Geothermischer Temperaturverlauf
Einflussfaktor Sonne
In der oberflächennahen Geothermie gibt es neben dem geothermischen Wärmefluss verschiedene Enflussfaktoren, die bei der Planung einer geothermischen Anlage berücksichtigt werden sollten. Ab einer Tiefe von
ca. 20 m beträgt die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erdkruste in Europa ca.
10- 12 °C. Die Temperaturerhöhung in tieferen Bereichen wird im Durchschnitt mit 35- 40 Kelvin pro Kilometer oder 1 Kelvin alle 33 m angegeben. Ab diesem Temperaturanstieg spricht man von einem geothermischen Einfluss auf den Temperaturverlauf.
Im oberflächennahen Bereich (bis ca. 20 m) gibt es aber noch weitere Faktoren die Einfluss auf den Temperaturverlauf nehmen. Als größter Einfluss kann hier die einstrahlende Sonnenenergie genannt werden. Mit etwa 1000 W/m² ist die Sonneneinstrahlung im Vergleich zu den Wärmeströmen aus dem Erdinneren (ca. 0,05- 0,12 W/m²) enorm. Der Einfluss der Sonnenenergie kann in Abbildung 1 nachverfolgt werden. Hier wird deutlich, dass die Temperatur der oberflächennahen Erdschicht von Außenlufttemperaturen und Sonneneinstrahlung stark abhängt. Zu beobachten ist die geringe Temperatur in den Wintermonaten und die hohe Temperatur in den Sommermonaten. Ab einer Tiefe von
ca. 15 m wird ein
konstanter Temperaturverlauf deutlich.
Weitere Einflussfaktoren
Weitere Einflussfaktoren auf den Temperaturverlauf im
Erdreich sind die Wärmestrahlung der Erde, der geothermische Wärmefluss, der Grundwasserfluss, die Gesteinswärmeleitung sowie der Niederschlag.
https://abload.de/img/geothermie-temperaturlufte.jpg
Hier kann man gut nachverfolgen wie sich die verschiedenen Temperatureinflüsse in den jeweiligen Tiefen verändern. Bis zu einer
Tiefe von
20 m hat man je nach Jahreszeit unterschiedliche Temperaturen (siehe Abbildung 1). Ab einer Tiefe von 20 m kann man von einer konstanten Temperatur um die
10 °C sprechen. Die äußeren Witterungseinflüsse haben hier
keinen Einfluss mehr auf die Temperatur im Boden.
Bis zu einer Tiefe von
100 m steigen die Temperaturen auf ungefähr
15 °C an. In der Tiefe von 2.000 m liegen die Temperaturen bei ca.
60 – 80 °C und in einer Tiefe von 5.000 m herrschen Temperaturen von 150 – 200 °C. Dieser Temperaturverlauf macht deutlich, wie viel Wärme in der Erde gespeichert ist.
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