Browsing by Author "Bauer, Dan"

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    Zur thermischen Modellierung von Erdwärmesonden und Erdsonden-Wärmespeichern
    (2011) Bauer, Dan; Müller-Steinhagen, Hans (Prof. Dr. Dr.-Ing. habil.)
    Zur thermischen Nutzung des Untergrunds für Heiz- und Kühlzwecke werden unter anderem Erdwärmesonden eingesetzt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung der Modellierung thermischer Transportprozesse in und um Erdwärmesonden sowie mit der Anwendung der weiterentwickelten Modelle. Dem Widerspruch zwischen hoher Ergebnisgüte und kurzer Rechenzeit wird durch die Entwicklung von Grobstrukturmodellen für Erdwärmesonden auf Basis von Widerstands-Kapazitäts-Modellen begegnet. Gegenüber den bisher in der Literatur und am Markt verfügbaren Grobstrukturmodellen kann eine deutlich verbesserte Abbildung der Dynamik der Transportprozesse und dadurch eine gesteigerte Ergebnisgüte bei transienten Simulationen verzeichnet werden. Erstmalig können damit eine numerische Auswertung von Thermal Response Tests mittels automatisierter Parameteroptimierung unter Berücksichtigung dreidimensionaler transienter Transportvorgänge innerhalb des Bohrlochs durchgeführt und damit verbundene Vorteile – insbesondere eine deutliche Verkürzung der Testdauer – aufgezeigt werden. Durch die Implementierung eines Grobstrukturmodells in das dreidimensionale Finite-Elemente-Programm FEFLOW wird der Einfluss von fließendem Grundwasser auf das thermische Verhalten von Erdwärmesonden und erstmalig auf den Speichernutzungsgrad von Erdsonden-Wärmespeichern quantifiziert.