Potentialstudie TEWS, Tiefbohrungen Bad Urach
Im Rahmen der Studie wurden die Tiefbohrungen Urach 3 und Urach 4 hinsichtlich des thermischen Potentials bei einem Ausbau zu koaxialen TiefenErdWärmeSonden (TEWS) untersucht. Als thermisches Potential wird die jährliche aus dem Erdreich gewinnbare Wärme in MWh/a definiert, ferner auch die maximal mögliche Entzugsleistung in kW. Dieses thermische Potential wird mittels numerischer Simulationen ermittelt, in denen für ein gegebenes Betriebsszenario die Temperaturentwicklung im Untergrund sowie im Wärmeträgermedium prognostiziert wird.
Als nutzbare Wärmemenge wird die zur Weitergabe bereitstehende Wärmemenge bezeichnet, diese entspricht bei direkter Nutzung des Untergrundes der gewinnbaren Wärmemenge, bei indirekter Nutzung ist sie die Summe aus gewinnbarer Wärme und der Energie des Verdichters einer Wärmepumpe. Demgegenüber ist bei den Betrachtungen die zur Wärmegewinnung erforderliche Energie zu berücksichtigen, meist in Form elektrischer Energie zum Betrieb von Umwälzpumpen oder ggf. Wärmepumpen. Als Netto-Energiegewinn wird dann die Differenz aus Nutzwärmemenge und erforderlicher elektrischer Energie bezeichnet.
Zur thermischen Simulation wurden für verschiedene Ausbautiefen jeweils für die Bohrung Urach 3 und Urach 4 sowohl bei direkter als auch indirekter Nutzung hinsichtlich der Nebenparameter optimierte Referenz-Szenarien aus vielfältigen Simulationen ausgewählt. Im direkten Vergleich bietet die Bohrung Urach 4 ein geringfügig höheres thermisches Potential bedingt durch den größeren Verrohrungsdurchmesser und damit reduzierte thermische Widerstände. Grundsätzlich ist über eine indirekte Nutzung mittels Wärmepumpen mehr Wärme erschließbar als über direkte Nutzung aufgrund der niedrigeren Temperaturgrenze. Bei einer direkten Nutzung wird die Anlage grundsätzlich auf einem höheren Temperaturniveau betrieben als bei indirekter Nutzung, wobei die zu erwartenden Temperaturamplituden beim indirekten Betrieb entsprechend größer sind.
Die Studie bestätigte die grundsätzliche technische Machbarkeit des Vorhabens, aus wirtschaflichen Gründen wurde ein Ausbau zur TEWS bisher nicht umgesetzt.