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Vor-/Rücklauf trennen
Eine Bohrung für eine Erdwärmesonde (EWS) ist idealerweise eine senkrechtes und leeres Loch, begrenzt durch kompaktes Erdreich oder Gestein. Darin wird die EWS abgesenkt, theoretisch natürlich so, dass die Sondenrohre immer denselben Abstand zueinander haben und parallel verlaufen. Speziell geformte Abstandshalter, in regelmässigen Abständen befestigt, sollen den regelmässigen Abstand über die gesamte Sondenlänge sicherstellen. Damit soll der Gegenstrom-Wärmetauschereffekt, der zwischen den Vor- und Rücklaufrohren wirkt, verringert werden.
In der Praxis ist es aber durchaus wahrscheinlich, dass die Bohrung nicht genau senkrecht verläuft. Die Bohrung kann unbeabsichtigt schräg oder gebogen verlaufen. Die Bohrlochwände können leicht ausbrechen oder Klüfte anschneiden. Zudem werden die EWS-Rohre unkontrolliert eingebracht und verdrehen sich über die Sondenlänge. Der Abstand der einzelnen Rohre und ihre Position zueinander verändern sich laufend.
Die heute angebotenen Abstandshalter funktionieren nicht
In der Praxis ist die Montage der heute angebotenen Abstandshalter kaum machbar, die Abstandshalter verschieben sich unkontrolliert, der Zeitaufwand ist zu gross und die EWS kann beim Einbringen leicht verklemmen.
Versuche und Messungen zeigen zudem, dass der Nutzen der Abstandshalter nur sehr gering ist, solange die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf 5 °C nicht überstiegt und es sich nicht um sehr tiefe Erdwärmesonden (ab 400 m) handelt.
Im horizontalen Verbindungsstück sollte der Vorlauf gedämmt werden
Die horizontalen, in circa 1m Tiefe verlegten Verbindungsleitungen hingegen sollten getrennt und der Vorlauf aus der Sonde (zum Verdampfer) sollte gedämmt werden. Um die Verbindungsleitungen zu verlegen, wird ein schmaler Graben ausgehoben, der am besten wie folgt aufgefüllt wird (siehe auch das Bild). Ganz unten in einem Sandbett wird der (kalte) Rücklauf zur EWS hin verlegt. Darüber folgt eine circa 0.3 bis 0.4m breite Dämmplatte, wie sie für Perimeterdämmungen verwendet wird. Darauf wird nochmals eine dünne Sandschicht gelegt, welche den (warmen) Vorlauf enthält, und das ganze wird gegen oben nochmals mit einer gleichen Dämmplatte isoliert.
Zum Beispiel können Foamglas-Dämmplatten mit ca. 3 cm Dicke und 30 cm Breite verwendet werden. Eine andere Möglichkeit ist, den Vorlauf mit einem verrottungssicheren Dämmschlauch zu dämmen, was aber oft schwieriger zu machen ist. Zudem gibt es kaum geeignete Produkte.
Wenn das Verbindungsstück auf diese Weise installiert wird, kann ein Temperaturverlust im wärmeren Vorlauf vermieden werden, und der Rücklauf kann trotzdem schon Wärme von unten aufnehmen. Diese Dämmung wirkt umso besser, je tiefer die Erdwärmesonde ist. Sie ist insbesondere zu empfehlen, wenn die EWS mit reinem Wasser gefüllt ist.