Küstenschutz und Geothermie

  • Ein Datenlogger steckt im Sand
    Datenlogger sammeln Grundlagendaten für eine Beurteilung der Möglichkeiten und des Potentials der thermischen Nutzung des Untergrundes bzw. des Meerwassers
  • Versuchsaufbau am Strand mit verschiedenen technischen Geräten
    Daten wurden auf einem Messfeld für einen Zeitraum von 26 Monaten ermittelt
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Durch die Maßnahme sollen die technischen Möglichkeiten zur Gewinnung von Wärme oder Kälte aus dem Küstenbereich und deren Berücksichtigung bei Küstenschutzplanungen betrachtet werden. Es soll aufzeigt werden, wie die thermische Nutzung von in der Saturationszone des Küstenbereichs vorhandenem „Strandwasser“ (einem Gemisch aus Grund- und Meereswasser) oder die direkte thermische Nutzung des Meereswassers bereits planerisch bei Küstenschutzmaßnahmen integriert werden kann.
Küstenschutzanlagen dienen dem direkten Schutz von im Hinterland befindlichen Einrichtungen. Die zu schützenden Siedlungen und Bauten sind zu beheizen und teilweise auch zu kühlen. Hier kann die begleitende thermische Nutzung des Untergrundes/Meerwassers einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen und Betriebskosten leisten.
Die erforderlichen Grundlagendaten für eine Beurteilung der Möglichkeiten und des Potentials der thermischen Nutzung des Untergrundes bzw. des Meerwassers wurden durch ein eigens dafür eingerichtetes Messfeld für einen Zeitraum von 26 Monaten ermittelt. Dabei wurden die Parameter Untergrund- bzw. Wassertemperatur, hydrostatischer Druck und elektrische Leitfähigkeit kontinuierlich aufgezeichnet.
2013 erfolgte die Auswertung der Daten und die Modellierung der betrachteten geothermischen Quellensysteme (horizontale Erdreichkollektoren, vertikale Spiralwärmetauscher und Horizontalbrunnen). Darauf aufbauend wurden Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen durchgeführt und Vorzugsvarianten für die Umsetzung identifiziert. Insbesondere für die vergleichsweise kostengünstig herzustellenden horizontal verlegten Erdreichkollektoren wird gemäß den Modellberechnungen ein sehr gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis prognostiziert. Amortisationszeiten von unter zehn Jahren zeigen eine sehr hohe Effektivität und Wirtschaftlichkeit der Anlagen.
Demzufolge liegt ein großes Potenzial für die thermische Nutzung von Strand- bzw. Meerwasser zum Heizen und Kühlen von küstennaher Bebauung vor (u. a. Wohnhäuser, Büros, Hotels, Gastronomie, Freizeitanlagen).

Eckdaten zur Maßnahme

Maßnahmenträger

MaßnahmenträgerH.S.W. Ingenieurbüro Gesellschaft für Energie und Umwelt mbH
http://www.hsw-rostock.de/Hauptseite
Kooperationspartner

GICON: Großmann Ingenieur Consult GmbH

Dauer und Finanzierung

Dauer

Beginn der Umsetzung
Wie hoch waren die (geschätzten) Kosten für die Umsetzung?

ca. 750 bis 1.000 € netto je kW Heiz- bzw. Kühlleistung

Die Finanzierung erfolgte im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten RADOST-Projektes.

Erfolge

Welche Erfolge wurden bis jetzt mit der Maßnahme erreicht?

Erste positive Betriebserfahrungen mit einem 60 m langen Horizontalbrunnen im Strandbereich von Warnemünde liegen vor. Eine grundsätzliche Übertragbarkeit für vergleichbare Küstenregionen ist gegeben. Für spezielle Küstenschutzmaßnahmen wie z. B. Absperrbauwerke können bereits verfügbare technische Speziallösungen wie „thermisch aktivierte Spundwände“ zur Energiegewinnung eingesetzt werden.
Unter Berücksichtigung genehmigungsrechtlicher und baukonstruktiver Anforderungen wird derzeit die Herstellung von horizontalen Erdreichkollektoren (geschlossenes System) im Bereich von Strandabschnitten favorisiert. Bei der Planung von horizontal verlegten Brunnen (offenes System) im Bereich von Küstenschutzbauwerken ist u.a. die regelmäßig durchzuführende Reinigung des Filterbereiches zu beachten.

Hat die Maßnahme positive Nebeneffekte?

Durch Nutzung alternativer Energiequellen werden Treibhausgasemissionen reduziert.

Speziell touristische Einrichtungen können durch eine nachhaltige Energiekostenreduzierung und entsprechendes Marketing (z. B. „Green Building“ – Zertifizierung oder „Plusenergiehotel“) Wettbewerbsvorteile erlangen bzw. negative Folgen des Klimawandels kompensieren (u. a. erhöhter Kühlbedarf).

Hindernisse

Welche Hindernisse gab es während der Umsetzung?

Eine standortbezogene Genehmigung ist erforderlich (Einzelfallprüfung). Für den Einbau von Wärmeübertragern in Deiche oder Küstenschutzdünen sind statische Nachweise zu erbringen. Abtragsküsten sind hierfür nur bedingt geeignet.

Ansprechperson

Björn Oldorf
H.S.W. Ingenieurbüro Gesellschaft für Energie und Umwelt mbH
Gerhart-Hauptmann-Str. 19
18055 Rostock
Deutschland
Telefonnummer+49-(0)381-252898-13
Fax Nr.+49(0)381-252898-20

Ort der Umsetzung

Rostock-Warnemünde
Deutschland

Rostock Städte

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