Branche Geothermie-Bohrungen Geolologische Gutachten Beratung und Ausführung Erdbohrungen Erdwärme Köln Bonn Wesseling Brühl Hürth Erftstadt
   
Firma Geotechnik GmbH
Straße Rheinstraße 152
Ort 50389 Wesseling
Telefon 02236 - 96 287-0
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E-Mail geotechnik-koeln@t-online.de

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Geotechnik GmbH - Geothermie-Bohrungen - Bau von  Erdsondenanlagen
Köln  Bergisch Gladbach  Leverkusen  Pulheim  Frechen  Hürth  Wesseling

-    Über 30 Jahre Erfahrung als selbständig beratender Geologe
-    Über 15 Jahre spezialisiert auf Planung und Bau von Erdwärmeanlagen

Planung - Erdwärmebohrung - Einbau der Erdwärmeanlage - Dokumentation

  • Vor dem Bau einer Erdwärmeanlage ist durch fachgerechte Planung die richtige Dimensionierung der Erdsondenanlage sicher zu stellen.
    Bei einer Unterdimensionierung der Erdwärmesonden besteht die Gefahr eines zu großen Wärme­entzug des Erdreichs.  Das Wärmeträgermedium in den Erdsonden würde dann zunehmend abgekühlt und die Effizienz der Wärmepumpe
    reduziert .
  • Es ist auf den korrekten Einbau der Erdwärmesonde zu achten, die Erdsonden dürfen keine Undichtigkeiten aufweisen. Hierzu muss die ausführende Fachfirma an der Erdwärmesonde mehrere Druckprüfungen durchführen. Die Ergebnisse der Druckprüfungen sind zu protokollieren.
  • Vom Bohrunternehmen ist ein geologisches Schichtenverzeichnis der Erdwärmesondenbohrung zu erstellen. Es dient der Dokumentation. Angaben zum Grundwasserstand, zu bohrtechnischen Besonderheiten
    (z.B. zu Spülungs­verlusten) usw. sind vom Bohrmeister ebenfalls zu protokollieren.
  • Werden zwei oder mehrere Grundwasserleiter durchbohrt, so ist besonders auf eine sichere und nachhaltige Wiederherstellung der abdichtenden Wirkung der dazwischen liegenden Grundwasser trennenden Schichten zu achten. Dazu ist das ausreichend groß dimensionierte Bohrloch mit einer sicher abdichtenden Verfüllsuspension, in der Regel einer Bentonit-Zement-Mischung, über die gesamte Bohrlochlänge vollständig zu verschließen. Die Suspension gewähr­leistet gleichzeitig den notwendigen Wärmetransport zwischen dem Rohrsystem und dem umgebenden Gestein.
  • Durch den Einbau einer geeigneten Drucküberwachung ist sicherzustellen, dass eine Erdwärmesondenanlage in dem äußerst seltenen Fall einer Leckage mittels einer automatischen Schnellabschaltung sofort außer Betrieb ge­nommen wird. So wird verhindert, dass über einen längeren Zeitraum unbe­merkt das in der Erdwärmesonde zirkulierende Wasser-Sole-Gemisch in den Untergrund und damit in das Grundwasser gelangen kann.
  • Die Erdwärmesondenanlage ist gegen unbefugtes Befüllen durch Verplomben zu sichern. Eine Befüllung darf nur durch eine fachkundige Person erfolgen.

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Fachbetrieb für Erdbohrungen Köln Siegburg Hennef Bad Honnef Neuwied Koblenz

Vorteile der Erdwärmenutzung
Im Interesse des Klimaschutzes wird in der Bundesrepublik auf den Einsatz regenera­tiver Energien, darunter verstärkt auf die Nutzung geothermischer Energie gesetzt. Die Geothermie, auch Erdwärme genannt, hat im Vergleich zu anderen erneuerbaren Ener­gieträgern viele Vorteile:

  • Erdwärme steht unabhängig von Klima und der Tages- bzw. Jahres­zeit immer und überall zur Verfügung
  • Erdwärme ist äußerst zuverlässig
  • Erdwärme ist (nach menschlichem Ermessen) unerschöpflich

