Untersuchung geothermischer Veränderungen teilgesättigter

Masterarbeit/
Master Thesis
Angew. Geowiss./TropHEE
Untersuchung geothermischer Veränderungen, teilgesättigter Bettungen im Betrieb
von Erdkabeln –im Verbundprojekt mit dem FG Hochspannungstechnik, E.ON
Innovation Center Dristribution, Bayernwerk und der HeidelbergCement AG
In den kommenden Jahren wird durch den Ausbau der erneuerbaren Energien ein Ausbau der
Stromverteilnetze notwendig. Die Verteilnetzebene ist nahezu vollständig als Erdkabel
ausgeführt, die erhebliche Mengen an Wärme emittieren. Je exakter die Wärmeleitfähigkeit
der Bettung bekannt ist, desto exakter und dauerhafter kann dementsprechend die
Dimensionierung solcher Anlagen erfolgen. Bislang werden Böden hinsichtlich ihrer
konduktiven Wärmeleitfähigkeit zu bestimmten Wassergehalten untersucht. An Erdkabeln wie
auch an oberflächennahen geothermischen Anlagen bewirkt ein Temperaturgradient
Trocknungs- bzw. Kondensationsprozesse, was zu veränderten Wärmeleitfähigkeiten führt.
Daneben
kann ein Temperaturgradient zu einem nicht unerheblichen konvektiven
Wärmetransport führen.
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Aufbau und Betreuung eines Technikumsversuches zur Untersuchung der
Wassergehaltsveränderungen teilgesättigter Bettungsmaterialien durch thermische
Gradienten (Aufheizung eines „Modell-Erdkabels“ in verschieden Bettungen).
Erstellen eines Finite Elemente Modells (z.B. Feflow) des Technikumsversuches.
Implementierung von zeitabhängiger Wärmeleitfähigkeiten im Modell auf Grundlage der
gemessenen Wassergehalte. Durch einen Vergleich des Modells mit den gemessenen
Daten kann der Anteil des konvektiven Wärmetransportes abgeschätzt werden.
Beginn der Arbeit:
Dauer der Bearbeitung:
ab sofort
6 Monate
Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:
Fachgebiet Angewandte Geothermie
Christoph Drefke ([email protected])
Schnittspahnstrasse 9
64287 Darmstadt
Tel.:DA-16-70954 (Drefke)
oder
Tel.:DA-16-7317 (Sekretariat Frau Roß-Krichbaum)

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