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Horizontale Speicher

Julian Emmenegger

Titel

Horizontale Speicher

Autor/in

Datierung

13.01.2025

Beschreibung

Ein horizontal gebohrter Erdwärmespeicher ist eine innovative Technik der thermischen
Energiespeicherung, besonders relevant für Einkaufszentren mit hohem Wärme- und Kältebedarf.
Ziel ist die Effizienzsteigerung durch saisonale Wärmespeicherung und aktive Abwärmenutzung von
Kälteanlagen. Die Arbeit analysiert Anordnungsprinzipien horizontaler Erdwärmesonden in
Simulationen. Eine 2D-Anordnung zeigte im Vergleich zur konzentrischen 3D-Anordnung bessere
Leistungswerte durch höhere Massenströme, mit Wärmeströmen von bis zu 15 kW pro Sonde in
Beladungsphasen. In Entladungsphasen blieben die Werte unter 4 kW. Allerdings bietet die 3DAnordnung
ein höheres Temperaturniveau für die Wärmepumpe. Die Implementierung eines
thermischen Speichers erwies sich wirtschaftlich als nicht tragfähig, jedoch könnten Optimierungen
wie veränderte Systemauslegungen Potenziale aufzeigen.

Horizontal directional drilling is an innovative thermal energy storage technique, particularly suited
for shopping centers with high heating and cooling demands. The goal is to boost efficiency via
seasonal heat storage and waste heat utilization from cooling systems. This study evaluates
various horizontal geothermal probe arrangements in simulations. Improved outlet temperatures
target better COP values for the heat pump. A 2D arrangement showed superior energy intake and
output compared to the 3D arrangement due to higher mass flow, achieving up to 15 kW heat flow
per probe during loading phases but under 4 kW in unloading phases. However, the 3D setup
offered a better temperature profile for the heat pump. Despite these findings, implementing a
thermal storage system proved economically unviable. Optimizations with alternative
configurations and system designs may reveal untapped potential.

Urheberrechtshinweis