Erdwärmebohrung müssen vor allem aus genehmigungsrechtlicher Sicht sicherstellen, dass keine hydraulische Verbindung von unterschiedlichen Grundwasserstockwerken und damit Vermischungen unterschiedlicher Grundwässer zustande kommen. Daher ist bei der Bohrung nicht nur auf die hydraulische Dichtheit der Einzelkomponenten zu achten, sondern auch auf den Verbund von Erdwärmerohr, Verpressmaterial und Erdreich. Die neue Erdwärmesonde RAUGEO sonde PE-Xa und das Verfüllmaterial RAUGEO fill rot von REHAU bieten dazu eine nahezu hydraulisch wasserdichte Verbundlösung.
Spalten lassen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert absinken
Wird diese Dichtheit nicht sichergestellt, können Wasserwegigkeiten innerhalb oder entlang des Bohrlochs entstehen, durch die die Gefahr der Verbindung von Grundwasserstockwerken und damit der Beeinträchtigung der Grundwasserqualität besteht. Darüber hinaus birgt eine unvollkommene Systemdichtheit das Risiko von Lufteinschlüssen und damit einen Effizienzverlust des Systems. Zwischen den glatten Außenflächen herkömmlicher Erdwärmerohre und den derzeit zum Einsatz kommenden Vepressmaterialien können Spalten entstehen, durch die der Wasserdurchlässigkeitsbeiwert des Gesamtsystems auf 10-6 absinkt und damit keine Dichtheit mehr gewährleistet werden kann.
Griffige Sondenoberfläche verbindet sich mit Verfüllmaterial
Um dies zu vermeiden, verfügt die neue RAUGEO sonde PE-Xa über eine funktionale Außenschicht, durch die in Kombination mit dem Verfüllmaterial RAUGEO fill rot eine Systemdichtheit erzielt wird, wie sie mit herkömmlichen Erdwärmesystemen nicht möglich ist. So erreicht das System mit dem neuen Sondentyp einen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von > 10-10, der den von tonigem Schluff (10-9) übersteigt und damit als nahezu hydraulisch wasserdicht betrachtet werden kann. Im Praxiseinsatz im Rahmen einer Erdwärmebohrung in Baden-Württemberg im August 2012, in dem zwei Doppel-U Sonden d32 mit einer Länge von jeweils 125 Metern abgeteuft wurden, stellte sich zudem heraus, dass sich durch die griffigere Oberfläche der Sonde das Handling beim Verteufen verbesserte.
Verbände wollen Qualität von Erdwärmeprojekten verbessern
Interessant ist diese Neuentwicklung auch hinsichtlich der in der vergangenen Woche auf dem Geothermiekongress zwischen acht Verbänden geschlossenen Erklärung zur Verbesserung der Qualität von Erdwärmeprojekten. Durch eine gemeinsame Normenarbeit sollen einzelne Richtlinien und Normen bundesweit verknüpft und harmonisiert werden. Mit dieser Initiative reagieren die Branchenverbände auf die Schadensfälle der letzten Jahre, die mit Erdwärmebohrungen in Verbindung gebracht und auf Fehler in der Umsetzung zurückgeführt werden. Die neue Verbundlösung von REHAU könnte diesbezüglich helfen, die Qualität von Erdwärmeprojekten standardisiert zu steigern.
Tipp: Neben der technischen Verbesserung der Betriebssicherheit bietet die Studie "Optimierung von Erdwärmesonden" des Bayerischen Zentrums für Angewandte Energieforschung e. V. einen interessanten Überblick über die Möglichkeiten zur Reduzierung des Wärmedurchgangswiderstandes durch eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Bohrlochverfüllmaterials und durch eine optimale Konfiguration der Erdwärmesonden.
