innovativ:nrw - Geologischer Dienst NRW
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Mit einem Wasser-Sole- Gemisch gefüllte Erdwärmesonden entziehen dem Untergrund nutzbare Wärme. 64 Der Geologische Dienst NRW besitzt den besten und umfangreichsten Geo-Datenbestand in Nordrhein-Westfalen. Effizient arbeitende Fachlaboratorien und vor allem das Know-how und das interdisziplinäre Zusammenarbeiten der Mitarbeiter bilden einen einzigartigen Wissens- und Kenntnispool im Bereich der Geowissenschaften. Dieses Potenzial wird immer wieder von Wirtschaftsunternehmen, öffentlichen Verwaltungen oder wissenschaftlichen Institutionen und anderen Interessengruppen genutzt, um geowissenschaftliche Projekte zu realisieren. In der Regel werden die jeweiligen, von einem externen Auftraggeber finanzierten Projekte, unter der Federführung des Geologischen Dienstes und mit Unterstützung der hier vorhandenen Infrastruktur durchgeführt. Häufig können in diesem Rahmen auch junge Geowissenschaftler eingestellt werden, die so oft ihre ersten Berufserfahrungen sammeln. Das Feld, auf dem sich der Geologische Dienst bei der Realisierung von Projekten engagiert, ist sehr ausgedehnt und umfasst nahezu den gesamten Bereich der Geowissenschaften. Daher können an dieser Stelle nur einige Beispiele vorgestellt werden. Regenerative Energie aus der Erde Projekte fachlich betreuen Im Februar 2000 hat die Landesinitiative Zukunftsenergien NRW beim Geologischen Dienst die „Geothermische Potenzialstudie NRW“ in Auftrag gegeben. Diese Studie wird unter Leitung einer Mitarbeiterin des Geologischen Dienstes erarbeitet. Für das auf zwei Jahre befristete Projekt wurden drei Mitarbeiter neu eingestellt. Nur wenigen Bürgerinnen und Bürgern hierzulande ist bewusst, dass sie mit Wärme aus der Erde ihr Haus beheizen können. Diejenigen, die diese Form von regenerativer Energie allerdings schon nutzen, sind hoch zufrieden. Denn Erdwärme – auch Geothermie genannt – hat viele Vorteile: • Sie steht unabhängig von Klima, Jahres- und Tageszeit jederzeit und überall zur Verfügung. • Sie ist äußerst zuverlässig. • Sie ist nach menschlichem Ermessen unerschöpflich. Während in den obersten Schichten der Erde die Temperaturen von der Lufttemperatur gesteuert werden und mit durchschnittlich 10 – 12 °C noch verhältnismäßig gering sind, macht sich mit zunehmender Tiefe der Einfluss des Wärmestroms aus dem Erdinnern bemerkbar. Pro 100 m Tiefe steigt die Temperatur dabei um etwa 3 °C an. Im Erdkern selber werden Temperaturen von 5 000 – 6 000 °C vermutet.
