Duplex Erdwärmesonden mit angeschweißtem Sondenfuß

Erdwärmesonde zur Gewinnung geothermischer Energie mit zwei Solekreisläufen.

4-fach Kunststoffrohr aus Polyethylen 100 RC SDR 11, mit je 32 mm Außendurchmesser und einer Wandstärke von 3 mm

Hier entsteht ein neues Haus mit Grabenkollektor als Wärmequelle für die Heizung mit Wärmepumpe
	Der vierfache Kollektor wird auf der Wiese ausgerollt, damit das steife PE-Rohr in der Sonne flexibel wird.
	Ein Minibagger reicht völlig aus, den Graben von ca. 1 m Tiefe auszuheben. Um die nötige Länge zu erzielen, wird entlang der Grundstücksgrenze gegraben.
	Die 4 PE-Rohre des Grabenkollektors sind verlegt. Im Hintergrund wartet bereits das Drainagerohr, das über den Kollektor kommt, um Regenwasser vom Dach und mit diesem Wärme in den Graben zu leiten.
	Mit Bagger und Schaufel wird der Graben geschlossen. Die Erde sollte nicht verdichtet werden (Rüttelplatte)! Das Erdreich auf dem Kollektor sollte ohne Steine sein und mit feiner Struktur (keine harten Klumpen). Es ist gut zu sehen, wie tief und wie schmal der Graben ist. Das erspart sehr viel Erdarbeiten gegenüber herkömmlichen Erdsonden und Flächenkollektoren. Wegen der geringen Tiefe ist in der Regel auch keine Aussteifung oder Sicherung der Seitenwände notwendig.
	Der Graben ist wieder geschlossen und die Anschlüsse von Kollektor und Drainage warten neben dem zukünftigen Fundament des geplanten Hauses...
	Ein größerer Bagger trägt den Mutterboden ab, wo die Bodenplatte entstehen soll. Kollektor und Drainage liegen bereit.
	An einer anderen Baustelle wird ein Kollektor direkt in den Graben ausgerollt.
	Hier ist der Grabenkollektor mit nur 3 PE-Rohren ausgeführt. Die Verlegung ist in einem großen Ring um die Gartengrenze herum.
	Die Einführung ins Haus erfolgt über HT-Rohre, die unter der Bodenplatte eingebaut sind. Alle weiteren Installationen einschließlich Verteiler können im Haus angeordnet werden, was einen völlig wartungsfreien Kollektor garantiert.
	Der Grabenkollektor wird auf Druckfestigkeit und Dichtigkeit überprüft, wie jedes andere Heizungssystem auch.

Sondensystem "G"

Die Erdwärmesonden können horizontal (Graben) oder vertikal (Bohrung) verbaut werden.
Wir setzen diese Erdwärmesonden für unsere Grabenkollektoren zusammen mit Sole-Wasser-Wärmepumpen als Energielieferant ein.

Ein Grabenkollektor als Erdwärmequelle nutzt die Tatsache aus, daß bis ca. 20 Meter Tiefe die Temperatur von der Sonne mit jahreszeitlichen Schwankungen auf ca. 10°C gehalten wird.
Echte Erdwärme kann eigentlich erst unterhalb von 120 m Tiefe entzogen werden, wo die Temperatur aber erst auf ca. 13°C angestiegen ist.
Im weiteren Verlauf steigt die Temperatur je 100 m Tiefe um ca. 3°C an, so daß beispielsweise erst in 350 m Tiefe 20°C erreicht werden.
Das ist der Grund, warum echte Geothermie sehr aufwendige und somit teure Bohrungen voraussetzt.

Ein Grabenkollektor umgeht diese Hürde und stellt im eigentlichen Sinne einen riesigen Sonnekollektor mit Langzeitspeicher im Erdreich dar.
Im normalen Winterbetrieb weist der Grabenkollektor auch noch die Vorteile eines Eisspeichers auf (siehe die Erklärung weiter unten im Text).
Dabei umgeht ein Grabenkollektor die hohen Installationskosten für Flächenkollektoren oder Eisspeicher, deren Einbau das Bewegen von großen Erdmassen erfordert.

