Das Arbeitspaket 2 erarbeitet die Grundlagen für die Simulation des Wärmetauschers im Boden. Hinsichtlich der Abwassertemperatur existieren bereits Messdaten bei den Projektpartnern, die für die Zwecke des Projekts aufbereitet und zusammengefasst werden. Die Kenntnis hinsichtlich der Temperatur der Kanalluft ist hingegen deutlich geringer. Da aber die Pilotprojekte zur Tunnelgeothermie einen wesentlichen Einfluss der Tunnelluft auf den Betrieb der Absorberleitungen nachgewiesen haben, ist davon auszugehen, dass auch in Kanalsystemen die Temperatur und Strömungsverhältnisse der Kanalluft, für die vorgesehene Anwendung eine wesentliche Rolle spielen. Dazu soll zum einen eine Literaturrecherche über die Temperatur- und Strömungsverhältnisse der Luft im Kanal durchgeführt werden. Weiterhin soll das existierende Netzwerk innerhalb der „Siedlungswasserwirtschaftler“ Deutschlands genutzt werden, um Informationen zu Daten aus Messkampagnen in Kanälen zu erhalten, bei denen auch die Temperatur der Kanalluft und/oder deren Strömungsgeschwindigkeit aufgenommen wurde.

Ergänzend zu diesen Arbeiten werden an zwei charakteristischen Kanalquerschnitten Messungen der Abwassertemperatur sowie des Kanalklimas durchgeführt. Hierzu wird zum einen ein Klimasensor angeordnet, der folgende Messdaten erfasst:

  • Luftströmungsgeschwindigkeit,
  • Luftströmungsrichtung,
  • Temperatur,
  • Luftfeuchte,
  • Luftdruck.

Darüber hinaus erfolgt die Anordnung von Temperatursensoren innerhalb des Luftraumes sowie innerhalb des Abwassers.

Die Messdaten liefern weitere Erkenntnisse zu den klimatischen Verhältnissen innerhalb des Kanalquerschnittes und bilden somit eine weitere wichtige Grundlage zur Beschreibung einer Wärmeübergangsrandbedingung an der Innenseite der Kanalwandung.

Im Arbeitspaket AP 2 erfolgt weiter die hydraulische Dimensionierung und ein Entwurf des Kanalsystems (Ermittlung der angeschlossenen Objekte und Flächen, Lage- und Höhenplanung). Dabei sind neben den allgemein anerkannten Regeln der Technik auch die besonderen Belange des entwickelten Systems zur thermischen Aktivierung des Kanals und des umgebenden Erdreichs zu berücksichtigen. Diese Schnittstelle ist bedeutsam, da der entwickelte Hybridkanal hier erstmals einem „Praxistest“ unterzogen wird, wenn auch vorerst nur einem theoretisch/planerischen.