Um Erdwärmesonden optimal planen zu können, müssen möglichst genaue Kenntnisse über die geothermische Ergiebigkeit des Untergrundes vorliegen. Deshalb bewertet der Geologische Dienst zurzeit im Rahmen der Geothermischen Potenzialstudie NRW für das gesamte Land die Einsatzmöglichkeiten der Erdwärme. Dabei werden • Art, Mächtigkeit und Verbreitung der Gesteine im Untergrund, • die Grundwasserführung der Gesteine und • der Grundwasserstand Projekte fachlich betreuen Aber schon die niedrigen Temperaturen in den oberen Erdschichten lassen sich mit den heute zur Verfügung stehenden Techniken zur Beheizung von Gebäuden aller Art nutzen. Am verbreitetsten ist dabei der Einsatz von Erdwärmesonden. Das sind geschlossene Kunststoff-Rohrsysteme, die in meist 50 bis 100 m tiefen Bohrlöchern installiert werden und in denen ein Wasser-Sole-Gemisch zirkuliert, welches dem Untergrund nutzbare Wärme entzieht. Geothermische Karte 4506 Duisburg Geothermische Ergiebigkeit in kWh/(m • a)* 60- 89 90- 119 120- 149 >150 * für Erdwärmesonden mit einer Länge von 40m Duisburg-Wanheimerort Profil 4506 - 019a Sand, Kies (Quartär) 20-25m Feinsand, Schluff, Ton (Tertiär) 10-30m Feinsand (Tertiär) 10m Tonstein (Karbon) 45-50m Geothermische Ergiebigkeit in kWh/(m • a) für Erdwärmesonden unterschiedlicher Länge detailliert betrachtet und daraus Angaben zur geothermischen Ergiebigkeit des Untergrundes abgeleitet. Die Ergebnisse werden nach Abschluss des Projektes Mitte des Jahres 2002 auf einer CD-ROM veröffentlicht. Folgende Informationen können abgefragt werden: • Untergrundaufbau und Grundwasserverhältnisse bis in 100 m Tiefe • geothermische Ergiebigkeit des Untergrundes bis in 100 m Tiefe Zusätzlich werden weitere genehmigungs- oder bohrtechnisch relevante Angaben zur Verfügung gestellt. Mithilfe dieser Daten lassen sich die Einsatzmöglichkeiten der Geothermie an jedem Standort in Nordrhein-Westfalen beurteilen. 40m 156 60m 137 80m 134 100m 131 Die „Geothermische Karte“ gibt Auskunft über die geothermische Ergiebigkeit bis in 100 m Tiefe, hier für das Blattgebiet 4506 Duisburg 65
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genaue Kenntnisse über die geothermische Ergiebigkeit<br />
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<strong>Dienst</strong> zurzeit im Rahmen der Geothermischen Potenzialstudie<br />
<strong>NRW</strong> für das gesamte Land die Einsatzmöglichkeiten der<br />
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• Art, Mächtigkeit und Verbreitung der Gesteine im<br />
Untergrund,<br />
• die Grundwasserführung der Gesteine und<br />
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Aber schon die niedrigen Temperaturen in den oberen Erdschichten<br />
lassen sich mit den heute zur Verfügung stehenden<br />
Techniken zur Beheizung von Gebäuden aller Art nutzen. Am<br />
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sind geschlossene Kunststoff-Rohrsysteme, die in meist 50 bis<br />
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Geothermische Karte 4506 Duisburg<br />
Geothermische Ergiebigkeit in kWh/(m • a)*<br />
60- 89 90- 119 120- 149 >150<br />
* für Erdwärmesonden mit einer Länge von 40m<br />
Duisburg-Wanheimerort<br />
Profil 4506 - 019a<br />
Sand, Kies<br />
(Quartär) 20-25m<br />
Feinsand, Schluff, Ton<br />
(Tertiär) 10-30m<br />
Feinsand (Tertiär) 10m<br />
Tonstein<br />
(Karbon) 45-50m<br />
Geothermische Ergiebigkeit in<br />
kWh/(m • a) für Erdwärmesonden<br />
unterschiedlicher Länge<br />
detailliert betrachtet und daraus Angaben zur geothermischen<br />
Ergiebigkeit des Untergrundes abgeleitet. Die Ergebnisse<br />
werden nach Abschluss des Projektes Mitte des Jahres 2002<br />
auf einer CD-ROM veröffentlicht. Folgende Informationen können<br />
abgefragt werden:<br />
• Untergrundaufbau und Grundwasserverhältnisse bis in<br />
100 m Tiefe<br />
• geothermische Ergiebigkeit des Untergrundes bis in<br />
100 m Tiefe<br />
Zusätzlich werden weitere genehmigungs- oder bohrtechnisch<br />
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lassen sich die Einsatzmöglichkeiten der Geothermie an jedem<br />
Standort in Nordrhein-Westfalen beurteilen.<br />
40m<br />
156<br />
60m<br />
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Die „Geothermische Karte“ gibt<br />
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Tiefe, hier für das Blattgebiet<br />
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