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Grundwassersimulation

Zur Prognose des Einflusses von thermischen Nutzungen auf den Grundwasserleiter simulieren wir Strömung und Wärmetransport in zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Modellen. Da sich Anlagen mit den im Grundwasser entstehenden Wärme- oder Kältefahnen auch negativ beeinflussen können, ist die Abschätzung dieser Temperaturanomalien in numerischen Modellen für eine nachhaltige Bewirtschaftung der Ressource erforderlich.

Modellkopplung

Der Code für die thermisch-hydraulische Grundwassersimulation und der Code für die Energiesystemoptimierung müssten für eine ganzheitliche Betrachtung des Problems Informationen austauschen. Dazu wird eine Bibliothek verwendet, die eine effiziente Kopplung für die Hochleistungsrechnung ermöglicht.

Energiesystemoptimierung

Installationskosten und Effizienz von Grundwasserwärmepumpen oder Anlagen zur Kühlung mit Grundwasser sind stark von den hydrogeologischen Begebenheiten abhängig. Wir vergleichen daher die vorhandenen Optionen zum Heizen oder Kühlen und können so prognostizieren, wo der Ausbau von Anlagen wirtschaftlich und ökologisch am lohnenswerten ist.

Die Energiequelle

In München sind bereits heute knapp 3000 thermische Grundwassernutzungen installiert. Wir integrieren die bestehenden Anlagen in das Modell um den IST-Zustand detailliert abzubilden und das Modell für spätere Prognosen zu kalibrieren.

Hochleistungsrechnung

Am Leibniz-Rechnenzentrum steht uns mit dem SuperMUC-NG einer der schnellsten Hochleistungsrechner der Welt zur Verfügung. Der gekoppelte Simulationscode wird auf Parallelisierbarkeit optimiert, um die gesamte Rechenleistung auch in Anspruch nehmen zu können.

Der Energiebedarf

Zusammen mit dem neuen Energienutzungsplan der Stadt München und der Unterstützung der Stadtwerke stehen uns detaillierte Informationen zur Energieinfrastruktur zur Verfügung. So können aussagekräftige Szenarien für besonders interessante Stadtentwicklungsgebiete erstellt werden.

Entwicklung eines Management-Tools zur Prognose und Optimierung der thermischen Grundwassernutzung im urbanen Raum