Wärmepumpe im Bestand: Schrägbohrtechnik spart Platz

Das geothermische Heiz- und Kühlsystem GeoStar 2.0 des Audimax der Hochschule Bochum ist nun offiziell abgeschlossen. Die zwölf sternförmig angeordneten Erdwärmesonden in einer Tiefe von 150 Metern heizen und kühlen das Gebäude. Entwickelt vom Fraunhofer IEG, zeichnet sich GeoStar 2.0 durch den Einsatz der Schrägbohrtechnik aus, der Untertage ein großes Erdreichvolumen bei minimalem Flächenbedarf an der Oberfläche nutzt. So reicht der knappe Raum zwischen bestehenden Gebäuden aus, um die Erdwärme unter den Gebäuden zu erschließen. Nach Abschluss der Bohrarbeiten und der Anbindung an das Gebäude ist von der geothermischen Anlage fast nichts mehr zu sehen.

Um verborgene Technik des Prototyps dennoch erfahrbar zu machen, hat man einen begehbaren Geothermie-Verteilerschacht gebaut. Dieses ist in die Campusumgebung integriert und soll auch als Treffpunkt dienen. Eine Glaskuppel mit umliegender kreisrunder Bank sowie Tische laden zum Zusammenkommen und Verweilen ein, während Besucher:innen gleichzeitig die geothermische Anlage des GeoStar 2.0 betrachten können. „Das Ziel des Verteilerbauwerkes ist es, Geothermie zu erklären und nahbar zu machen“, sagt Jonas Güldenhaupt, Bohrmeister des Fraunhofer IEG.

Einblick in die Anlagentechnik

Der im Boden versenkte Raum ist vollständig begehbar und zeigt die Anbindung aller mit Schrägbohrtechnik hergestellten Erdwärmesonden an den Verteilerbalken sowie die Technik zum Regeln, Steuern und Überwachen des untertägigen Anlagenteils. Gruppenführungen für Planerinnen und Planer aus den Bereichen TGA, Quartiere, Stadtwerke und Energietechnik will man ermöglichen. Zudem soll bald eine Augmented Reality App zur Anlage enstehen.

Der GeoStar für das Hörsaalgebäude der Hochschule Bochum ist der zweite umgesetzte GeoStar in Deutschland. Die erste Version beheizt und kühlt seit mehreren Jahren erfolgreich den Bochumer Campus des Fraunhofer IEG. Dort hat man 20 Schrägbohrungen mit 200 m Länge niedergebracht und die Gesamtanlage mit einem aufwendigen Monitoring-System versehen. Diese Forschungsinfrastruktur kann nicht nur klimatisieren, sondern sie soll auch Erkenntnisse für die nun anstehende Kommerzialisierung des Anlagenkonzepts in Bestandsbauten liefern.

Schrägbohrtechnik Erfolgsfaktor für die innerstädtische Wärmewende

„Das erfolgreiche GeoStar-Konzept zeigt, wie auch der Bestandsbau seinen Untergrund zum klimaneutralen Heizen und Kühlen nutzen kann“, sagt Gregor Bussmann, am Fraunhofer IEG Ansprechpartner für die GeoStar-Technologie. „Schlanker Bohrbetrieb, kombinierte Kühl- und Heiztechnik und smarte Betriebsführung sind die Erfolgsfaktoren für die Wärmewende in gewachsenen innerstädtischen Wohn- und Gewerbegebieten.“

Das Projekt GeoStar 2.0, das nun offiziell mit dem begehbaren Verteilerbauwerk abgeschlossen und eingeweiht ist, ist schon seit 2018 in Betrieb und versorgt den Hörsaal H9 Auditorium im Winter mit Erdwärme über eine Wärmepumpe und im Sommer passiv mit Erdkälte aus dem konstant 12 Grad Celsius warmen Untergrund.

Technische Daten des Projekts

• Bohrtiefe: 150 Meter
• Bohrwinkel: 10 Grad zur Senkrechten
• Sondenzahl: 12, angeordnet wie ein Zifferblatt
• Temperatur in 150 Metern: 12 Grad Celsius konstant
• Heizlast: 95 kW, mittels Wärmepumpe
• Kühllast: 55 kW, passive Kühlung
• Sitzplatzzahl im Auditorium: 350
• Betriebsstart: 2018

Quelle: Fraunhofer IEG | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH