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Erdwärme-Zeitung.de von Silvio Hoppe | 29. März 2017

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Bohrarbeiten – Was ist zu beachten?

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Ausführung der Bohrarbeiten für Erdwärmesonden

Bohrarbeiten für Erdwärme – Wie wird eine Erdwärmesondenbohrung richtig erstellt? Was muss bei den Bohrarbeiten beachtet werden? Darf überall gebohrt werden?

Bevor die Bohrarbeiten beginnen können, müssen die erforderlichen Genehmigungen vorliegen. Es wird eine wasserrechtliche Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb einer Wärmepumpenanlage mit Erdwärmesonden benötigt. In seltenen Fällen reicht lediglich eine Anzeige der Bohrung beim zuständigen Landratsamt aus.

Bei Bohrtiefe größer 100m ist zusätzlich eine bergrechtliche Genehmigung erforderlich. Wenn es am geplanten Standort keine Bohrtiefenbegrenzung gibt (meist zum Schutz des Grundwassers), sollte immer so tief wie wirtschaftlich sinnvoll (Bohrkosten steigen mit der Bohrtiefe) gebohrt werden.

Tipp: Bei der Ermittlung der maximal möglichen Bohrtiefe ist die Leistung der eingesetzten Soleumwälzpumpe zu berücksichtigen (Volumenstrom, Druckverlust). Bei zu kleiner Dimensionierung der Soleumwälzpumpe hätte das nicht Erreichen des geforderten Mindestvolumenstroms (Soledurchsatz Erdwärmesonden zur Wärmepumpe) fatale Folgen.

Weitere Genehmigungen können notwendig sein. In den meisten Bundesländern wurden Leitfäden für die Errichtung von Erdwärmesondenanlagen herausgegeben. In diesen sind die wichtigsten Informationen für die Bauherren zusammengefasst. Die Links zu den Leitfäden haben wir in unserer Rubrik Downloads zusammengestellt.

Kann eigentlich überall gebohrt werden?

Im Prinzip: ja! Soll jedoch eine Erdwärmesondenanlage in einem Wasserschutzgebiet errichtet werden, ist dies in den meisten Fällen nicht gestattet. Vereinzelt kann es aber Ausnahmen von dieser Praxis geben. Es darf dann meist nur mit besonderen Auflagen (z.B. kein Wärmträger/Sole in der Sonde – Bohrtiefen beachten!) gebohrt werden.

Das Bohren kann beginnen, sobald die Genehmigungen vorliegen, der Wärmebedarf des Gebäudes bestimmt und eine thermische Simulation anhand der zu erwartenden Geologie durchgeführt wurde.

Wie wird gebohrt?

Für die vielen verschiedenen Bodenarten gibt es unterschiedliche Bohrwerkzeuge und Bohrverfahren. Das Bohrwerkzeug wird über das Bohrgestänge angetrieben (Rotation). Das Abteufen (der Bohrer/Bergmann spricht von Teufen nicht Bohren) von Erdwärmesondenbohrungen erfolgt mit entsprechender Technik meist im sogenannten Imlochhammer- Bohrverfahren mit Luftspülung ( Festgestein ) oder Direktspülverfahren mit Wasser- oder Bentonitspülung ( Sedimente, Lockergestein ). Der Endbohrlochdurchmesser beträgt mindestens 152mm. ( von Bundesland zu Bundesland unterschiedlich) Die oberen Gesteinsschichten ( Lockergestein ) werden durch eine Hilfsverrohrung, welche nach dem Einbau der Erdwärmesonden wieder entfernt wird, vor dem Zusammenbrechen geschützt. Das anfallende Bohrklein/Bohrgut wird in einen Container gefördert und nach Abschluss der Bohrarbeiten entsorgt. Bei den Bohrarbeiten kann es zum Austrag von Grundwasser kommen. Hierfür muss es eine Ableitungsmöglichkeit geben (Kanal, Einleitegenehmigung).

Die Bohrlochtiefen sowie die Anzahl der Bohrungen sind vom Energiebedarf und den geologischen Bedingungen am Standort abhängig. In vielen Bundesländern existieren mittlerweile sogenannte „Potenzialkarten“, mit denen eine Orientierung zur Machbarkeit des Bauvorhabens und zur Beurteilung der geothermischen Verhältnisse möglich ist. Meist werden Bohrlochtiefen bis 100m Teufe oder tiefer angestrebt. In einigen Gebieten Deutschlands sind durch Auflagen der Wasserbehörden auch geringere Bohrtiefen möglich (Wasserrecht siehe oben).

Nach dem Abteufen der Bohrung wird die Erdwärmesonde in das Bohrloch eingebaut.

Durch das Niederbringen der Bohrungen besteht die Möglichkeit, dass sich verschiedene Grundwasserstockwerke, welche angebohrt werden können, vermischen und ein stockwerksübergreifender Grundwasseraustausch ermöglicht wird. Dies kann zu qualitativen und quantitativen Veränderungen von Grundwasserhorizonten führen, welche eventuell zur Trinkwassergewinnung genutzt werde.

Durch spezielle Verpressverfahren wird dies verhindert. Der Ringraum zwischen Sonde und Bohrlochwand wird sicher verfüllt. Eine saubere und sorgfältige Trennung der grundwasserführenden Schichten sowie die Hinterfüllung der Erdwärmesonden werden damit garantiert. Als Verpressmaterial kommen heute nur noch Fertigmischungen verschiedenster Hersteller zum Einsatz. Die Suspension wird im sogenannten Contractor – Verfahren von unten nach oben über einen zusätzlichen Verpressschlauch eingebracht. Der Verpressvorgang wird dabei so lange durchgeführt bis die Suspension nach oben hin austritt. Die Suspension muss nach Erhärtung dauerhaft dicht und beständig sein.

Welche Abstände sind zwischen den Bohrungen untereinander und von den Bohrungen zu den Nachbargrundstücken einzuhalten?

Grundsätzlich kann jeder auf seinem Grundstück -Genehmigung vorausgesetzt- bohren, wo er möchte. Damit sich aber mehrere Anlagen nicht gegenseitig beeinflussen, haben sich gewisse Mindestabstände durchgesetzt. Diese Abstände sind meist als Auflage in den wasserrechtlichen Bescheiden definiert. Zum Nachbargrundstück sollte ein Abstand von 3-5m eingehalten werden (unterschiedliche Praxis in den Bundesländern). Zwischen den Bohrungen gilt ein Abstandsrichtwert von mindestens 6m oder besser 10% der Bohrtiefe. Sollte der Grundstücksabstand zum Nachbarn nicht eingehalten werden können, verlangen viele Landratsämter eine Zustimmung der Grundstücksnachbarn.

Tipps – zur Qualitätssicherung bei Bohrungen
  • Anfertigen einer Heizlastberechnung
  • Anfertigen einer geothermischen Standortbewertung (EED-Simulation), Kenntnisse der Geologie
  • Bohrlochtiefen und Bohrlochanzahl Berechnen
  • Auswahl des geeigneten Bohrverfahrens
  • Zertifizierung des Bohrunternehmens nach DVGW-Arbeitsblatt W120 (Standart!)
  • Einsatz fachkundigen und geschulten Bohrpersonals (Erfahrung am Einsatzort, Geologie?)
  • Beachtung der behördlichen Auflagen
  • Ableitung von Bohr- und Grundwasser klären
  • Dokumentation aller Arbeiten

Silvio Klenner Erdwärme-zeitung.de 2014
 

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