Eine Bohrung, im Gleichgewicht mit dem Gestein.
Das NotusPiD-System zirkuliert Wasser durch eine einzige tiefe Bohrung. Es ist ein halboffenes System: die Wassersäule im Bohrloch steht im Druckgleichgewicht mit der Formation, sodass kein Austausch zwischen dem Formationswasser und dem Wasser in der Bohrung stattfindet. Es wird nichts gefördert und nichts injiziert. Die Wärme erreicht die Bohrung durch Leitung und durch Konvektion — und deshalb braucht sie keinen Aquifer, keine zweite Bohrung und keine Reinjektion.
Wie es funktioniert
Vier Schritte, und keiner davon hängt davon ab, einen förderfähigen Aquifer zu finden.
Eine Bohrung
Es wird eine einzige Bohrung mit großem Durchmesser bis zu der Tiefe abgeteuft, die der Bedarf verlangt. Da die Erdkruste mit Wasser gesättigt ist, füllt sich das Loch von selbst bis zu dem Niveau, auf dem der Formationsdruck dem atmosphärischen Druck entspricht. Dieses Wasser ist das Zirkulationsmedium — es muss nichts gefunden oder herangeführt werden.
Abwärts im Ringraum, aufwärts durch den Kern
In der Bohrung hängt ein isolierter Produktionsstrang, der nur über einen gefilterten Abschnitt am Fuß offen ist. Das abgekühlte Wasser fließt durch den Ringraum ringsum nach unten; das erwärmte Wasser kommt durch den Kern wieder nach oben. Der Ringraum steht über die Kiesschüttung in Kontakt mit der Formation: halboffen, kein geschlossener Kreislauf.
Leitung und Konvektion
Das zurückgeführte Wasser ist kälter als seine Umgebung. Dieser Unterschied setzt einen Wärmestrom in der Formation in Gang: Wärme wandert zur Bohrung durch Leitung im Gestein und durch Konvektion im Porenwasser ringsum. Der Effekt nimmt mit der Tiefe zu, in einer birnenförmigen Zone — so wird über die gesamte vertikale Länge der Bohrung Energie gewonnen, nicht über einen kurzen horizontalen Abschnitt.
Übergabe
An der Oberfläche geht die Wärme über einen Wärmetauscher in das Gebäude, das Wärmenetz oder den Prozess. Wo die Anwendung es verlangt, hebt eine Wärmepumpe die Temperatur weiter an.
Warum eine Bohrung statt zwei
Das ist kein Detail der Auslegung. Es entscheidet darüber, wo Geothermie überhaupt gebaut werden kann.
Eine klassische Dublette
Zwei Bohrungen. Heißes Wasser wird aus einer durchlässigen Schicht gefördert und über die zweite Bohrung zurückgepumpt. Das verlangt einen Aquifer mit nachgewiesener Schüttung, es steht und fällt mit der Reinjektion, und es rechnet sich erst ab einer bestimmten Projektgröße.
Ein NotusPiD Single Well
Eine Bohrung. Zirkulation innerhalb einer einzigen Bohrung, im Druckgleichgewicht mit der Formation: keine Förderung, keine Reinjektion und immer nahezu dasselbe Wasser. Es funktioniert in jeder Formation, die warm genug ist — hydrothermal wie petrothermal — das Untergrundrisiko beschränkt sich auf die Temperatur statt auf die Schüttung, und es skaliert ab einem einzelnen Gebäude.
Was den Ertrag bestimmt
Der Ertrag einer einzelnen Bohrung wird ausgelegt, nicht gefunden. Vier Variablen bestimmen ihn, und drei davon wählen wir selbst.
Neugierig, was eine Bohrung an Ihrem Standort liefert? Schicken Sie uns den Standort und den Bedarf: info@notuspid.nl
Tiefe und Gesteinstemperatur
Jede weiteren hundert Meter bringen Temperatur. Die Tiefe wird aus der Vorlauftemperatur gewählt, die die Anwendung braucht — nicht umgekehrt.
Thermische Eigenschaften des Gesteins
Wie schnell die Formation ihre Wärme an die Bohrung abgibt, durch Leitung im Gestein und durch Konvektion im Porenwasser. Beides ist messbar und lässt sich modellieren, bevor die Auslegung feststeht.
Volumenstrom und Rücklauftemperatur
Zwei Variablen, die Sie an der Oberfläche in der Hand haben. Zusammen mit der Tiefe bestimmen sie die Leistung und den Jahresertrag der Bohrung.
Regeneration
Weil nichts gefördert wird, lädt sich das Gestein rund um die Bohrung wieder auf — durch Leitung und Konvektion, aus einem weit größeren Volumen als dem Bohrloch selbst. Wo der Standort auch Kälte braucht, lassen sich Sommer und Winter in der Auslegung gegeneinander ausgleichen.