Glühende, orange-rote, flüssige Lava, durchzogen von schwarzem, abgekühltem Gestein als Leitmotiv für den Spezialbaustoff ThermoCem.

Geothermie: SKEWs‑Forschungsprojekt der TU Darmstadt

Wärmespeicherung in der Tiefe mit ThermoCem-Lösungen

Mit dem weltweit ersten mitteltiefen Saisonalen Kristallinen Erdwärmesondenspeicher (SKEWs) auf dem Campus Lichtwiese wollen die Forschenden der TU Darmstadt zeigen, dass Abwärme und regenerative Wärme wirtschaftlich im Untergrund gespeichert werden können.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts werden dazu drei 750 Meter tiefe Bohrungen erstellt um diese anschließend zu mitteltiefen Erdwärmesonden auszubauen. Über mobile Heiz- und Kühlsysteme wird saisonale Wärme simuliert, eingebracht und wieder entzogen. Ein kontinuierliches Monitoring über drei Grundwassermessstellen begleitet Bau und Betrieb, um Umweltauswirkungen besser abzuschätzen und Simulationsmodelle weiterzuentwickeln.
Für die anspruchsvollen Bohrungen kamen drei spezielle Baustoffe von Heidelberg Materials zum Einsatz.

Der größte Teil der Bohrung wurde mit hochwärmeleitfähigem ThermoCem TC 03 ausgebaut. Beim Entzug der eingespeicherten Wärme zum Beispiel leitet diese Zementierung die Wärme nahezu verlustfrei aus dem Umgebungsgestein in die Bohrung, damit sie nach oben hin abtransportiert werden kann. 

Der zweite Baustoff ist der ThermoCem Basic 0,6. Dieser Baustoff hat die Aufgabe, im oberen Bereich der Bohrungen isolierend zu wirken, damit möglichst wenig der aufsteigenden Wärme aus der Bohrung in das oberflächennahe, kühle Gestein entweicht. 

Der dritte Baustoff, eigens Brunnendämmerspezial SKWES genannt, eignet sich besonders zur Abdichtung von durchteuften (durchbohrten/durchstoßenen geologischen Schichten) Grundwasserspiegeln in oberen Bohrungen, da er aufgrund seiner äußerst geringen Durchlässigkeit eine zuverlässige Abriegelung gewährleistet.

Unser Beitrag zu diesem Projekt:

  • ThermoCem TC 03 (90 t); ThermoCem Basic 0,6 (16 t); Brunnendämmer Spezial SKEWs (12 t) 

Projektdaten

  • SKEWS Forschungsprojekt des Fachbereichs Geothermie der TU Darmstadt

    Bauherr

  • ThermoCem

    Material

  • 2024

    Fertigstellung

Erdwärme-Sondenspeicher Bohrung

Erdwärme-Sondenspeicher. Bohrung für die Wärmesonden

Erdwärme-Sondenspeicher Grafik

Erdwärme-Sondenspeicher. Einsatzbereiche der drei Spezialbaustoffe von Heidelberg Materials

Erdwärme-Sondenspeicher Grafik

Erdwärme-Sondenspeicher. Oberflächennaher Erdwärme-Sondenspeicher und Mitteltiefer Erdwärme-Sondenspeicher im Vergleich