Erdwärme & Geothermische Analysen
Eine effiziente Nutzung von Erdwärme erfordert eine sorgfältige Planung und Anpassung der Sondenlänge an die geologischen Bedingungen. Nur so lassen sich nachhaltige und kostengünstige Wärmequellen schaffen.
Die richtigen Sondenlänge
Die benötigte Sondenlänge für einen vorgegebenen Heizbedarf hängt stark von der Geologie des Untergrundes ab. Entscheidend für eine langfristige und kostengünstige Erdwärmeversorgung ist die Regenerationsfähigkeit der Gesteinsschichten, da die geologischen Eigenschaften bezüglich Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und Wassersättigung variieren. Die Entzugsleistung von Erdwärmesonden muss präzise berechnet werden, um Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten und unnötige Kosten durch falsche Dimensionierung zu vermeiden.
Luftwärmepumpen
Optimale Planung für nachhaltige und kosteneffiziente Erdwärmeversorgung
Wichtig für eine langfristige und preiswerte Versorgung mit Erdwärme ist die Regenerationsfähigkeit der Gesteinsschichten. Denn die geologischen Eigenschaften der Substrate in den unterschiedlichen Schichtungen bezogen auf Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität u. Wassersättigung sind sehr verschieden.
Die langfristige Entzugsleistung von Erdwärmesonden muss unter Beachtung vieler Parameter genau errechnet werden. Der geologische Aufbau des Untergrundes sowie die Lage wasserführender Schichten sind nur einige Faktoren. Rechnen lohnt sich in jedem Fall. Falsch dimensionierte Erdwärmesonden zerstören die Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlage und können unnötig hohe Investitionskosten verursachen.
Wichtig bei Erdwärmesonden
Tiefbohrungen
Häufig anzutreffen sind Erdwärmesonden, die in Tiefenbohrungen bis 200 m eingebaut werden können. Oft wird vermutet, dass es sich hier schon um Tiefenwärme handelt (ab 1.000 m), Fachleute reden jedoch von oberflächennaher Geothermie.
Betriebskosten
Für minimale Betriebskosten der Wärmepumpe ist der fachgerechte Einbau der Erdsondenanlage entscheidend. Wichtig ist dabei die Grundwassertiefe: Oberhalb liefert trockener Kies nur 20-25 W/m, darunter jedoch bis zu 50-60 W/m Entzugsleistung.
Wärmeleitfähigkeit
Die Betriebskosten werden auch von der Wärmeleitfähigkeit und Mächtigkeit der durchbohrten Schichten beeinflusst. Bei Ton oder Braunkohleschluff liegt die Entzugsleistung selbst
unterhalb des Grundwassers nur bei etwa 30-35 W/m.
Schichtenfolge
Die Schichtenfolge des Grundstücks muss vorab analysiert werden. Die Entzugsleistungen werden summiert, um in Kombination mit den technischen Daten der Wärmepumpe die erforderliche Bohrtiefe genau zu bestimmen.
100% sicher
Unsere Experten überwachen den Sondeneinbau, um den Kontakt zum Erdreich zu 100% sicherzustellen, damit die Sonde Energie aufnehmen kann. Das Bohrloch wird von unten nach oben mit speziellen Maschinen und wärmeleitenden Materialien verpresst.
Rückzahlungen vermeiden
Eine unprofessionell geplante Sondenanlage kann durch erhöhten Stromverbrauch den Ertragsverlust kompensieren. Dies führt oft dazu, dass die Jahresarbeitszahl nicht erreicht wird, was die Rückzahlung von Fördermitteln zur Folge haben kann.
Präzise planen
Eine korrekt dimensionierte Erdwärmeanlage zeichnet sich durch hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit aus. Dank unserer präzisen Planung und fachgerechtem Einbau liefert sie eine stabile Wärmeversorgung mit niedrigen Betriebskosten und optimaler Energieausnutzung
Wichtig bei Erdreichkollektoren
Die Nutzung der oberflächennahen Erdwärme ist ebenso durch eine horizontale Verlegung von Flächenkollektoren möglich. Dabei ist zwischen klassischen Sole-Systemen mit einer Verlegetiefe von 1 m - 2 m und direktverdampfenden Systemen mit einer Verlegetiefe von 0,6 m - 0,8 m zu unterscheiden. Doch nicht nur die Verlegetiefe ist unterschiedlich. Direktverdampfen- de Systeme besitzen einen höheren Wirkungsgrad, stellen aber auch gleichzeitig größere Anforderungen an das technische Know-how und die Qualifikationen des Fachbetriebes.
Erdreichkollektoren oder Erdsonde?
Fallbeispiel:
Ein Anbieter plante für ein Zweifamilienhaus (168 m²) einen 320 m² Flachkollektor in 1,20 m Tiefe (siehe Bild). Geologische Analysen zeigten jedoch, dass die Fläche bei dieser Tiefe nicht ausreicht, da lockere Gesteinsschichten das Regenwasser zu schnell versickern lassen. Eine Lehmschicht in 2,20 m Tiefe würde die Wärme besser speichern und so den Kollektor effizienter machen. Aufgrund hoher Erdarbeiten wurde stattdessen eine Tiefenbohrung (2 x 100 m) gewählt, um das Wärmepotential besser zu nutzen und den Grundstücksplatzbedarf zu minimieren. Ohne geologische Analyse wären die Kostenersparnisse 45 % geringer und die Investition unrentabel gewesen.
Checkliste
Was gibt es zu beachten bei der Planung einer Wärmepumpe? Wir haben Ihnen eine Checkliste mit allen wichtigsten Schritten zusammengestellt:
Die Auslegung der Sonden/Flächenkollektoren erfolgt an Hand einer geothermischen Analyse/Bodenuntersuchung.
Die Brunnenfirma ist zertifiziert nach DVGW - Arbeitsblatt W 120 und in der Landesinnung Brunnenbohrunternehmen gelistet.
Während der Bohrarbeiten werden mind. alle 2,5 m (beim zuständigen LUNG zu erfragen) und bei jedem Schichtwechsel Gesteinsproben entnommen (Schichtenverzeichnis).
Es werden nur werksgeschweißte, nach DIN 4279-7 druck- und durchflussgeprüfte Normsonden mit Abstandshaltern verwendet.
Die Auslegung der Sonden/Flächenkollektoren erfolgt an Hand einer geothermischen Analyse/Bodenuntersuchung.
Der Fachbetrieb erreicht einen hydraulisch regelbaren Wärmequellenkreis mit Druckwächtern.
Es erfolgt eine Druckprüfung der Erdwärmeanlage nach VDI-Richtlinie 4640.
Der Fachbetrieb pumpt das benötigte Bohrwasser in oberirdische Spülungscontainer, um Bodenverunreinigungen durch Spüllöcher zu vermeiden.
Der Fachbetrieb erbaut die Anlage unter Einhaltung der vorgeschriebenen Abstandsregeln.
Offene direktverdampfende Anlagen müssen durch zertifizierte Kältetechniker befüllt werden.
Der Fachbetrieb gewährleistet die vollständige Umhüllung der Tiefen-Sonden mit gegebenenfalls thermisch verbessertem Verpressmittel, um 100 % Kontakt zum warmen Erdreich herzustellen.
Sicherstellung der Wasser- (mind. 1 Zoll Anschluss mit 4 bar bei 5 m“/h) und Baustromversorgung (32A träge abgesichert).
Mehr Informationen
Kontaktieren Sie uns gern über unser Kontaktformular, wenn Sie sich zum Thema Wärmepumpen umfassend beraten lassen möchten.
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