Title: Erdwärmenutzung von Dämmen
Other Titles: Geothermal energy of embankments
Language: Deutsch
Authors: Kerenchev, Nikolay 
Qualification level: Diploma
Advisor: Adam, Dietmar
Assisting Advisor: Stefanoff, Georg 
Issue Date: 2010
Number of Pages: 101
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Diese Studie umfasst die Untersuchung von Dämmen als alternative Wärmequelle für Straßenheizung bzw. -kühlung oder für Gebäudeheizung. Dämme werden mit spezifischem Material gebaut, dessen Eigenschaften sich unter Umständen von dem anstehenden Bodenmaterial bei Flächenkollektoren unterscheiden können.
Ebenso unterscheidet sich dieses System von den so genannten Massivabsorber, bei denen Absorberleitungen in massige Betonelemente eingelegt werden (z.B. bei Flach- und Tiefgründungen). Die Rohrleitungen, über die der Wärmeentzug erfolgt, haben ähnliche Dimensionen und Materialien wie bei anderen Anlagen, aber die Absorbertypen können sich unterscheiden. Zur Verwendung gelangen Flächenkollektoren und Energievliese, deren Eigenschaften schon wissenschaftlich untersucht wurden.
Die numerische Modelluntersuchung ist ein erster Schritt zur Ermittlung, wie viel thermische Energie sich aus den Dämmen entziehen lässt und ob diese für die teilweise oder volle Straßen- bzw. Gebäudeheizung ausreichend ist. Die wärmetechnischen Bodenparameter können aus bisherigen Untersuchungen übernommen werden. Im Modell werden dann die Modellparameter wie Elementgröße, Rohrtemperatur und Wärmedurchlaßkoeffizient des Rohres untersucht. Basierend darauf wird danach die Variation der Lagenanzahl und der Kollektoranzahl untersucht. Dabei liefern diese Untersuchungen wichtige qualitative und quantitative Zusammenhänge bei der geothermischen Nutzung von Dämmen.

This study includes the investigation of embankments as an alternative heat source for heating and cooling of nearby roads or buildings Energy dams can be compared with conventional shallow geothermal energy sources (i.e. horizontal ground heat exchangers). However, embankments are built with specific material, which can have different material properties in comparison to the soil around horizontal ground heat exchangers. Additionally, the collector pipes can have different material properties in comparison to those, used in earth-coupled concrete structures, as piles, diaphragm walls etc. The so called "energy geotextile", known from heat exchanger system in tunnels, can also be used in embankments.
In a first step, a numerical simulation is performed in order to determine the amount of extractable thermal energy. The thermal soil- and collector parameters and other model parameters (i.e. grid size) are adapted and the influences of these parameters are investigated. The amount of collector pipes, in a single, double or triple layer system is simulated. Hence, the optimum collector system can be derived, which provides the most efficient solution for the embankment. This is especially important to determine, whether the extractable thermal energy is sufficient for the heating and cooling of nearby buildings and roads.
Keywords: Erdwärmenutzung; Erdwärme; Damm; Dämme; Energie; ökologisch
geothermal; energie; use; embankment; ekologie
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-40490
http://hdl.handle.net/20.500.12708/11596
Library ID: AC07808324
Organisation: E220 - Institut für Grundbau und Bodenmechanik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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