Technische Verfahren und Systeme für moderne Erdwärmebohrungen
Bohrtechnik & Verfahren
Bei einer Erdwärme-Tiefenbohrung spielen Bohrverfahren, Materialwahl und technische Ausführung eine zentrale Rolle. Je nach Untergrund und Projektanforderung werden passende Systeme eingesetzt, um eine sichere Installation der Erdwärmesonden und einen langfristig stabilen Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
System Sole-Tiefenbohrungen
Die technische Umsetzung einer Tiefenbohrung für Erdwärme erfolgt bei BOHRFUCHS als Sole-Tiefenbohrungssystem. Ziel ist eine dauerhaft sichere, effiziente und umweltverträgliche Nutzung der Erdwärme. Je nach Projektanforderung, Bodenbeschaffenheit und thermischer Beanspruchung kommen unterschiedliche Sondensysteme und technische Verfahren zum Einsatz.
BOHRFUCHS realisiert diese Systeme österreichweit – unter anderem in Wien, Niederösterreich, der Steiermark, Tirol und Vorarlberg – sowie in Deutschland, Ungarn, Slowenien, Slowakei und Tschechien.unter Berücksichtigung der jeweiligen geologischen Gegebenheiten.
Sondensysteme
Einfach-U- und Doppel-U-Sonde
In einem Bohrloch mit einem Durchmesser von 152 mm werden je nach Auslegung folgende Systeme eingebaut:
Einfach-U-Sonde, d = 40 mm
Injektionsrohr, d = 26 mm
Einfach-U-Sonde
- Rohrdurchmesser: 40 mm
- Material: hochwertiges Polyethylen (PE)
- Druckfestigkeit: 16 bar
- 1 Vorlauf- und 1 Rücklaufrohr
- Am tiefsten Punkt durch einen Sondenkopf zur Umkehrung verbunden
Doppel-U-Sonde, d = 32 mm
Injektionsrohr, d = 26 mm
Doppel-U-Sonde
- Rohrdurchmesser: 32 mm
- 2 Vorlauf- und 2 Rücklaufrohre
- Ebenfalls mit Sondenkopf zur Umkehrung versehen
Die Tiefensonde inklusive Sondenkopf wird werkseitig gefertigt und einer Druck- und Durchflussprüfung mit dem eineinhalbfachen Nenndruck unterzogen. Die Rohre werden im Untergrund durchgängig ohne Verbindungsstücke verlegt.
Materialqualität und Sicherheit
Je nach mechanischer und thermischer Beanspruchung werden unterschiedliche Kunststoffqualitäten eingesetzt. Optional sind auch diffusionsdichte Erdwärmesonden verfügbar, die das Eindringen von im Grundwasser gelösten Gasen verhindern.
Vor der Befüllung mit Sole wird das komplette Leitungssystem einer Vordruckprüfung unterzogen:
- Prüfung mit Wasser oder Luft
- Prüfdruck: mindestens 6 bar
Anschließend erfolgt die Befüllung mit Sole (Frostsicherheit bis –15°C) und die normgerechte Hauptdruckprüfung nach EN 805.
Die Anlage ist wartungsfrei ausgelegt. Der Betreiber wird von BOHRFUCHS in die notwendigen Bedienungsschritte eingewiesen.
Technische Vorgehensweise bei der Herstellung der U-Sonden
Beim Niederbringen der Bohrung werden ausschließlich Spülungsmaterialien verwendet, die das Grundwasser nachweislich nicht beeinträchtigen.
Falls ein oder mehrere Grundwasserleiter angetroffen werden, wird eine Hilfsstützverrohrung eingebracht, um eine Vermischung unterschiedlicher Grundwasserhorizonte zu verhindern.
Nach Erreichen der Endtiefe wird unmittelbar nach Ausbau des Bohrgestänges:
- die Erdwärmesonde eingebracht
- der Hohlraum zwischen Sonde und Gebirge vollständig ausinjiziert
Die Sonde besteht aus einem geschlossenen Kreislauf.
Injektionsverfahren & Verpressung
Zentral im Bohrloch wird ein Injektionsrohr (d = 26 mm) mitgeführt. Über dieses wird von unten nach oben eine Suspension eingebracht.
Mischungsverhältnis der Suspension
- 1400 kg Duritherm
- 500 Liter Wasser pro m³
- Dichte: 1,62 g/cm³
Mittels Injektionspumpe wird das Material vollständig in den Ringraum verpresst. Dadurch werden alle Hohlräume zwischen Sonde und Gebirge geschlossen.
Anschließend werden das Injektionsrohr sowie die Hilfsstützverrohrung sukzessive vollständig gezogen.
Dieses Verfahren gewährleistet eine dauerhafte Abdichtung gegen Wasserwegigkeiten zwischen Grundwasserhorizonten.
Die eingesetzten Injektions- und Spülungsmaterialien sind nicht grundwassergefährdend und werden auch im konventionellen Tiefbau eingesetzt (z. B. Schlitzwände, Pfahlgründungen).
Umwelt- und Qualitätsnachweise
Bei Bedarf werden Umweltverträglichkeitsatteste vorgelegt.
Geologische Gutachten und Thermal Response Tests können ergänzend durchgeführt werden und dienen der technischen Optimierung der Anlage.
Erfahren Sie mehr über Tiefenbohrungen
Ablauf der Tiefenbohrung
Von der ersten Einschätzung über die Planung bis zur fachgerechten Ausführung folgt die Tiefenbohrung einem klar definierten Ablauf. Eine strukturierte Vorgehensweise sorgt für Sicherheit, Transparenz und eine reibungslose Umsetzung des Projekts.
Funktionsweise der Erdwärme
Die Nutzung von Erdwärme basiert auf konstanten Temperaturen im Untergrund. Hier erfahren Sie, wie Erdwärmesonden, Wärmepumpe und Tiefenbohrung zusammenwirken und wie die gewonnene Energie effizient genutzt wird.
Ihr Partner für Tiefenbohrungen
Sie planen eine Erdwärmebohrung oder möchten mehr über den Ablauf erfahren? BOHRFUCHS unterstützt Sie mit fachlicher Beratung und einer strukturierten Projektumsetzung – österreichweit von Wien über Niederösterreich bis in die Steiermark sowie bei Projekten in Deutschland, Ungarn, Slowenien, Slowakei und Tschechien.
