Bohrarbeiten für Erdwärme
Erdwärmesonden erfordern eine Bohrung, für ein Einfamilienhaus bis zu 100 m Tiefe
Das Abteufen der Erdwärmesondenbohrungen erfolgt mit entsprechender Technik meist im sogenannten Imlochhammer- Bohrverfahren mit Luftspülung ( Festgestein ) oder Direktspülverfahren mit Wasser oder Bentonitspülung ( Sedimente ).
Der Bohrlochdurchmesser beträgt mindestens 152mm. Die oberen Gesteinsschichten ( Lockergestein ) werden durch eine Hilfsverrohrung vor dem zusammenbrechen geschützt.
Die Bohrlochtiefen sowie die Anzahl der Bohrungen sind vom Energiebedarf und den geologischen Bedingungen am Standort abhängig. Meist werden Bohrlochtiefen bis 100m angestrebt. Bei mehreren Bohrungen sind Abstände von 6 m zwischen den Bohrlöchern einzuhalten.
In einigen Gebieten Deutschlands sind durch Auflagen der Wasserbehörden auch geringere Bohrtiefen möglich. ( Wasserrecht )
Durch das Niederbringen der Bohrungen besteht die Möglichkeit, dass sich verschiedene Grundwasserstockwerke vermischen und ein stockwerksübergreifender Grundwasseraustausch ermöglicht wird. Dies kann zu qualitativen und quantitativen Veränderungen der Grundwasserhorizonte führen. Durch spezielle Verpressverfahren mit der entsprechenden Technik, wird eine saubere und sorgfältige Trennung der grundwasserführenden Schichten sowie die Hinterfüllung der Erdwärmesonden garantiert.
Auslegung der Erdwärmesonde
Die Auslegung hängt von der Art des Untergrundes ab.
Einflußfaktoren sind die thermische Leitfähigkeit, die Feuchte (bei Lockergesteinen) und eventuell ein Grundwasserfluß.
Die nötigen Kennwerte werden auf der Basis einer Untergrundeinschätzung angenommen (z.B. nach Informationen aus geologischen Karten), bei größeren Anlagen jedoch durch eine Standortuntersuchung bestimmt.
Für den wichtigsten Parameter, die Wärmeleitfähigkeit, gibt es inzwischen neben der Berechnung aus lithologischen Angaben das Verfahren der direkte Messung an einer Erdwärmesonde (Thermal Response Test).
Der große Vorteil des thermischen Response-Test ist, das er an einer fertig eingebauten Erdwärmesonde durchgeführt wird, die später Teil der Anlage sein kann. Es gibt also keine verlorenen Bohrungen. Weitere Vorteile sind die Messung über die gesamte Bohrlochlänge, die Einbeziehung der Bohrlochverfüllung, und die ungestörten Untergrundverhältnisse einschließlich evtl. vorhandenen Grundwasserflusses.Dies wird jedoch nur bei größeren Anlagen durchgeführt.