An Universitäten durchgeführte Messungen und Langzeittests haben ergeben, daß bei einer Grabentiefe von 100 - 120 cm die Erdwärmesonde in einer Breite von 7 m Energie aus den oberen Erdschichten entzieht. Das systematische Ausnutzen dieser Tatsache macht kostenintensive Flächenkollektoren überflüssig. Die Erkenntnis, daß es sich bei der Entzogenen Energie um Sonnenwärme handelt, macht deutlich, daß Kollektoren mit mehreren Metern Einbautiefe, wie etwa Korbsammler (Korbkollektoren), nicht nennenswert mehr Wärmeenergie aus dem Boden entziehen können, als eine Rohrschleife gleichen Durchmessers in ca. 120 cm Tiefe. Wenn solche Anlagen nicht im Grundwasser sind, haben Sie nach etwa zwei Jahren alle Wärme aus den erreichten tiefer gelegenen Erdschichten herausgeholt, die dann dauerhaft vereisen können. Da bei Korbkollektoren und ähnlichen Anlagen mit mehreren "Stockwerken" an Kollektor die Wärmeenergie nur von der Sonne stammt und das oberste "Stockwerk" diese bereits jedes Jahr entzieht, kann das Erdreich der unteren "Stockwerke" nicht wieder ganz aufgeladen werden. Das ist der Grund, warum so manche dieser Anlagen in den ersten Jahren gut heizt, aber dann jedes Jahr weniger Ertrag bringt.

Bei der Planung und Umsetzung von Heizungsanlagen mit Grabenkollektor stellen wir sicher, daß durch eine optimale Abstimmung der Gesamtanlage bezüglich Wärmebedarf, Leistung der Wärmepumpe und Länge des Kollektors die Temperatur im Graben möglichst nie für längere Zeit unter 0°C absinkt. Um möglichst hohe Leistungen aus dem Graben zu ziehen, nutzt das System die Latentwärme des im Boden befindlichen Wassers bei dessen Einfrieren aus. Wichtig ist dabei, daß der Frostpunkt im Graben nur während des Betriebs des Kompressors der Wärmepumpe erreicht wird und in den Laufpausen möglichst alles Erdreich durch die von unten und den Seiten nachströmende Wärme wieder auftaut. Dadurch bleibt der Graben immer um 0°C, kann aber immer wieder neu die Latentwärme des Einfrierens (Kristallisierens) an die Sole abgeben, die dann in den Pausenzeiten durch das Nachströmen aus dem Erdreich wieder ersetzt wird, wobei das Eis wieder auftaut.

Wenn bei der Umsetzung einer Wärmepumpenanlagen mit Erdkollektor dieser Punkt bei der Auslegung nicht beachtet wird, kann es zur Ausbildung eines großen Eisklotzes um den Kollektor kommen, was den Wirkungsgrad der Heizung sehr stark negativ beeinflußt. Eis leitet zwar die Wärme so gut wie Gestein, aber die Temperatur im Kollektor wird laufend absinken, wenn nach dem Einfrieren mehr Energie entzogen wird, als bis zum Kollektorrohr nachfließen kann. Die sinkende Temperatur am Kollektor bis weit unter 0°C verschiebt den Arbeitspunkt der Wärmepumpe von B0/W35 auf B-15/W35 und schlechter (B0: Soletemperatur am Wärmepumpeneingang = 0°C; W35: Heizwasserausgang an der Wärmepumpe = 35°C). Der COP der Anlage verschlechtert sich dadurch sehr deutlich, was zu einem wesentlich höheren Stromverbrauch führt.

Eine Studie, die bestätigt, wie gut die von uns empfohlenen Grabenkollektoren funktionieren, gibt es von der Forschungsinitiative 'Zukunft Bau' im Internet:
www.baufachinformation.de/literatur/13039000541
Der Titel ist: "Entwicklung und Verifizierung eines kostengünstigen Verfahrens zur Errichtung von Flächenkollektoren als Erdwärmequelle für Wärmepumpen"
Erschienen im Fraunhofer IRB Verlag, ISBN: 978-3-8167-8940-6.
Das Ergebnis ist, daß die Grabenkollektoren (ob gebohrt oder gegraben) bessere Eigenschaften aufweisen als die üblichen Flächenkllektoren!

