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Qualitätssicherung durch den Thermal-Response-Test

Der Thermal-Response-Test hat als Verfahren zur Standortuntersuchung für Erdwärmesonden eine rasante Markteinführung erfahren. Er liefert wichtige Daten für die Auslegung und zur Qualitätssicherung von Anlagen. Im Rahmen des Implementing Agreements 'Energy Conservation through Energy Storage' (ECES) der Internationalen Energieagentur (IEA) hat eine Arbeitsgruppe aus internationalen Experten aktuelle Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung zusammengestellt und daraus Vorschläge für einen Standardtest erarbeitet. Diese werden in Blatt 5 ('Thermal-Response-Test') der VDI 4640 'Thermische Nutzung des Untergrunds', das kurz vor der Fertigstellung steht, berücksichtigt.

Der Thermal-Response-Test (TRT) als Verfahren zur Standortuntersuchung für Erdwärmesonden kann inzwischen auf eine fast 20-jährige praktische Entwicklung zurückblicken. In Deutschland wird der Test seit mehr als zehn Jahren auch kommerziell eingesetzt. Die genaue Kenntnis des Untergrunds und seiner thermischen Eigenschaften ist eine wichtige Voraussetzung für eine sorgfältige Auslegung von Erdwärmesonden-Anlagen als Wärmequelle, Wärmesenke oder als Wärmespeicher. Beim TRT handelt es sich um ein In-situ-Testverfahren, bei dem die effektive Wärmeleitfähigkeit des Gesteins über die gesamte Länge einer Sonde und der thermische Bohrlochwiderstand (der Wärmedurchgangswiderstand vom Fluid an das Gestein für die eingesetzte Sondenkonstruktion) ermittelt werden.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.