Geothermie Flashcards
(Aus Probeklausur, 1P)
Welche zwei Einflüsse beeinflussen die Energie der oberflächennahen Geothermie?
- Solare Einstrahlung (anders als bei der tiefen Geothermie)
- Geothermische Energie (auch bei der tiefen Geothermie)
(Aus Klausur WS19/20, 1P)
Aus welchen natürlichen “Energiequellen” wird die tiefe Geothermie, die wir energetisch nutzbar machen können, gespeist?
Akkretionswärme
Radioaktiver Zerfall im Erdinneren
(Aus Klausur WS19/20, 2P)
Beschreiben Sie den Unterschied zwischen oberflächennaher und tiefer Geothermie. Benennen Sie die Grenze zwischen diesen Formen exakt.
Oberflächennahe Geothermie
- 400 m (in Dtld. 100m)
- Wird von Solarstrahlung teilweise beeinflusst
Tiefe Geothermie
- Unter oberflächennaher Geothermie
- Wird nur durch die Erdinneren Quellen gespeist
(Aus Probeklausur, 8P)
Skizzieren und beschreiben Sie je zwei verschiedene Konfigurationen der oberflächennahen und der tiefen Geothermie.
Oberflächennahe Geothermie
Abbildung: VL_04; Folie 13
- Erdwärmekollektoren
–> Horizontale Rohre knapp unterhalb des Erdbodens (bis zu 2m)
–> Stark saisonal abhängig - Erdwärmesonden
–> Senkrechte Rohre bis zu 100 m tief
–> Saisonal unabhängig
Tiefe Geothermie
Abbildung: VL_04; Folie 31 + 35-37
- Tiefbrunnen
–> Senkrechtes Doppelrohr bis zu 1000m tief
–> im äußeren Rohr wird Flüssigkeit erwärmt und durch inneres Rohr nach oben gepumpt
–> Geschlossenes System - Hot-Dry-Rock
–> Bohrlöcher in Gestein
–> Verbunden durch natürliche oder erzeugte Risse im Gestein
–> Los Alamos-, Camborne-, Soultz-Konfiguration
(Aus Probeklausur, 2P + 3P + 3P)
Mithilfe des Organic-Rankine-Cycle lässt sich mittels Geothermie auch Strom erzeugen.
1) Skizzieren (technische Skizze) Sie ein solches system.
2) Skizzieren Sie diesen Kreisprozess in einem T-S-Diagramm und benennen Sie die einzelnen Prozessschritte.
(Aus Klausur WS19/20, 3P)
Benennen und beschreiben Sie die drei verschiedenen Layouts für ein Hot-Dry-Rock-System.
Los Alamos
- Mehrzahl aus abgesenkten Bohrlöchern, die durch Frakturen verbunden sind
- Diese Frakturen sind nicht natürlich, sondern durch “hydraulisches Fraktuieren” (Injezieren von Wasser unter hohem Druck erzeugt worden)
Camborne
- Netzwerk aus natürlichen Krafturen vorhanden
- Durch “hydraulisches Fraktuieren” können diese noch geöffnet und erweitert werden
Soultz
- Es existiert eine großflächige Störungszone (Ausdehnung einige Kilometer und Dicke einige Meter)
- Falls Bohrung diese Störungszone verpasst, kann sie mit Hilfe von “hydraulisches Fraktuieren” verbunden werden
(Aus Klausur WS19/20, 2P)
Skizzieren und beschreiben Sie die Erdwärmesonden-Konfiguration zur Nutzung von oberflächennaher Geothermie. Was ist hierbei der Vorteil zur Konfiguration mit Erdwärmekollektorrohren?
Erdwärmesonde
- Nutzung bis 100 m
- Delta T 5 K
- Saisonal unabhängig aufgrund der Tiefe
- Wärmeträgermedium Wasser mit Salz (gegen einfrieren)
-Rohrtypen: U-Rohr, Doppel-U-Rohr, Koaxialrohr
