Forschung

Forschungsschwerpunkte

  • Reservoircharakterisierung durch die Ermittlung von Gesteinskennwerten
  • Fluid-Formations-Wechselwirkungen
  • Thermal-Mineral-Wässer
  • Simulation und Messung unter Reservoirbedingungen
  • Entwicklung und Untersuchung neuer Filtermaterialien für geothermische Brunnenanlagen
  • Entwicklung von Baustoffen für Geothermie und Leitungsbau
  • Thermische Optimierung von Trassen erdverlegter Kabel
  • Machbarkeits- und Potenzialstudien
  • Gekoppelte numerische Wärmetransportmodellierung
  • Geothermische Reservoire und Potenziale (hydrothermale und petrothermale Systeme)
  • Messtechnik in der Geothermie
  • Direkte und indirekte Nutzung von geothermischer Energie zum Heizen, Kühlen und zur Wärmespeicherung
  • Mitteltiefe Erdwärmesonden-Speicher
  • Integration geothermischer Systeme in die Netzwerke anderer (erneuerbarer) Energien
  • Erarbeitung von Planungs- und Ausführungskennwerten und -methoden

HydroThermikum – Forschungs- und Lehrlabor

High-Tech Analytik und ein interdisziplinäres Laborkonzept bieten ein breites Spektrum an Untersuchungsmöglichkeiten (für detaillierte Beschreibungen der Labore und Untersuchungsmethoden siehe Links):

Die allgemein gültige Laborordnung des Fachgebietes Angewandte Geothermie kann hier eingesehen werden.

Feldversuche

Neben großmaßstäblichen Technikumsversuchen betreibt das Fachgebiet Angewandte Geothermie zwei Testfelder, in denen in-situ-Untersuchungen der Wechselwirkungen von Untergrund und offenen und geschlossenen geothermischen Anlagen sowie erdverlegten Stromkabeln unter variablen Randbedingungen durchgeführt werden.

Für Forschung und Kooperationen mit Industriepartnern steht dem Fachgebiet unter anderem das Equipment für die Durchführung folgender Feldversuche zur Verfügung:

  • Geothermal Response Test (GRT)
  • Enhanced Geothermal Response Test (EGRT)
  • Tiefen-Temperatur-Log
  • Bestimmung von hydrochemischen und thermophysikalischen Vor-Ort-Parametern
  • Untersuchung und Kontrolle von Bohrspülungen und Verpressmaterialien

Numerische Modellierung – High Performance Computing

Neben den Ressourcen des Rechenzentrums der TU Darmstadt verfügt das Arbeitsgebiet Angewandte Geothermie über mehrere Compute Server.

Unter anderem wird ein 2 x 6 Kern Xeon (Ivy-bridge) System mit 48 Gigabyte Speicher und ein 2 x 10 Kern Xeon (Haswell) Rechner mit 64 Gigabyte Arbeitsspeicher und Nvidia K20 Tesla GPU Einheit mit bis zu 3.5 Tflops verwendet.

Für die Berechnung numerischer Modelle stehen neben einer Reihe freier Software (OpenGeoSys, iTOUGH), Lizenzen für die Programme FEFLOW, MATLAB, ABAQUS, ECLIPSE sowie eine Reihe weiterer Speziallösungen zur Verfügung. Ebenso sind Lizenzen u.a. für TECPLOT, GOCAD, PETREL, SURFER, STRATER, SPSS, EED, EWS, GED verfügbar.

Für die numerische Programmierung kommen neben freien Bibliotheken die INTEL MKL als auch Nvidias CUDA Bibliothek zum Einsatz.