Foto vom Bohrgerät für Erdwärmesonden im Oktober 2021 in einem Baugebiet in Vellmar (Foto: © LEA Hessen / Michael John)

Um das örtliche Erdwärmepotenzial zu ermitteln, führte die LEA Hessen vom 04. bis 06.10.2021 im Baugebiet „Vellmar-Nord“ eine 100 Meter tiefe Wärmepumpen-Bohrung durch. (Foto: © LEA Hessen / Michael John)

Wärmepumpen-Bohrung im Baugebiet Vellmar-Nord

In Vellmar entsteht im Baugebiet „Vellmar-Nord“ ein „Plus Energie Quartier“ – eines der größten in Deutschland. Das bedeutet, dass die neue Siedlung in der Gesamtjahresbilanz mehr Energie erzeugt, als dort verbraucht wird. Und es bedeutet, dass dort nur erneuerbare Energiequellen genutzt werden.

Die Nutzung von Erdwärme (Geothermie) zum Heizen und auch Kühlen der Plus Energie-Häuser mit Wärmepumpen ist daher essentiell für das Gelingen des Konzepts. Um die Nutzung besser planen zu können, wurde jetzt das Gebiet geothermisch untersucht.

Erdwärme-Erkundung in 17 hessischen Kommunen

Die oberflächennahe geothermische „Erdwärmebohrung“ in Vellmar ist Teil eines landesweiten Projekts für Erkundungsbohrungen, die die LEA LandesEnergieAgentur Hessen im Auftrag des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Wohnen (HMWEVW) von 2021 bis 2022 in insgesamt 17 hessischen Kommunen durchführt.

Neben Vellmar werden auch in Alsfeld, Büdingen-Düdelsheim, Frankenberg (Eder), Frankfurt, Groß-Gerau, Habichtswald, Hofheim-Wallau, Homberg (Efze), Langgöns-Dornholzhausen, Offenbach, Pohlheim, Riedstadt-Goddelau, Solms, Stockstadt am Rhein, Twistetal, Vellmar und Waldeck Erkundungsbohrungen vom Hessischen Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG), welches das Projekt initiiert hat, durchgeführt.

Wie wird in Vellmar nach Erdwärme gebohrt?

Ein spezielles Erdwärme-Bohrgerät wurde mit einem Tieflader angeliefert und positioniert. Ein Bohrmeißel an der Spitze des Bohrgestänges arbeitete sich dann bis auf eine Tiefe von 100 Meter vor. In der Bergmannsprache nennt man dies „abteufen“. Das dadurch gelöste Gesteinsmaterial wurde dann mit Wasser nach oben aus dem Bohrloch befördert. Dabei wurden kontinuierlich Gesteinsproben zur geologischen Beschreibung entnommen.

Nachdem die geplante Bohrtiefe erreicht war, wurde das Bohrgestänge ausgebaut. Danach wurde eine Erdwärmesonde in das Bohrloch eingelassen. Sie besteht aus zwei U-förmigen Kunststoffrohren. Das Bohrloch wurde anschließend mit einer Zement-Bentonit-Suspension verfüllt. Dies ist erforderlich, um die Erdwärmesonde mit dem umgebenden Gestein fest zu verbinden. Damit wird ein hoher Wärmeaustausch zwischen Sonde und Erdreich erreicht. Zudem wird das Bohrloch gegen grundwasserführende Schichten abgedichtet.

Was passiert mit den Erdwärme-Testergebnissen?

Das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG) untersucht die Gesteinsproben. Eine Fachfirma führt ein bis zwei Wochen nach Einbau der Erdwärmesonde einen sogenannten „Thermal-Response-Test“ (TRT) durch. Dafür wird die Erdwärmesonde an eine Versuchsanlage angeschlossen. Mit dem TRT wird die Wärmeleitfähigkeit des Untergrundes bestimmt. Ergänzend wird in der Erdwärmesonde die Temperatur des Untergrundes ermittelt.

In einem Steckbrief fasst das HLNUG dann die Ergebnisse zusammen und veröffentlicht sie auf seiner Webseite (www.hlnug.de). Auf Grundlage des Steckbriefs können Bauwillige, Kommunen, Bohrfirmen und Energieversorger z. B. im Baugebiet „Vellmar-Nord“ zuverlässig die richtige Dimensionierung von Erdwärmesonden sowie die Bohr- und Ausbauarbeiten planen. Die im Baugebiet „Vellmar-Nord“ installierte Erdwärmesonde kann nach Abschluss der Tests von der Kommune zur nachhaltigen Wärmegewinnung genutzt werden.

Steckbrief
Projektnummer: 2787
Objekt: Neubaugebiet als „Plus Energie Quartier“
Ort: Vellmar
Beteiligte Unternehmen: Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG)
Baujahr: 2021
Quelle: LEA Hessen

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