Als Erdwärme wird die gesamte unterhalb der festen Erdoberfläche, sich aus verschie­denen Quellen speisende, in Form von Wärme gespeicherte Energie bezeichnet. Pro Liter "Erdinnenraum" sind im Mittel 2,6 kWh Energie gespeichert.
In den oberflächennahen Schichten betragen die durchschnittlichen Temperaturen 10 bis 12 °C und unterliegen der Beeinflussung durch die Sonneneinstrahlung. In etwa 10 bis 20 Meter unterhalb der Oberfläche herrscht das Jahresmittel, von da an macht sich der stetige Wärmefluss aus dem Erdinnern bemerkbar und die Temperatur steigt mit wach­sender Tiefe an. Pro 100 m ist eine Temperaturannahme von etwa 3°C (geothermische Tiefenstufe) zu verzeichnen.

Erdwärmebohrungen zur Verlegung U-förmiger Erdwärmesonden

Erdwärme kann auf sehr unterschiedliche Weise mit sehr verschiedenartigen Techniken genutzt werden. Unter den in Deutschland gegebenen Bedingungen ist hier am verbreit­esten die Nutzung der oberflächennahen Erdwärme mit Hilfe von Erdwärmesonden und Wärmepumpe. Dabei sind bereits die relativ niedrigen Temperaturen in den oberen Erdschichten ausreichend, um mit den heute zur Verfügung stehenden Technologien die Beheizung von Gebäuden aller Art zu bewerkstelligen.

Am meisten verbreitet zur Gewinnung der Erdwärme ist der Einsatz von Erdwärmesonden. Dabei handelt es sich um geschlossene Kunststoffsysteme, die in vertikalen, je nach Beschaffenheit des Untergrundes, bis zu 100 m tiefen Bohrungen installiert werden. In dem Rohrsystem zirkuliert ein Wasser-Sole-Gemisch, welches dem umgebenden Boden die Wärme entzieht. Mit Hilfe der Wärmepumpe wird die gewonnene Erdwärme anschließend auf das benötigte Heiztemperatur-Niveau angehoben.


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Ökologisch Heizen mit unerschöpflicher Energiequelle


Geschlossene Systeme (Sole-Wasser-Anlage)
Ein oder mehrere Wärmeüberträger werden horizontal oder vertikal im Erdreich installiert und von einem Wärmeträgermedium in einem geschlossenen Kreislauf durchströmt. Als Wärmeträger kommt Wasser (meist mit einem Frostschutzmittel gemischt) oder auch das Wärmepumpen-Arbeitsmittel selbst in Frage.
Dadurch wird dem Untergrund (d.h. der Gesteinsmatrix und der Poren- / Kluftfüllung) Wärme entzogen. Die Wärmeübertragung zwi­schen dem Wärmeträgermedium und den Unter­grund findet durch Wärmeleitung statt. das Wärmeträgermedium steht nicht in direktem Kontakt mit der Gesteinsmatrix und der Poren- bzw. Kluftfüllung. Damit sind solche Systeme theo­retisch fast überall einzusetzen.

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Erdsondenanlage - senkrechter Wärmeträger von Erdwärme
Vertikal verlegte Erdreichwärmeüberträger für geschlossenen Systeme, sogenannte Erdsonden, weisen gegenüber horizontalen Wärmeträgern einen wesentlich ge­ringeren Flächenbedarf auf und sind deshalb insbesondere bei den meist begrenzten Platzverhältnissen vorzuziehen.
Erdwärmesonden werden in vertikale bis zu 100 m tiefe Bohrungen eingebracht. Dabei muß ein guter Wärmeübergang zwischen Erdreich und Sonde gewähr­leistet werden; dies kann beispielsweise durch das Verpressen der Bohrung mit einer Bentonit – Zement – Suspension realisiert werden.

