Erdbohrung Erdwärmebohrung Düsseldorf Neuss
Die Erde erwärmt sich - Erdwärme sinnvoll nutzen
Praktische Nutzung der Geothermie durchWärmebohrungen
Was ist Erdwärme
Erdwärme ist Geothermie niedriger Enthalpie, d.h. eingestrahlte Wärmeenergie der Sonne. In Mitteleuropa beträgt die durchschnittliche Jahrestemperatur ca. 12° C.
Geothermie-Bohrungen, Solebohrungen
Wir Menschen tragen einen großen Teil der Verantwortung für unseren Planeten. Das gilt nicht zuletzt für den Umgang mit Energie und ihren Ressourcen. Immer noch wird geheizt wie zu Urgroßvaters Zeiten. Wertvolle und unersetzbare Rohstoffe wie Öl, Gas und Kohle werden durch den Schornstein gejagt. Der CO2 Ausstoß der fossiler Energieträger führt global zu dem gefürchteten Treibhauseffekt. 27% des Energieverbrauchs geht davon auf das Konto der Haushalte.
Umweltbewußte Heizanlage durch Erdwärmenutzung
Bei der Lösung der Umweltprobleme ist eine ökologische Heizung ein entscheidender Beitrag.
Sonnenenergie aus der Erdsonden-Anlage
Die Sonne liefert uns pro qm und Jahr 1080kw/h, was liegt also näher als diese kostenlose und unerschöpfliche Energiequelle im Haus für Strom, warmes Wasser und Heizung nutzbar zu machen. Die Erde dient dazu als natürlicher Wärmespeicher.
Energiesparen durch Erdwärme Bohren
Um der Erde die in ihr gespeicherte Energie zu entnehmen, werden Rohre aus Kunststoff in Bohrlöcher eingebracht, für ein Einfamilienhaus ca. 120 m, durch diese Rohre wird mit Hilfe einer Pumpe (Wärmepumpe) Wasser gepumpt.
Fischer & Kolpin, das Bohrunternehmen für Tiefbohrungen
mit Erfahrung in Sachen Erdwärme-Gewinnung
Drei Möglichkeiten der Erdwärme-Erschließung
1) Erdkollektor
Sole - Wasseranlage
2) Förderbrunnen und Schluckbrunnen (Grundwasser)
Wasser - Washerwoman
3) Erdwärmesonde (Geothermie-Bohrungen)
Sole – Wasseranlage mit Erdwärmepumpe
1_Erdkollektor für Sole-Wasser-Anlagen
Vorteile:
- bei der Sole–Wasseranlage keine aufwendigen Bohrarbeiten
- geringere Kosten in Festgesteinsgebieten
Nachteile:
- Platzbedarf
- 1 bis 2-fache der zu beheizenden Fläche
- keine Kühlfunktion
- Einschränkung Bepflanzung/Gestaltung des Gartens
2_Förder- und Schluckbrunnen für Wasser-Wasser-Anlagen
Vorteile:
- 2 Brunnen werden errichtet
- geringere Kosten als Sole-Wasser-Anlage
- hohe Energieeffizienz
- Boden muß sich nicht regenerieren
Nachteile:
- Verockerung des Schluckbrunnens möglich
- Chemische Zusammensetzung des Grundwassers muß bekannt sein
- Grundwasserleiter muß ergiebig sein
- Wartung der Wärmepumpe und Förderpumpe ist intensiver
- Bau aufwendiger Brunnenabschlußbauwerke
3_Erdsonden für Sole-Wasser-Anlagen
Vorteile:
- geringer Platzbedarf der Erdwärmesonden
- realisierbar auch in Grundwasserfreien oder armen Gebieten
- wartungsfreie Wärmequelle
- Kühlfunktion möglich
- sehr geringe Einschränkung der Bepflanzung/Gestaltung des Gartens
Nachteile:
- in "kalten" Gebieten teurer als WW-Anlage oder Erdkollektor
- Zufahrt für ein schweres Gerät muß gewährleistet sein
- Optimierung der Wärmequelle kann zeitintensiver sein
(Entlüftung etc.)
