Analyse des thermischen Regimes in Aachen und Kalibrierung von Auslegungsrechnungen für tiefe Erdwärmesonden auf der Grundlage von geophysikalischen Bohrlochmessungen und Labormessungen der physikalischen Gesteinseigenschaften

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Ziel der Arbeiten ist (1) eine verbesserte Kenntnis der thermischen Verhältnisse im Aachener Untergrund im allgemeinen und (2) eine hieraus aufsetzende Berechnung der zu erwartenden thermischen Leistung einer in der geplanten RWTH-1 installierten tiefen Erdwärmesonde im besonderen. Hierzu werden bohrlochgeophysikalische Messungen interpretiert und aus den geophysikalsichen Logantworten sowie dem gewonnenem Probenmaterial ein lithologisches Profil der Bohrung erstellt. Ergänzende eigene Labormessungen der physikalischen Gesteinseigenschaften ermöglichen eine Charakterisierung des Untergrundes in Hinsicht auf seine thermischen Eigenschaften sowie eine Kalibrierung der entsprechenden Bohrlochmessungen. Auf der Grundlage der erbohrten Lithologie und der thermischen Eigenschaften der Schichten, wird das thermische Regime im Untergrund Aachens unter Zuhilfenahme numerischer 2-D und 3-D Modellrechnungen analysiert. Hierbei werden sowohl konduktive als auch advektive Beiträge zum Wärmetransport angesprochen. Die Simulation des regionalen Wärmetransportes dient dazu, das Wärmeangebot besser zu quantifizieren, welches von einer tiefen Erdwärmesonde genutzt werden kann. An der Bohrung RWTH-1 sowie in der in dieser Bohrung geplanten Erdwärmesonde sollen kontinuierlich die Ein- und Auslauftemperaturen registriert werden. Mit den Daten der Bohrung sollen die numerischen Simulationsrechnungen zur Dimensionierung tiefer Erdwärmesonden kalibriert werden; die Daten der Erdwärmesonde bieten dann die einmalige Möglichkeit, diese kalibrierten Auslegungsrechnungen mit unabhängigen Daten zu validieren.