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Forschung und Entwicklung

 

Qualitätssicherung von Erdwärmesonden

Regenerative Wärme- und Kältegewinnung mittels so genannter ‚Flacher Geothermie’ findet in Deutschland zunehmend Anklang im Bereich des privaten Hausbaus sowie des Bürobaus. In letzterem wird zunehmend auch geothermisch gekühlt. Hierzu erfolgt die Erschließung der Energiequelle meist mittels Bohrungen. Im Bereich des  privaten Hausbaus sind i.d.R. ein bis zwei Bohrungen zu erwarten, beim Bürobau durchaus bis zu mehr als 150 Bohrungen. Diese Bohrungen werden für geschlossene Systeme – so genannte Erdwärmesonden –   verwendet. Die Qualität der Bohrung sowie die Qualität des Ausbaus sind die entscheidenden Aspekte hinsichtlich der Effektivität einer solchen Anlage.

Aus zahlreichen Beispielanlagen geht hervor, dass eine unzureichende Qualität unweigerlich nicht nur zu höheren Betriebskosten sondern aufgrund des höheren Stromeinsatzes zu nicht zu akzeptierenden Emissionswerten führt.

Um für Anlagen im Bestand diese betriebswirtschaftlichen und umweltrelevanten Einbußen nachweisen, bzw. korrigieren zu können bedarf es der Entwicklung einer besonderen Technik, die es erlaubt, zerstörungsfreie und kostengünstige Untersuchungen an bestehenden Erdwärme-Sondenanlagen durchführen zu können.

Um bestehende Anlagen zerstörungsfrei auf wesentliche Einflussgrößen wie Sondenlänge und Qualität der Bohrlochverfüllung testen zu können, besteht nun die Aufgabe darin, entsprechende Messgeräte zu konstruieren. Das Ziel der Entwicklung muss darüber hinaus sein, dass der Einsatz der leicht zu transportierenden Messgeräte ein gerichtsbelastbares Ergebnis liefert, wobei sich die Kosten für einen Einfamilienhausbesitzer bezahlbar bleiben müssen.

Mögliche Messverfahren:

Mit Messverfahren aus der Geophysik in Kombination mit einem Ultraschallverfahren ist es möglich geeignete Messverfahren zu entwickeln. Die dazu benötigten Messeinrichtungen müssen im Gebäude in das Rohrsystem eingeführt werden. Von der Einführung aus muss die Messeinrichtung bis zur Umlenkung (horizontal – vertikal) geschoben werden können. Es wird an der Umlenkung beispielsweise ein Ultraschallsignal vertikal in die Sonde gesendet. Durch die Messung der Verzerrung dieses Signals ist es möglich sowohl die Tiefe der Sonde zu bestimmen sowie auch gegebenenfalls Aussagen über die Verfüllungsqualität des Bohrlochringraumes zu machen. Bezug zu förderpolitischen Zielen. Alternative Messverfahren, wie mechanische Lotung oder Messung der Fluidumlaufzeiten werden geprüft.

 

 

 

 

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