Einbau einer Erdsondenanlage zur Wärmegewinnung aus Erdwärme Frechen Hürth Brühl Wesseling
Die gebräuchlichsten Erdwärmesonden  - Einfach- oder Doppel-U-Sonden -  bestehen aus zwei bzw. vier Rohren, die an ihrem unteren Ende so verbunden sind, daß das Wärmeträgermedium in einem Kreislauf zirkulieren kann. Als Material wird meistens HDPE (High–Density-Poly­ethylen) eingesetzt. Typische Rohrabmessungen richten sich nach den Einbaulängen und betragen

  • 25 x 2,3 mm bei Baulängen bis 60 m Tiefe
  • 32 x 2,9 mm bei Baulängen bis 100 m Tiefe

Auch bei Erdwärmesonden besteht die Gefahr, daß durch eine Unterdimensionierung der Gesamt-Anlage und dem dadurch verbundenen entsprechend zu großem Wärme­entzug das Erdreich zu stark abgekühlt wird. Daraus resultieren tiefere Temperaturen des Wärmeträgermediums und damit eine Reduzierung der Effizienz der Wärmepumpe.
Aus durchgeführten Untersuchungen und Langzeit-Messungen an in Betrieb befindlichen Erdwärme-Sondenanlagen wurde deutlich, daß erdgekoppelte Wärmepumpen auch bei einem ausschließlichen Wärmeentzug (d.h. nur Heizbetrieb) auf Dauer betrieben werden können. Meßergebnisse zeigten, daß sich in der Umgebung der Erdwärmesonden der Untergrund in den ersten zwei bis drei Jahren zunächst abgekühlt hat. Dabei stellte sich langsam eine neue Gleichgewichtstemperatur ein, die etwa 1° bis 2°C unter der Aus­gangstemperatur lag. Dieser quasi – stationäre Zustand bleib anschließend auch länger­fristig erhalten. Dies zeigt, daß die entzogene Wärme durch den Wärmefluß aus der Umgebung ständig ausgeglichen wird.

Richtige Dimensionierung der Erdwärmeanlage
Entscheidend dabei ist, daß die Anlage den jeweiligen geologischen Gegebenheiten entsprechend richtig dimensioniert wird. Die Richtwerte des möglichen Wärmeentzugs für die konkreten Bodenarten müssen daher bei der Planung korrekt einbezogen werden.

Erdwärmesondenanlage: Erdsonden mit Wärmetauscher
Die im Erdreich gespeicherte Wärme wird über senkrecht verlegte Wärmetauscher, sogenannte Erdsonden gesammelt.
Die Sondenlöcher bohren wir mit moderner Bohrtechnik bis maximal 100 m tief ins Erdreich. Bei Bedarf kann die Sondenlänge auf mehrere Bohrungen aufgeteilt werden. Danach werden die Sonden aus PE-Rohr eingesetzt und und das Erdreich verpresst.

Energie sparen mit Erdwärme und Erdwärmetauscher
Das Herzstück ist die Wärmepumpenanlage. Diese Erdwärmepumpe arbeitet nach dem umgekehrten Kühlschrankprinzip. Kostenlose Wärme aus der Erde wird an das Heizsystem abgegeben. Dabei werden - unabhängig von der Außentemperatur - Vorlauftemperaturen von über 50° C erreicht. Mit einer Wärmepumpe kann Ihr gesamtes Haus einschliesslich Ihrer Warmwasseraufbereitung beheizt werden. Grundsätzlich ist die Erdwärmeheizung sowohl für Fußbodenheizung als auch für Heizkörperheizung geignet. In der Schweiz, den USA und in Japan werden bereits bis zu 40% der neuen Heizungsanlagen als Wärmepumpenanlage mit Erdwärmenutzung gebaut.

 



Erdbohrunternehmen Kölner Bucht - Niederrheinische Bucht - Niederrhein

Die Geotechnik GmbH aus Wesseling zwischen Köln und Bonn berät Sie gerne zum Thema Erdwärmeanlage. Wir erstellen anschließend die genaue Planung und exakte Ausführung. Einsatzgebiet für Erdbohrungen und Bau von Erdwärmeanlagen ist zum einen die Region Neuss Meerbusch Kaarst Willich Viersen Krefeld Kempen, dann Mönchengladbach Grevenbroich und Dormagen. Im Rhein-Erft-Kreis Pulheim Bergheim Frechen Kerpen Hürth Erftstadt Brühl und der Firmensitz Wesseling. Im anliegenden Rhein-Sieg-Kreis Hennef Siegburg Sankt Augustin Königswinter und Bad Honnef. Auch Bad Münstereifel und Euskirchen liegen in direkter Nähe. Ebenfalls im 50 km-Radius liegen Aachen Düren Jülich Baesweiler Eschweiler und Stolberg.

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