Wärmequellen

Dimensionierung von Erdwärmesonden nach SIA-Norm 384/6

Die Dimensionierung von Erdwärmesonden erfolgt in Deutschland auf der Grundlage
der VDI-Richtlinie 4640.
Bis zu einer Heizleistung von ca. 20 kW schlägt die VDI 4640 Tabellenwerte, Nomo-
gramme und empirische Zusammenhänge vor.
Der entscheidende Nachteil für die praktische Anwendung besteht jedoch darin, dass
sich alle Angaben auf eine Lebensdauer der Erdwärmesonden von nur 25 Jahren
(Bereitstellung der erforderlichen Leistungen und Energiemengen) beziehen.
Desweiteren sind der VDI 4640 max. 1800 Vollbetriebsstunden zu Grunde gelegt.

Mit Wirkung vom 1.01.2010 wurde in der Schweiz die SIA-Norm 384/6 in Kraft gesetzt.

Inhalt der Norm (Auswahl)

Projektierung von Anlagen

-  Standort-spezifische Grössen wie Klima und Untergrundeigenschaften werden
   berücksichtigt
-  Tiefe, Anzahl und Abstand der Erdwärmesonden werden so dimensioniert, dass
   die erforderlichen Leistungen und Energiemengen (Heizen und Kühlen) über die
   gesamte Lebensdauer der Anlage (= 50 Jahre) bereitgestellt werden
-  Bohrungen werden neben dem Gebäude abgeteuft
-  Minimalabstand von 5 m zwischen 2 Sonden ist einzuhalten

Berechnung und Auslegung

-  Für den Wärmeentzug gilt: Soletemperatur 0 / -3 Grad C nach 50 Betriebsjahren
-  turbulente Strömung in den Erdwärmesonden
-  Das vereinfachte Auslegungsverfahren nach SIA 384/6 gilt nur für max. 4 Erdwärme-
   sonden (Heizen und Warmwasserbereitung)
-  Komplexere Erdwärmesondenanlagen sind detailliert zu dimensionieren (Iteration)

Auslegung des Solekreislaufes

-  Jede Erdwärmesonde muss einzeln absperrbar sein. Sie muss einzeln gespült und
   gefüllt werden können.
-  Einsatz von Druck- und evtl. Temperaturwächtern ist vorzunehmen.
-  Hydraulik des Solekreises muss berechnet werden.
-  Hydraulischer Abgleich der Anlage ist bei Druckverlustdifferenzen > 15 % notwendig

Material- und Konstruktionsanforderungen

-  Erdverlegtes Rohrmaterial und Verbindungselemente: dauerhaft und korrosionssicher
-  Material muss den Drücken und Temperaturen standhalten
-  Materiallebensdauer: 50 Jahre
-  Erdwärmesonden aus PE: PE 100 PN 16
-  Sondenrohre und Sondenfuss sind werksseitig zu verschweissen
-  Alle Bestandteile der Erdwärmesonde müssen SKZ-geprüft sein
-  Jede Erdwärmesonde muss nach dem Einbau einer Durchfluss- und Dichtigkeits-
   prüfung unterzogen werden

 

Ausführungsbestimmungen

-  Die Bohrarbeiten sind zu dokumentieren (Bohrprotokoll)
-  Die Sonden sind fachgerecht einzubauen (gebremster Einbau, Druckausgleich
   während Einbau)
-  Jede Erdwärmesonde ist zu hinterfüllen
-  Jede Erdwärmesonde muss einzeln mit dem Wärmeträger gefüllt werden (konstante
   Mischung über ganze Füllung)
-  Detaillierte Dokumentation der Anlage, u. a.:

                 Bohrunternehmen
                 Anzahl, Tiefe, Art der Sonden
                 Zuleitungslänge, Rohrdimension
                 Wärmeträger
                 Umwälzpumpe, Wärmepumpe
                 Berechnete Auslegeleistung der Erdwärmesonden
                 Bohr- und Abnahmeprotokoll

Erdwärmespirale Kunststofftechnik Weißbach Gornau

Ausgehend von den guten Erfahrungen mit Künettenkollektoren für Sole/Wasser-
Wärmepumpen wurde eine formstabile Erdwärmespirale entwickelt.

Nähere Angaben hierzu finden Sie in der bereitgestellten pdf-Datei.

Interessenten wenden sich bitte direkt an den Hersteller:

    Kunststofftechnik Weißbach GmbH
    Gewerbegebiet Süd 10
    D - 09405 Gornau

    Tel.       03725/84621
    Fax      03725/34622-0
    Mail     ktw-gornau@t-online.de

Berechnungsbeispiel

-  Haus in Appenzell, 780 m ü. M.
-  Geologie: 40 m sandig kiesige Moräne; 100 m Molasse
   (Sandstein, Konglomerat)
-  Einschränkung durch die Behörde: max. Bohrtiefe 120 m
-  Platzangebot für Erdwärmesonden 12 x 5 m
-  Wärmebedarf nach SIA 384.201: 10,0 kW
-  Warmwasserbedarf durchschnittllich 140 Liter/Tag
-  Wärmepumpe Heizleistung 10,8 kW, 8,4 kW Kälteleistung
   nach EN255 (B0/W35)
-  Wärmeträger 20 % Ethylenglykol