Die Erdsonde ist besonders für kleine Grundstücksflächen geeignet, auf denen nicht genügend Platz für die Installation eines Erdkollektors vorhanden ist. Das Rohrsystem der Erdsonde wird über Tiefenbohrungen in der Regel bis zu 99 m senkrecht in den Boden eingebracht (Genehmigung durch Wasserbehörde). Bei größeren Anlagen können Tiefenbohrungen über 100 m sinnvoll sein (Genehmigung nach Bergrecht). Bei Bedarf kann die Sondenlänge auf mehrere Bohrungen aufgeteilt werden.
Die Erdsonden werden vertikal in das Bohrloch eingebracht. Zu sehen ist ein System mit einer Erdsondenanlage. Es können mehrere Sonden kombiniert werden, um bei gleicher Solerohrlänge eine geringere Bohrtiefe zu erreichen.
Die Bohrarbeiten
Der ausführende Bohrfachbetrieb sollte nach DVGW Arbeitsblatt W 120 qualifiziert sein. Die Planung sollte in Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber erfolgen. Das Bohrunternehmen erstellt einen Durchführungsplan, in dem alle Genehmigungen und Einschränkungen festgehalten werden.
Folgende Vorkehrungen sollten zur Einrichtung der Baustelle getroffen werden:
– Zufahrt für das Bohrgerät sollte befestigt sein und der Schwenkradius berücksichtigt werden. Überschlägig benötigte Zufahrtsbreite für das Bohrgerät:
Mindestens 1,5 m für kleine Raupenfahrzeuge. Mindestens 2,5 m für LKW-Bohrgerät.
– Platzbedarf für Bohrgerät, ggf. Spülteich oder Spülwanne und restliches Material:
Mindestens 6 m x 5 m bei kleinen Raupenfahrzeugen.
Mindestens 8 m x 5 m bei LKWBohrgeräten.
– 400 V Elektroanschluss mit 32A abgesichert
– Kaltwasseranschluss mit ausreichenden Volumenstrom
– Lageplan mit Aufführung von Elektro-, Wasser-, Abwasserleitungen oder sonstigen Hindernissen im Untergrund.
Die Angaben können je nach Bohrbetrieb und Bohrtechnik gravierend abweichen und sollen nur als grober Anhalt dienen. Idealerweise werden die Bohrarbeiten während der Rohbauphase erbracht. Bei fertig gestellten Häusern
ist ggf. das Haus gegen Schmutz zu schützen.
Legende:
1 Sole-Befüllstation mit Manometer und Absperrventilen
2 Temperaturanzeige
3 Sole Ausgleichsbehälter mit Sicherheitsventil
4 Doppel- U- Rohr-Sonde (2 Kreise pro Bohrung), Bohrtiefe je nach Bodenbeschaffenheit lt. Dimensionierung
5 Umlenkkopf mit Kollektorleitungen werkseitig verschweißt, Länge ca. 150 cm, Durchmesser ca. 10 cm
Verlegetiefe, Mindestabstände und Abmessungen:
a Vorlauf/Rücklauf mit Gefälle von der Wärmepumpe zur Erdsonde im Sandbett in ca. 1,0 m Tiefe, Entlüftung des Kollektors bei der Wärmepumpe
b Mindestentfernung zum Gebäudefundament sollte 2,0 m betragen
c Bohrlochdurchmesser ca. 115 - 220 mm (Verfüllen des Hohlraumes mit Quarzsand, Dämmer oder Betonit)
d Futterrohr bei losem Material, Länge ca. 6 - 20 m, Durchmesser ca. 170 mm
e mindestens 3,0 m Abstand zur Grundstücksgrenze
Querschnitt eines Bohrprofils
Einbau der Sonde
Die Erdsonde und deren Vor- und Rücklauf sind von Wasser-, Abwasser und anderen Versorgungsleitungen in mindestens 70 cm Abstand zu verlegen. Bei Kreuzung von Versorgungsleitungen ist das Kollektorrohr im Bereich der Kreuzung zu dämmen.
Erdwärmesonden werden vorgefertigt zur Baustelle geliefert und sollten mit größter Sorgfalt gehandhabt werden, um eine Beschädigung zu vermeiden. Folgende Punkte sind bei der Einbringung zu beachten:
- Um das Einbringen der Sonde zu erleichtern, ist sie vorher mit Wasser, besser mit Frostschutzmittel auch Sole genannt zu befüllen.
- Über geeignete Vorrichtungen (Haspel etc.) ist die Sonde ohne Kraft in das Bohrloch zu verbringen.
- Um den Ringspalt schlüssig zu schließen, ist ein Verfüllrohr mit der Sonde in das Bohrloch einzubringen.
- Nach der Einführung der Sonde ist eine Druck- und Durchflussprüfung durchzuführen.
- Vor der Verfüllung des Bohrlochs sind die Sondenenden mit Kappen zu verschließen. - Um einen einwandfreien Wärmefluss sicherzustellen, ist der Bohrlochringraum(Freiraum zwischenSonde und Wandung der Bohrung)zu verpressen. Dabei kann mittels des Verfüllrohres das Bohrloch von unten nach oben verpresst werden.
- Als Verfüllsuspension hat sich auf Grund der guten Wärmeleitfähigkeit ein Gemisch aus Calidatherm (Tonmineral), Hochofenzement, Sand und Wasser bewährt. Je nach Eigenschaft des Untergrundes können als Zusätze aber auch
Quarzmehl, Quarzsand oder auch ausschließlich Feinkiese oder das Bohrspülgut zum Einsatz kommen.
- Tritt das Verfüllmaterial aus dem Bohrlochmund, ist dies das Zeichen für eine vollkommene Verfüllung.
- Die Funktionsdruckprüfung sollte mit einem Prüfdruck von 6 bar (Prüfdauer 60 min, Vorbelastung 30 min, maximaler Druckabfall 0,2 bar) erfolgen.
- Alle Kreise sollten parallel geschaltet werden. Die Anbindung über Tichelmann oder Verteiler/Sammler ist möglich > Achtung hydraulischer Abgleich erforderlich.
