Thermische Bewirtschaftung von Untergrundressourcen

Jannis Epting

Die AUG erarbeitet wissenschaftliche Grundlagen und anwendungsorientierte Bewirtschaftungs-Werkzeuge für die thermische Nutzung des Untergrundes. Dabei sollen die unterschiedlichen thermischen Nutzungsstrategien mit den langfristigen Zielen einer nachhaltigen Nutzung von Untergrundressources  abgestimmt werden.

Neu entwickelte räumlich und zeitlich hochaufgelöste Messsysteme sowie Strömungs- und Wärmetransportmodelle ermöglichen es die verschiedenen natürlichen und anthropogenen Einflussfaktoren und deren Interaktion im Untergrund differenziert zu betrachten. Erste Forschungsresultate der AUG zeigen, dass erhöhte Temperaturen, welche in urbanen Grundwasservorkommen beobachtet werden, hauptsächlich auf lokale und regionale anthropogenen Faktoren zurückzuführen, während der Klimawandel lediglich eine sekundäre Rolle spielt.

Auch wenn der umweltpolitische Nutzen von Erdwärmesonden zur Wärmegewinnung (untiefe Geothermie < 300 m) bezüglich einer Reduktion der CO2-Emission unbestritten ist, kann während des Baus und Betriebs eine Gefährdung der Umwelt, im Besonderen des Grundwassers, entstehen. Zur Beurteilung der Standortkriterien solcher Anlagen werden Bewirtschaftungs-Werkzeuge entwickelt, welche eine zusammenhängende Interpretation raumplanerischer und hydrologisch-hydrogeologischer Informationen erlauben.

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Oben links: urbane Grundwasserkörper in Basel. Links: Mittlere simulierte Grundwassertemperaturen und hydrogeologisches Regime für die Jahre 2010 bis 2015. Rechts: Wärmebedarf für das Jahr 2010 (Epting J, Mueller MH, Genske D, Huggenberger P (2018) Relating groundwater heat-potential to city-scale heat-demand: A theoretical consideration for urban groundwater resource management, Applied Energy 228; https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.06.154).