GeTIS

Geothermisches Informationssystem

Zur Erreichung nationaler und europäischer Ziele zur Begrenzung anthropogener, energiebedingter Treibhausgasemissionen besteht in Deutschland Handlungsbedarf zur verstärkten Förderung neuer erneuerbarer Energieträger. Um die Ziele der Energiewende zu verwirklichen, werden geothermische Anlagen eine bedeutende Rolle als Energiespeicher einnehmen, da insbesondere eine verstärkte Dezentralisierung der Energieversorgung durch Geothermie möglich ist. Vor allem in der Kälte- und Wärmeversorgung von Gebäuden können geothermische Anlagen stärker eingesetzt werden, um die gesetzten Ziele zu erreichen.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist der Aufbau eines Geothermischen Informationssystems (GeTIS), welches das Potenzial der geothermischen Nutzung der Liegenschaften eines Stadtquartiers einschließlich der Netzinfrastruktur erfasst und darstellt. Insbesondere werden Kenntnisse über das komplexe thermodynamische Zusammenwirken mehrerer (räumlich) benachbarter parallel betriebenen geothermischen Anlagen gewonnen. Dabei sollen Simulationsmodelle auf Gebäude- bzw. Stadtquartiersebene mit Untergrundmodellen zusammenwirken und das Temperaturregime des Untergrunds erzeugen und im jahreszeitlichen Bedarfsprofil des Gebäudes abbilden. Die gegenseitige Beeinflussung von  Anlagen soll schließlich bei der planerischen Suche des Standorts wie auch der Auswahl des Anlagentyps helfen.

Zur Umsetzung von GeTIS sollen  bestehende räumliche Informationen (z.B. Karten) mit Untergrund- und Stadtmodellen verknüpft werden, um vorhandene Daten aus Bohrungen, aktuelle Grundwasserdaten sowie zeitlich veränderliche Daten in einer GIS-basierten Umgebung online von den Datenbereitstellern möglichst aktuell abzurufen, für die Simulationen zu nutzen und die Ergebnisse vorzuhalten. Dadurch ist es möglich, geotechnische Daten zum Schichtaufbau, zu stofflichen Eigenschaften, zum Wassergehalt, zur Untergrundtemperatur, zum Grundwasserfluss und Energietransport im Grundwasser und zum Wärmespeichervermögen für Fachplaner und Behörden konsistent, übersichtlich und aktuell bereitzustellen. Neben der Planung kann GeTIS wertvolle Informationen für den Genehmigungsprozess von geothermischen Anlagen zur Verfügung stellen. Dies sind z.B. genehmigungsrechtliche Verfahrensabläufe und Zuständigkeiten sowie relevante Aspekte des Bergrechts oder von Schutzgebieten.

Als Partner im Projektkonsortium konzipiert das gia ein geeignetes integratives Datenmodell, realisiert die Datenhaltung in einer räumlichen Datenbank und erstellt ein Geoportal. Externe Daten sollen soweit wie möglich über standardisierte Schnittstellen, insbesondere unter Verwendung der vom Open Geospatial Consortium (OGC) spezifizierten Geo Web Services (z. B. Web Map Services (WMS), Web Feature Services (WFS)) oder Gebäudemodelle im OGC-Format CityGML, eingebunden bzw. in das GeTIS migriert werden. Hierbei werden alle Daten in einen einheitlichen Raumbezug überführt bzw. bereitgestellt, um die räumlich-örtliche Konsistenz von Daten verschiedener Quellen zu gewährleisten. Die Steuerung der Simulationskomponenten soll über interoperablen GIS-Schnittstellen (z. B. OGC Web Processing Services (WPS)) erfolgen. Die Daten und Ergebnisse der Simulation des hydromechanischen und thermischen Zustands des Untergrundes werden ebenfalls über das Geoportal visualisiert und mittels semantischer Auszüge bereitgestellt. Durch den konsequenten Einsatz interoperabler GIS-Schnittstellen werden internationale Datenharmonisierungsbestrebungen berücksichtigt, die sich beispielsweise aus der Umsetzung der europäischen INSPIRE-Richtlinie ergeben.

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