Od matematického modelování až po realizaci geotermálních vrtů

Síťovací setkání projektu RENI, které se odehrálo 20.5.2025 ve výzkumném centru RINGEN, se zaměřilo na hydrogeologické aspekty a rizika vrtných prací. Téměř sedmdesát zástupců vědecké i firemní sféry se zabývalo propojením teoretických poznatků s praktickými aplikacemi.

Velká část přednášek se týkala problematiky vrtů pro tepelná čerpadla. Michal Havlík z firmy Geosan, s.r.o. zdůraznil důležitost svislého vrtání zejména v městském prostředí, kde se zvyšují nároky na prostor. Ve městech vzniká mnoho vrtů v malých rozestupech a v sousedství jiných instalací často dochází ke střetu zájmů. Úklon vrtů může dosahovat i několika desítek stupňů od svislice a hrozí jejich vzájemná kolize. V Praze je navíc třeba počítat s velkými podzemními stavbami typu tunelů, nebo metra. Na základě měření svislosti je možné vytvořit 3D tvar vrtného pole a posoudit tak riziko protnutí vrtů, nebo ovlivnění okolních pozemků. 

Během přednášky o matematickém modelování šíření tepla zmínil Matěj Černý z firmy PROGEO, s.r.o. výsledky zajímavého výzkumu, zabývajícího se získáváním tepelné energie z horninového prostředí tunelových staveb. Z malé pokusné plochy 15 x 2,5 m bylo v maximu jímáno přes 800 W tepla. Tento způsob jímání tepla je ve stále urbanizovanějším světě velmi perspektivní a zaslouží si další výzkum.  

Matematické modelování bylo také použito k objasnění problematiky takzvaného “vychlazování” pozemků s geotermálními vrty, kdy měřená data z poloprovozního pokusu učiněného na vzorku reálné horniny byla vyhodnocena pomocí simulace tepelného toku. Jako model byla použita virtuální krychle horniny, která měla na bázi zadán průměrný zemský tepelný tok 50 mW/m2. Na povrchu modelu byly zadány okrajové podmínky, vycházející mimo jiné z dat o intenzitě slunečního záření, které naměřila skutečná meteostanice v průběhu roku. Výsledky modelu extrapolované na třicetileté období ukázaly, že po šesti letech se teplotní podmínky v okolí vrtu stabilizovaly. Až ke konci třicetiletého období model zobrazil pronikání chladu ze spodních vrstev modelu. Teplo horninového masivu je v horizontu několika desetiletí vyčerpáváno jen za předpokladu, že se v místě nevyskytuje podzemní voda, která teplo doplňuje.

Účastníci se dozvěděli i novinky z oblasti legislativy, týkající se projektování vrtů pro tepelná čerpadla. “Zásadní novinkou ve smyslu nových stavebních předpisů je, že nový stavební zákon ruší kompetenci vodoprávních úřadů jako speciálních stavebních úřadů a sjednocuje stávající územní a stavební řízení do jednoho řízení o povolení záměru” upozornil Svatopluk Šeda z firmy FINGEO, s.r.o.

Velký zájem vzbudilo multifunkční zařízení Geoprobe s HPT sondou, představené Janem Kukačkou z firmy DEKONTA, a.s., které umožňuje přímé měření hydraulických vlastností sedimentů a zároveň okamžitou identifikaci zamoření kontaminanty, čímž šetří čas a zdroje. Další přednášky zahrnovaly sledování technického stavu vrtů, informace o diagnostice stárnutí vrtů, o způsobech jejich regenerace a odborné likvidace.

Kromě síťovacích setkání a konferencí je v rámci projektu RENI plánováno také pořádání dnů otevřených dveří a vzdělávacích kurzů. “Plánujeme zpřístupnit pracoviště univerzit a pořádat otevřené vzdělávací kurzy pro užší skupiny zájemců z firem, zaměřené například na zpracování dat nebo práci se softwarem. Tyto kurzy budou pro firmy zdarma” vysvětluje organizátor akce v Litoměřicích Martin Slavík z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
 

O projektu

Projekt RENI - Síť výzkumných institucí a podniků pro infrastrukturu má za cíl posílit spolupráci a inovace mezi malými a středními podniky a výzkumnými institucemi v oblasti geovědních a geotechnologických disciplín. Projekt se zaměřuje na Karlovarský, Ústecký a Liberecký kraj na české straně a na vybrané územní celky Saského státu na německé straně. Klíčová je tedy výměna znalostí a posílení oborové infrastruktury v těchto příhraničních oblastech.

Mezi výsledky projektu patří především webová stránka projektu, která slouží jako platforma pro zpřístupnění veškerých podkladů z jednání, přednášek a síťovacích setkání. Projekt se také ve své druhé polovině zaměří na iniciaci inovativních postupů a přístupů, například v oblasti zajišťování stability svahů. Projekt má sloužit jako startovací platforma pro dlouhodobou spolupráci mezi praxí a výzkumnými subjekty.

Projekt je veden pod záštitou Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden a mezi jeho partnery patří Univerzita Karlova a Technická univerzita v Liberci na české straně, Hochschule Zittau Görlitz a firma Jähnig GmbH Felssicherung und Zaunbau na německé straně. Pořadateli setkání ve výzkumném centru RINGEN byli zástupci Univerzity Karlovy. Projekt (č. 100686680) je z 80 % financovaný EU (celková výše poskytnuté dotace činí 1.294.215,51 €) v rámci programu Interreg Česko-Sasko.

Prezentace jsou ke stažení na stránkách projektu ZDE

Kontaktní osoba projektu: 
Mgr. Martin Slavík, Ph.D.: martin.slavik@natur.cuni.cz
doc. RNDr. Jiří Mls, CSc.: mls@natur.cuni.cz