Bodenenergie bzw. Erdwärme



Seit 2018 ist CRUX in der Welt der Wärme- und Kältespeichersysteme aktiv. Durch Beratung im Bereich der Bodenenergie trägt CRUX zur Energiewende bei. Bodenenergie nutzt die verfügbare Energie oder die Energiespeicher im Boden, um Häuser, Büros und Gewächshäuser zu heizen oder zu kühlen. Bei der Bodenenergie gibt es hauptsächlich zwei Arten: geschlossene Bodenenergiesysteme und offene Energiesysteme, die beide auf Wärmeenergie basieren.

Die Beratung zu den Umweltauswirkungen, die durch die Wechselwirkung zwischen unterirdischen Baumaßnahmen und bestehenden ATES-Systemen entstehen, war der unmittelbare Anlass, ATES in unser Leistungsspektrum aufzunehmen. ATES-Systeme müssen über viele Jahre hinweg stabil arbeiten, während es in dicht bebauten städtischen Gebieten zu ständigen Veränderungen im tiefen Untergrund kommt, die durch groß angelegte Bauvorhaben verursacht werden. Die gemeinsame Planung von Gebäudefundamenten und ATES ist dann ein logischer Schritt.

Unsere Geohydrologen erstellen geohydrologische Modelle, um den Einfluss von UTES auf die Umwelt zu analysieren. CRUX untersucht auch den Einfluss der Umgebung in Form von Tiefpfahlsystemen, Gel-Injektionen und tiefen Wänden auf die ATES-Systeme. Außerdem wird die Hydrochemie des Grundwassers von uns berechnet und analysiert, um die Auswirkungen auf die Verstopfung und die Lebensdauer von Brunnen zu ermitteln.

Energiestaumauer

Lesen Sie hier alles über die Energiestaumauer.

CSM-Mauer

Neben der Entwicklung und Erforschung der Energiestaumauer hat CRUX Engineering in Zusammenarbeit mit BodemBouw ein neues Konzept ins Auge gefasst. Im Januar erhielt CRUX und Bodembouw einen MIT-Forschungszuschuss für die Erforschung der thermischen Aktivierung einer CSM-Mauer. Hierbei handelt es sich um einen Zuschuss für FuE-Kooperationsprojekte der KMU-Innovationsstimulationsregion und der Spitzensektoren. CSM steht für "Cutter Soil Mix". Bei diesem Verfahren wird der Boden in vertikalen Streifen bis zur gewünschten Tiefe gemischt, um ein homogenes Gemisch zu bilden, das dann durch Einspritzen einer Zementmischung zu einer festen Wand wird. Das Ergebnis ist eine wasser- und bodenrückhaltende Konstruktion, die sowohl für Fundamente als auch für den Hochwasserschutz verwendet werden kann. Durch das Einbringen von Schleifen in das noch flüssige Gemisch wird die CSM-Mauer thermisch aktiviert, so dass die Wärme direkt unter dem Gebäude entzogen und gespeichert werden kann.

Das erste Pilotprojekt, das CRUX mit dem MIT-F&E-Zuschuss finanzieren wird, hat bereits begonnen: Derzeit werden die CSM-EnergieMauer an mehreren Projektstandorten in den Niederlanden entworfen. Die CSM-EnergieMauer hat eine bodenstützende Funktion für den Keller und dient auch als Fundament für das Haus. Als zusätzliche Funktion wird die Mauer auch als geschlossenes Bodenenergiesystem für die Wärmegewinnung und -speicherung fungieren. Quelle: Abbildung: Bodenaufbau

Erdwärme (BRL 11000)

CRUX ist seit 2018 in der Beratung für KWK-Systeme tätig. Mit der kürzlich erfolgten BRL11000-Zertifizierung leistet CRUX einen Beitrag zur Energiewende und erfüllt dabei die geltenden Qualitätsstandards.

Der unmittelbare Grund für die Aufnahme von ATES in unsere Beratungsleistungen ist die Schnittstelle zwischen unterirdischen Baumaßnahmen, bestehenden und zukünftigen ATES-Anlagen, die regelmäßig übersehen wird. Dauerhaft stabile Grundwasserverhältnisse werden immer seltener. In dicht bebauten städtischen Gebieten ändern sich die Verhältnisse im tiefen Untergrund regelmäßig durch großflächige Bauvorhaben mit Tiefenentwässerung und Rückstau oder Flächenentwicklungen. Die gemeinsame Planung von Baumaßnahmen, Gebietserschließungen und KWK ist daher ein logischer und notwendiger Schritt für ein zuverlässiges Verständnis der Lebenserwartung von Anlagen und der Gefährdung von Energieerträgen.

CRUX konzentriert sich auf die Analyse des Bodenanteils von ATES-Systemen, insbesondere auf die (numerische) Bestimmung des Energieertrags, der Umwelteinflüsse und der Interferenzen mit angrenzenden Nutzerfunktionen wie Entwässerung, ATES-Systeme, Bodeninjektionen. Zu diesem Zweck verwenden unsere Geohydrologen fortschrittliche Modelle für den Wärmetransport, die Hydrochemie und Interferenzen. Darüber hinaus entwirft CRUX auch den unterirdischen Teil von KWK-Anlagen. Dies kann als Input für einen Planer verwendet werden, der die DO entwirft oder Spezifikationen schreibt. Langfristige strategische Berechnungen der Auswirkungen zukünftiger Entwässerung und neuer WKO-Systeme in der Nähe bestehender Systeme sind ebenfalls möglich. Solche Berechnungen sind dann die Grundlage für gezielte Überwachungsprogramme, die die hydrochemische Zusammensetzung des Grundwassers verfolgen, um die Brunnenverstopfung zu quantifizieren. Bei Streitigkeiten über potenziell nachteilige Auswirkungen von Aktivitäten Dritter ist dies eine wertvolle Informationsquelle.






Siehe auch unsere Veröffentlichung im Water Special der Fachzeitschrift Civiele Techniek (Nr. 1 2023) - nur auf Niederländisch -.

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