ERDWÄRME UND TECHNOLOGIE

Zur Ableitung oder Einleitung von Wärme aus oder in das Erdreich wurden seit circa 100 Jahren verschiedene Systeme entwickelt. Einige von ihnen fanden massenhafte Verbreitung, wie zum Beispiel die so genannten "Sonden-Systeme".

Da die sogenannten geschlossenen Systeme einen Wärmeträger in einem geschlossenen System zirkulieren sind chemische oder Ausfäll-Reaktionen ausgeschlossen, diese Reaktionen müssen demgegenüber bei den offenen Systemen und deren Bauweise berücksichtigt werden, ermöglichen aber auch eine wesentlich höhere Effektivität des Wärmetauschersystems.

Wichtig ist die sorgfältige Bemessung des Erdwärmetauschersystems, die sich vorrangig nach der im Jahreszyklus bilanzierten umzusetzenden Wärmemenge richten muss.
Der Engpass in der Geothermie ist in der Regel die Wärmeleitung in der geologischen Formation. 

Wenn keine Wärmezuflüsse, zum Beispiel in Form von Thermalquellen, vorhanden sind, handelt es sich bei Geothermie in den ersten 20 m um indirekte Solarenergienutzung und darunter um die Ausbeutung eines Wärmereservoir.

Insbesondere bei größeren Anlagen ist deshalb eine geothermische Simulation unerlässlich und in der Regel auch gefordert.
Hierzu gibt es analytische Simulationsverfahren, die gut validiert sind und bei denen die Materialparameter eingegeben werden können. Ein Thermal-Response-Test wäre darüberhinaus die ideale Grundlage um eine Simulation in dieser Form durchzuführen. 

Wenn von relevanten Grundwasser-Strömungen auszugehen ist, bietet eine numerische Simulation den geeigneten Ansatz, ist jedoch erheblich aufwendiger und erfordert große Erfahrungen.
Diese "Finite-Elemente-" oder "Finite-Differenzen-Simulationen" finden auch Anwendung bei Brunnen-Anlagen, die in vielfältiger Form die Nutzung von Grundwasser oder Thermalwasser möglich machen.