Gradienten 256</p> <p>9.3.4 Entgasung  256</p> <p>9.3.5 Wasserqualität 256</p> <p>9.4 Umwelttechnische Risiken 257</p> <p>9.4.1 Altlasten und Altablagerungen 257</p> <p>9.4.2 Bergbau, Bergbaufolgeschäden 257</p> <p>9.5 Risiken beim Sondeneinbau  258</p> <p>9.6 Betriebsrisiken 260</p> <p>Literatur 263</p> <p>Gesetze, Normen, Regelwerke 269</p> <p>Leitfäden von Ländern und Kommunen 275</p> <p>Glossar A bis Z 277</p>

Der Arbeitskreis Geothermie ist seit Marz 2007 gemeinsamer Arbeitskreis der Fachsektionen Hydrologie und Ingenieurgeologie der Deutschen Geowissenschaftlichen Gesellschaft

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