Auslegung
Für die Planung einfacher Erdwärme-Anlagen, wie im Bereich von Einfamilienhäusern üblich, reichen oft schon Richtwerte zur Festlegung der erforderlichen Bohrmeter aus. Aber auch hier gilt es, die Randbedingungen hinsichtlich Wärmebedarf und Untergrundbeschaffenheit genau zu kennen. Denn nur so kann sicher gestellt werden, dass sie eine optimal funktionierende Erdwärme-Anlage erhalten.
Deutlich wichtiger ist eine Fachplanung jedoch im Bereich von Objekten mit einem Wärmebedarf > 30 kW oder bei einer Kombination von Heizung und Kühlung. Hier kommt Fachsoftware zur Simulation der Untergrundprozesse zum Einsatz.
Auslegung von einfachen Fällen
Für kleine Objekte bis 30 kW kommt eine Auslegung der Erdwärme-Anlage nach VDI 4640, Blatt 2, Tabelle 2 zur Anwendung.
Hier sind die Entzugsleistungen ausgewählter Gesteine in W/m aufgeführt. Diese Richtwerte sind allerdings nicht auf größere Anlagen oder für den Fall der direkten Kühlung übertragbar.
Fachsoftware zur Auslegung von Erdwärmesonden
- Wärmebedarfskurve Einfamilienhaus mit freier Kühlung
Zum Design des Sondenfeldes existieren weltweit verschiedene Programme (z.B. EED, EWS). Hierbei werden auf der Basis einer Vielzahl von Eingangsparametern die Wirkungen auf den Untergrund bzw. die resultierende Sole-Temperatur prognostiziert. Für die Optimierung von Bohrtiefe, Bohrungsabstand usw. ist der Einsatz solcher Software zwingend erforderlich. Pauschale Aussagen nach den Richtwerten der VDI 4640 führen hier zu Fehlplanungen, da eine gegenseitige Beeinflussung der Sonden unbedingt berücksichtigt werden muss. Die Übernahme von Messergebnissen aus bereits durchgeführten Tests (z.B. Thermal Response Test, Temperatur-Log) verbessern die Genauigkeit solcher Prognosen erheblich. Die Durchführung von Testarbeiten ist also vor diesem Hintergrund sehr empfehlenswert.
Fachsoftware für Auslegung von Brunnen
- Prognose der Auskühlung mittels GED
Noch komplexer gestaltet sich die Simulation der Einflussbereiche von Entnahme- bzw. Schluckbrunnen, da hierfür sehr genaue Kenntnisse der Untergrundparameter (z.B. Gebirgsdurchlässigkeit, Fließrichtung, Fließgefälle, Fließgeschwindigkeit) benötigt werden.
In Abhängigkeit von den genehmigungsrechtlichen Erfordernissen und der Größe der Brunnenanlage kommen hier Programme wie MODFLOW, FEFLOW oder GED zum Einsatz.
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