Ablaufschema eines Projekts Wärmepumpenanlage
1. Planung der Erdwärme-Heizungsanlage
Aufgabe Architekt / Heizungsinstallateur:
Berechnung der Heizleistung der Erdwärmeheizung
Lageplan zur Bohransatzpunktbestimmung für die Erdbohrung
2. Standortkriterien für die Erdwärmenutzung
(geologisch-geothermisch)
Berechnung / Dimensionierung der Wärmequelle anhand der geologisch-hydrogeologischen Gegebenheiten mittels CD Geothermie des Geologischen Landesamtes NRW
3. Antrag für die wasserrechtliche Genehmigung bei der zuständigen unteren Wasserbehörde
Wasserhaushaltsgesetz und Bundesbodenschutzgesetz und Bundesberggesetz bei Bohrungen > 100 m Teufe
Benötigte Unterlagen für einen Antrag:
- Auszug aus dem Liegenschaftsplan (Gemarkung, Flur, Flurstück)
- Lageplan mit geplanten Bohransatzpunkten
(Maßstab 1 : 250 oder 1 : 500, Koordinaten Gauß-Krüger)
- Angaben über Anzahl und Tiefe der geplanten Bohrungen
- Angaben zum Bohrverfahren
- Beschreibung Heizungsanlage mit Ablaufschema
- Sicherheitsdatenblätter Kühlmittel und Wärmeträgerflüssigkeit
- Qualifikationsnachweise/Zertifizierungen des Bohrunternehmens
4. Bohrverfahren der Geothermiebohrung
Wahl des Bohrverfahrens aufgrund der geologischen Gegebenheiten
Trockenbohrverfahren für eine Erdwärmeanlage
Hohlbohrschnecke oder Verrohrung ausschließlich im Lockergestein anwendbar, Beschränkung der Endteufe auf max. 30 - 40m relativ kleine Geräte (geringe Durchfahrtsbreite und Höhe) einfache Logistik aufgrund eingeschränkte Endteufen werden mehrere Bohrungen abgeteuft (höherer Platzbedarf, Abstand zwischen den Bohrungen mind. 5 m nach VDI-Richtlinie 4640, Blatt 2)
Hoher geothermischer Nutzwert in grundwasserreichen Gebieten
(Trockenes Lockergestein: ca. 35 W/m, GW-führendes Lockergestein > 100 W/m, s. VDI-Richtlinie)
Spülbohrverfahren für Erdbohrung
Spülflüssigkeit: Wasser-Bentonit oder Luft
anwendbar in Lockergestein, Halbfest- oder Festgestein
relativ große Geräte (mind. 5 t Gewicht, große Durchfahrtsbreite und Höhe) aufwendige Logistik, größere Flurschäden geringe Anzahl Bohrungen (1 - 2 Bohrungen)
5. Einbau der Erdwärme-Sonden
Einfach- oder Doppelsonden DN 25 - DN 32 aus HDPE-Material
Druckprüfung der Erdsonden vom Hersteller (Prüfdruck: 14 - 16 bar)
Druckprüfung der Erdwärmesonden nach dem Einbau im Bohrloch
(Prüfdruck: 3 -5 bar)
6. Verfüllung und Verpressung der Bohrlöcher
Im grundwasserführenden Lockergestein Verfüllung mit vorhandenem Bohrgut. Verpressung der Bohrlöcher mit Dämmer (Bentonit-Zement-Feinsand-Suspension) erfolgt über zusätzlich eingeführtes Rohr von unten nach oben für gleichmäßige Verfüllung
7. Anschluss und Verbindung der Sonden
Verbindung nach DIN-normierten Schweißarbeiten
Verlegung der horizontalen Leitungen in mind. 1,20 m tiefen Gräben
Sole-Verteiler oder nach Tichelmann
abschließende Druckprüfung der gesamten Wärmequelle und Erstellung eines Druckprotokolls
8. Abschließende Dokumentation der Sondenbohrung
Lageplan mit eingemessenen Bohransatzpunkten der Solebohrung
Schichtenverzeichnis nach DIN 4022 Bohrprofil nach DIN 4023
Thermal Response Test
- bei Anlagen > 30 KW
- genauere Daten über geothermische Eigenschaften
(Wärmeleitfähigkeit) des Bodens
- genauere Berechnung der benötigten Bohrmeter,
Abstand zwischen den Bohrungen etc.
- Versuchsdauer 24 - 48 Stunden
- Boden wird über eingesetzte Erdsonde aufgeheizt (25 - 50°C)
- Die anschließende Abkühlung des Bodens
wird permanent gemessen und mit einem Datenlogger aufgezeichnet
- der genaue geothermische Nutzwert der Bohrung
wird abschließend ausgewertet
Die Wärmepumpe funktioniert wie ein Kühlschrank -
nur in umgekehrter Weise. Das durch die Kunststoffrohre gepumpte Wasser erwärmt sich, die so aufgenommene Wärme wird in der Erdwärmepumpe (Verdichter) dem Wasser entzogen und kann somit im Haus zum Heizen und zur Warmwasseraufbereitung zur Verfügung gestellt werden. Der Investitionsaufwand erhöht sich durch den Einsatz vom umweltschonenden Energieträgern, die Mehrkosten für Wärmepumpenanlagen betragen von ca. € 7.000.- bis € 10.000.-
Niedrige Betriebskosten der Wärmepumpenanlage
Beim Betrieb der Erdsondenanlagen entstehen erheblich weniger Betriebskosten:
Energiesparen durch Wärmepumpe und Erdbohrung
Aufstellung der Kosten pro Jahr :
Herkömmliche Gasheizung im Vergleich zur Wärmepumpe:
Gasheizung:
Gas: 1.100.- bis 2.000.-
Wartung: 100.- bis 130.-
Schornsteinfeger: 50.- bis 80.-
gesamt: 1.250.- bis 2.210.-
Wärmepumpe:
Strom: 450.- bis 800.-
Wartung: 60.- bis 100.-
Gesamt: 510.- bis 900.-
Energiekosten gesenkt durch Erdwärmepumpe
Somit machen sich die Mehrkosten der Wärmepumpenanlage nach ca. 8 Jahren bezahlt. Wärmepumpen werden seit 1969 auf dem Markt eingesetzt, die Heizgewohnheiten sind auch heute noch zum großen Teil auf dem Stand der fünfziger Jahre. Gestiegenes Umweltbewusstsein jedoch und der Wunsch nach verantwortungsvollem Umgang mit den Energie-Ressourcen dieser Erde verlangen die Nutzung von Erdwärme durch Wärmepumpen.
Die Bohrfirma Fischer& Kolpin Erdbohrungen ist tätig im Raum Düsseldorf mit Neuss, Grevenbroich, Mönchengladbach, Kaarst, Hilden und Langenfeld. Auch das Bergische Land mit Solingen, Remscheid, Mettmann und Wuppertal liegen im unmittelbaren Einzugsgebiet. Weiter Ratingen und Krefeld und der Niederrhein mit Kamp-Lintorf, Moers, Duisburg und Oberhausen. Viele Erdbohrungen werden auch im Raum Bergheim – Pulheim - Leverkusen – Köln durchgeführt
Kontakt
Erdbohrungen Erdwaerme Neuss
Fischer & Kolpin Geothermbohrungen GmbH
Nordstr. 14
41569 Rommerskirchen
02183-417740
02183-417747