FlexiGeo –Équilibrage flexible, par aéro-thermie, de systèmes géothermiques sur nappe ou sondes, pour le chauffage et le refroidissement de bâtiments et de quartiers

Zusammenfassung

Die Dimensionierung und der Betrieb von geothermischen Systemen in geringer Tiefe (Sondenfelder und Brunnen in Grundwasserleitern) sind mehreren kumulativen Unsicherheiten unterworfen, die auf folgende Faktoren zurückzuführen sind: i) die Schwierigkeit, in der Planungsphase den Heiz- und Kühlbedarf genau abzuschätzen; ii) die Staffelung der Projekte über mehrere Jahre und die Entwicklung des Wärmebedarfs, insbesondere infolge des Klimawandels; iii) die oft begrenzten hydro-geologischen Kenntnisse (zumindest im Schweizer Kontext). In diesem Projekt wird eine flexible und robuste Kombination aus geothermischer und aerothermischer Nutzung für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden und Stadtvierteln analysiert. Das fragliche System besteht aus einer reversiblen Erdwärmepumpe in Kombination mit Luftkonvektoren auf der Umgebungsluft zur Nachladung des Bodens in Form von Wärme (im Sommer) oder Kälte (im Winter). Die energetische, ökologische und wirtschaftliche Analyse wird Empfehlungen für das Engineering einzelner Projekte sowie für die Raumplanung liefern.

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Die Dimensionierung und der Betrieb von geothermischen Systemen geringer Tiefe - seien es vertikale Erdwärmesondenfelder zur Nutzung von Grundwasserleitern - unterliegen nach wie vor einer Reihe von Unsicherheiten. Diese resultieren insbesondere aus: i) der Schwierigkeit, in der Planungsphase den tatsächlichen Heiz- und Kühlbedarf von Gebäuden zuverlässig abzuschätzen; ii) der zeitlichen Staffelung der Projekte und der Entwicklung des Wärmebedarfs im Laufe der Zeit, insbesondere unter dem Einfluss des Klimawandels; iii) den noch unvollständigen Kenntnissen über die hydrogeologischen Bedingungen in der Schweiz, insbesondere in Bezug auf das Grundwasser. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Kombination der Wärmequellen Erdreich oder Grundwasser mit Luft zu untersuchen, die sich durch erhöhte Flexibilität und Robustheit auszeichnet, um den Heiz- und Kühlbedarf auf Gebäude- und Quartierebene zu decken. Das analysierte System basiert auf einer Erdwärmepumpe, die Wärme und Kälte erzeugt. Diese arbeitet mit Luftkonvektoren zusammen, die die Umgebungsluft nutzen, um das thermische Gleichgewicht der oberflächennahen Erdwärmequelle aufrechtzuerhalten. Im speziellen Fall der Nutzung des Grundwassers werden mehrere Strategien für die Installation und Regelung von Entnahme- und Rückgabebrunnen untersucht. Die gemeinsame Bewertung der energetischen, ökologischen und wirtschaftlichen Leistung wird es ermöglichen, Empfehlungen für die Planung und Dimensionierung einzelner Anlagen sowie für die Energie-und Raumplanung in größerem Maßstab zu erarbeiten.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
In Bearbeitung
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2024-09-30
Enddatum
2028-03-30
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 141800.00
Sektion
Gebäude und Städte
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Heating, cooling and ventilation technologies Energie in Gebäuden Anwendungsorientierte Forschung

Labels

F+E Gebäude und Städte