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Erdwärme-Zeitung.de | 24. Juli 2017

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Wie werden Erdwärmesonden richtig Angeschlossen?

Wie werden Erdwärmesonden richtig Angeschlossen?
Tichelmann-Verfahren oder Erdwärmesondenverteiler?

Anbindung von Erdwärmesonden im Tichelmann-Verfahren oder mit Erdwärmesondenverteiler?

Wie werden Erdwärmesonden fachgerecht miteinander verbunden? Kann auf einen Sonden- oder Soleverteiler verzichtet werden? Können Erdwärmesonden auch im sogenannten Tichelmann-Verfahren verbunden werden? Warum ist ein Soleverteiler für den Anschluss von Erdwärmesonden an das Wärmepumpensystem so wichtig? Was ist bei der Verlegung von Erdwärmesondenrohren zu beachten?

Je nach Wärme- und/oder Kältebedarf des zu beheizenden oder zu kühlenden Gebäudes werden eine oder mehrere Erdwärmesonden als Wärme- und/oder Kältequelle benötigt. Erdwärmesonden sind meist aus Polyethylen (PE) verschiedener Qualitäten hergestellt. Polyethylene (PE) sind korrosionsbeständig und leicht auf der Baustelle zu verarbeiten. PE eignet sich daher bestens für den Erdeinbau (wie z.B. Wasserleitungen, Erdwärmesonden) und auch zum Einbau im Grundwasser.

Erdwärmesonden aus PE (Polyethylen) garantieren unter „normalen“ Betriebsbedingungen (-2 bis +8 Grad Celsius) eine sehr lange Lebensdauer. In der Schweiz zum Beispiel sind Erdwärmesondensysteme schon mehrere Jahrzehnte in Betrieb. Vorteilhaft wäre es, wenn also auch das gesamte Verteilersystem aus PE (Kunststoff) besteht. Probleme wie z.B. die Undichtheit der Anlage, welche durch das Verbinden verschiedener Werkstoffe wie z.B. PE, Stahl, Messing auftreten können, werden vermieden. Korrosion hat keine Chance. Was nützt es, wenn die Erdwärmesondenanlage für die Ewigkeit gebaut ist, die Verteileranlage aber oft gewartet oder repariert werden muss?

Anforderungen an den Erdwärmesondenverteiler

Welche Anforderungen werden an eine Erdwärmesondenverteileranlage gestellt? Die Anlage muss dicht sein! Wärmeträgerflüssigkeit darf, auch wenn diese der Umwelt nicht schadet, nicht auslaufen und ins Erdreich gelangen. Die Erdwärme muss von den Erdwärmesonden zur Wärmepumpe in ausreichender Menge und Temperatur transportiert werden. Mehrere Erdwärmerohre müssen so miteinander verbunden werden, dass ein gleichmäßiger Wärmeentzug aus den Erdwärmesonden gesichert ist. Für einen optimalen Wärmeentzug ist eine turbulente Strömung der Soleflüssigkeit notwendig. Dieser Umstand muss bei der fachgerechten Auslegung aller Komponenten wie zum Beispiel der Verteileranlage, der Rohrdurchmesser, der Solepumpe berücksichtigt werden.

Die Erdwärmesonde muss werkseitig hergestellt sein. Die Erdwärmesondenrohre (meist 4 Rohre je Bohrloch) sollen in parallel verlaufenden Strängen, am besten in Gräben mit Sandbett, zum Verteiler geführt werden. Alle Verbindungen zwischen Erdwärmesonde und Verteileranlage müssen als unlösbare korrosionsbeständige Verbindungen, am besten im Schweißverfahren, ausgeführt werden. Bei den Schweißarbeiten ist darauf zu achten, dass Richtlinien und Normen für das Schweißen von PE (z.B. Deutscher Verband für Schweißtechnik) eingehalten werden. Die ausführende Firma muss entsprechende Qualifikationen nachweisen können.

Idealerweise werden Erdwärmesondenrohre am höchsten Punkt der Anlage an einen Verteiler zusammengeführt. Hier sollte auch eine Entlüftungsmöglichkeit vorgesehen werden. Bei unterschiedlichen Bohrtiefen oder auch Sondenentfernungen zum Soleverteiler müssen geeignete Maßnahmen wie Taco-Setter für den hydraulischen Abgleich der Sonden untereinander sorgen.

Der Verteiler soll sich außerhalb des Gebäudes in einem PE- oder Betonschacht befinden. Aufwendige Isolationsarbeiten am Verteiler und der Zuleitungen können dadurch vermieden werden.

PE ist nicht 100% sauerstoffdicht. Eine Entgasungseinrichtung ist daher dringend zu empfehlen. Geringe Mengen Wärmeträger müssen möglicherweise von Zeit zu Zeit nachgefüllt werden.

Vom Verteilerschacht werden lediglich zwei entsprechend dimensionierte Rohre (Vor- und Rücklauf) zur Wärmepumpe geführt.

Wichtig: Das Erdwärmesondensystem ist während der Erstellung verschiedenen Druckprüfungen zu unterziehen. Die Sondenleitungen und die Verteileranlage sind entsprechend den benötigten Nenndurchflussmengen (Wärmeträger) und den möglichen Druckverlusten im Rohrleitungssystem zu dimensionieren. Die Erdwärmesonden- und Verteileranlage ist sorgfältig zu entlüften.

Warum sollte eine Verteileranlage der unterirdischen Tichelmann-Anbindung unbedingt vorgezogen werden?

Nur mit einer Erdwärmesondenverteileranlage behält der Betreiber die Kontrolle über die Funktionstüchtigkeit der Erdwärmesonden!



Weitere wichtige Vorteile sind, dass die Erdwärmesonden fachgerecht entlüftet werden können. Der notwendige hydraulische Abgleich der Erdwärmesonden an der Verteileranlage (Taco Setter) ist gewährleistet. Eine Funktionskontrolle über die gesamte Betriebsdauer ist möglich.

Auch wenn Erdwärmesonden selten kaputt gehen können die einzelnen Sonden bei Bedarf gewartet oder repariert werden. Im Störfall kann man einzelne Erdwärmesondenrohre z.B. mit einer Kamerasonde befahren. Die Fehlersuche ist somit ohne Beschädigung des Gartens möglich. Bei Bedarf lassen sich einzelne Erdwärmesondenrohre am Verteiler absperren. Die Wärmequelle läuft dann vorübergehend mit verminderter Leistung weiter. Sollte eine Wärmepumpenanlage einmal nicht zufriedenstellend arbeiten, kann die Anlage ohne Eingriff in die bestehende Infrastruktur untersucht und gegebenenfalls optimiert werden.

Das oben genannte ist mit einer Tichelmann-Anbindung nicht möglich. Ich kann die Tichelmann-Anbindung daher nicht empfehlen.

Silvio Klenner – Erdwärme-Zeitung.de 2014

 

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