Qualitätssicherung Erdwärmesonden Möglichkeiten

Die Qualitätssicherung von Erdwärmesondenanlagen (EWS-Anlagen) umfasst zwei Zielsetzungen:

Die Sicherstellung

  1. der Bodenparameter für die Dimensionierung des Erdwärmesondenfeldes.
  2. der technischen Qualität einer installierten Erdwärmesonde.

Messung der Bodentemperatur in Erdwärmesonden

Je kleiner der Unterschied zwischen Bodentemperatur und Nutztemperatur ist, desto wichtiger ist die Kenntnis der Bodentemperatur für eine richtige Dimensionierung einer EWS-Anlage. Üblicherweise wird die Messung ca. 8 Tage nach der Hinterfüllung der ersten EWS eines Feldes vorgenommen.

Messung mittlere Wärmeleitfähigkeit / thermischer Bohrlochwiderstand

  • Um das thermische Verhalten von Erdwärmesonden unter Wärmeeintrag, resp. -entzug berechnen zu können, wird die mittlere Wärmeleitfähigkeit des Bodens entlang der Sondenlänge benötigt.
  • Für eine erste Abschätzung kann ein Wert anhand einer angenommenen Lithologie verwendet werden.Nach SIA 384/6 muss ein solcher Wert mit einem Sicherheitszuschlag versehen werden.
  • Bei grösseren Anlagen ist es sinnvoll, die Wärmeleitfähigkeit des Bodens mittels eines Thermal Response Tests (TRT) zu bestimmen.
  • Dabei wird bei der ersten EWS eines Feldes während ca. 3 Tagen dauerhaft bis zu 8 kW Wärmeleistung eingebracht und die Temperatur des Sondenfluids kontinuierlich gemessen.
  • Anhand der Entwicklung der Fluidtemperatur lässt sich dann die mittlere Wärmeleitfähigkeit des Bodens sowie der thermische Bohrlochwiderstand (Effekt der U-Rohrkonfiguration und Hinterfüllung) bestimmen.

Messung Wärmeleitfähigkeitsprofil / Identifikation Grundwasserströmung

An Standorten mit komplexen geologischen Verhältnissen, zum Beispiel bei sprunghafter Zunahme der Wärmeleitfähigkeit beim Übergang von Quartär zu Tertiär oder Kristallin, bietet die Firma Geowatt ein neues Verfahren zur Durchführung und Auswertung von Thermischen Response Tests (TRT) an. Das Ergebnis des sogenannten erweiterten Thermischen Response Tests (eTRT) ist ein tiefenabhängiges Profil der vertikalen Wärmeleitfähigkeit. Zudem lassen sich damit auch Grundwasserströmungen identifizieren. Bei diesem neuen Verfahren kommt der kabellose Temperatur-Datenlogger NIMO-T zum Einsatz, mit welchem vor und nach dem TRT kontinuierliche Temperatur-Tiefenprofile aufgezeichnet werden.

Das eTRT-Verfahren dient der optimierten Planung von komplexen Erdwärmesondenfeldern, da Anzahl und Tiefe der Erdwärmesonden an die lokalen Gegebenheiten angepasst werden können.

Dichtigkeit / Druckverlust einer Erdwärmesonde

Das massgebliche Qualitätsmerkmal einer Erdwärmesonde ist ihre Dichtigkeit. Die Dichtigkeit einer Erdwärmesonde kann durch ein «Kontraktionsverfahren» unmittelbar nach der Verfüllung geprüft werden. Das DPG-805 der GEOWATT AG ist ein automatisches Druckprüfgerät, mit welchem die Druckprüfung gemäss SIA 384/6 (nach Norm EN SN 805 W400-2) sowie der Durchflusstest durchführt werden kann. Ein manipulationssicheres Messprotokoll wird erstellt.

Längenbestimmung einer Erdwärmesonde

Die Länge einer installierten Erdwärmesonde ist entscheidend für die Funktionsfähigkeit einer EWS-Anlage. Es kann vorkommen, dass darüber Unklarheit besteht. Falls es die Gegebenheiten vor Ort erlauben, führen wir für Sie eine Längenschätzung einer installierten Erdwärmesonde durch.

Weitere Infos auf der Seite der Firma Geowatt

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