Der Betrieb eines Erdkollektors ist je nach Bundesland anzeige- oder genehmigungspflichtig. In einem Wasserschutzgebiet wird normalerweise keine Genehmigung erteilt.
Allerdings ist die von uns empfohlene Sole in der aller niedrigsten Gefährdungsklasse eingestuft, so daß eigentlich auch in Wasserschutzgebieten für die Umwelt nie wirklich eine Gefahr besteht.

GWE-Erdwärmesonden werden nach den höchsten Qualitätsstandards gefertigt und komplett konfektioniert. Die Rohr- und Sondenproduktion im Werk Luckau von GWE pumpenboese GmbH unterliegt, neben der permanenten Überwachung durch die eigene Qualitätssicherung, einer Fremdüberwachung entsprechend der SKZ Richtlinie HR 3.26 durch die IMA Dresden. Durch die speziell für die Erdwärmesondenproduktion entwickelte Schweißmaschine wird die höchste Güte beim Schweißvorgang gewährleistet und jede Schweißung protokolliert. Hierdurch wird jede Sonde über ihre Seriennummer bis zum Rohstoff dokumentiert. Somit bieten GWE Erdwärmesonden ein Maximum an Sicherheit und Qualität.

Sie können über uns das gesamte Brunnen- und Erdwärmeprogramm von GWE pumpenboese GmbH beziehen.
Fragen Sie uns bitte an.

Andere Längen auf Anfrage.

Bitte beachten Sie, daß bei dem Einsatz der Sonden in Bohrungen lediglich von einer Entzugsleistung von 40 Watt / Meter ausgegangen wird.

Die Gesamtheizleistung der Anlage berechnet sich aus der vom Kollektor aufgenommenen Umgebungsenergie und der von der Wärmepumpe verbrauchten elektrischen Energie.
Bei einem COP von 4 beispielsweise erbringt die Heizungsanlage mit einem Kollektor von 50 m (Kollektor mit 4 x 40 mm Rohr) und einer Kollektorleistung von 8 kW eine Gesamtheizleistung von 8 kW / 3 x 4 = 10,66 kW.
Die Wärmepumpe müßte also 10,7 kW Nennheizleistung bei einem COP von 4 haben, um genau an den Kollektor angepaßt zu sein. Der Stromverbrauch ist dabei 2,7 kW.
Um eine durchgehende Vereisung des Erdreichs um den Kollektor zu vermeiden, wenden wir in diesem Fall eine Wärmepumpe von 13 bis 15 kW Heizleistung an, die durch die
Stillstandszeiten aber nur die benötigte Heizleistung von 10,7 kW an das Haus abgibt. Während der Stillstandszeiten kann entstandenes Eis im Boden durch die nachströmende Wärme
wieder auftauen. Als Sicherheitsfaktor empfehlen wir den Graben 20% länger auszuführen.

Das relativ unbekannte Prinzip des simplen Grabenkollektors mit 4 PE-Rohren nebeneinander in nur 120 cm Tiefe ist vor gut 20 Jahren in Schweden entwickelt worden. Ab 1992 sind an
den Universitäten von Dresden (Professor Czernik), Stettin und Illmenau mit Versuchsanlagen mehrere Jahre lang Meßreihen durchgeführt worden, die belegten, daß auf diese Art 130 bis 160 Watt / Meter aus dem Boden gewonnen werden kann.

In Tausenden von Projekten in Deutschland sind diese Art von Erdwärmesonden erfolgreich verbaut worden und dienen seither zuverlässig als Wärmequelle für die entsprechenden Gebäude.

Prospektbroschüre von GWE pumpenboese GmbH zum Geothermie Komplettsystem mit der duplex Erdwärmesonde als PDF zum Herunterladen.