Im Gegensatz zu den Flächenkollektoren ist die Tiefenbohrung eine 100 %-ige geothermale Quelle, denn in der Regel stehen in Deutschland 8 – 10 °C in der Tiefe zur Erdwärmenutzung zur Verfügung, die nicht durch Sonne oder Regenwasser beeinflusst wird. Die Tiefenbohrung ist außerdem zur passiven Kühlung verwendbar. Je nach Bodenklasse ergibt sich eine unterschiedliche Ergiebigkeit.
Die Wärmeentzugsleistungen der verschiedenen Bodenklassen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Diese Angaben beruhen auf folgenden Voraussetzungen:
- Abstand zwischen zwei Erdsonden mindestens 6m
- Kollektor als Doppel-U-Rohr-Sonde aufgebaut
- Maximale Tiefe der Erdsonde ist 100 m
- Die Werte können durch Klüftung, Verwitterung etc. schwanken
- Werte beruhen auf einer Leistungszahl (COP) von 4
Einbau der Sonde
Die Erdsonde und deren Vor- und Rücklauf sind von Wasser-, Abwasser- und anderen Versorgungsleitungen in mindestens 100 cm Abstand zu verlegen. Bei Kreuzung von Versorgungsleitungen ist das Kollektorrohr im Bereich der Kreuzung zu isolieren. Erdwärmesonden werden vorgefertigt zur Baustelle geliefert und sollten mit größter Sorgfalt gehandhabt werden, um eine Beschädigung zu vermeiden.
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 LKW-Bohrgeräten.
- 400 V Elektroanschluss
- Kaltwasseranschluss
- Lageplan mit Aufführung von Elektro-, Wasser-, Abwasserleitungen oder sonstigen Hindernissen im Untergrund.
Folgende Punkte sind bei der Einbringung zu beachten:
- Über geeignete Vorrichtungen (Haspel etc.) ist die Sonde ohne Kraft in das Bohrloch zu bringen.
- 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.
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 fertiggestellten Häusern ist ggf. das Haus gegen Schmutz zu schützen.
Um einen einwandfreien Wärmefluss sicherzustellen, ist der Bohrlochringraum (Freiraum zwischen Sonde 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 Calidutherm (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 muss mit einem Prüfdruck von 6 bar (Prüfdauer 60 min, Vorbelastung 30 min, maximaler Druckabfall 0,2 bar) erfolgen. Bei mehreren Kreisen (Bohrungen) ist auf ein gleichmäßiger Wärmentzug zu achten. Dies gelingt in der Regel nur dann, wenn bei zwei Erdsonden Bohrungen die Verlegung der Soleleitungen nach Tichelmann vorgenommen wird. Bei mehr wie zwei Bohrungen empfiehlt sich grundsätzlich ein Verteiler an dem man den hydraulischen Abgleich der Kreise durchführt! Wichtig: Die Solepumpe innerhalb der WP muss die Druckverluste auch überwinden können! Die optimale Entzugsleistung erhält man bei einem Temperaturunterschied von 3-4K.
>>>Fortsetzung folgt!<<<
