Geothermische Direktheizung und -kühlung für das Demo-projekt Autago der Hochschule Luzern

• Research unit: SFOE
• Project number: 102929

Short description (German)

Das Demonstrationsprojekt "Autago" der Hochschule Luzern umfasst ein Mehrzweckpavillon, das als energietechnisch unabhängiges System realisiert werden soll. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes sollen die Möglichkeiten einer direkten geothermischen Versorgung mit Wärme und Kälte untersucht werden. Grundsätzlich kommen zur direkten Wärmeversorgung eine tiefe Koaxialsonde in Frage, zur direkten Kälteversorgung ein rückgekühltes rdwärmesondenfeld. Es sind explizit keine Wärmepumpen vorgesehen. Tiefe, Durchmesser, Ausbau und Betrieb der tiefen Koaxialsonde müssen entsprechend dem saisonalen Wärmebedarf des "Autago"-Pavillons optimiert werden. Die hydraulischthermisch gekoppelten Prozesse in der Koaxialsonde erfordern numerische Simulationen mit verschiedenen Finite Elemente (FE)-Modellen. Die Anpassung der FE-Modelle an die energetisch und kostenmässig optimierte Lösung erfolgt iterativ. Die Dimensionierung des Erdwärmesondenfeldes für die Kälteversorgung basiert auf G-Funktionen. Die Simulationen erf olgen unter Einbindung einer Luftrückkühlung zur thermischen Stabilisierung des Erdwärmesondenfeldes. Zielsetzung ist die Dimensionierung einer nachhaltigen geothermischen Anlage zur Wärme- und Kälteversorgung des "Autago"-Pavillons, die lediglich Strom für die Zirkulation des Wärmeträgermediums und die Rückkühlung des Erdwärmesondenfeldes benötigt.