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Neue Richtlinie VDI 4640 Blatt 5 für Thermal-Response-Test bei Erdwärmesonden

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Erdwärmesonden sind eine hervorragende thermische Energiequelle zum Heizen und Kühlen von Gebäuden. Um Erdwärmesonden-Anlagen genau zu dimensionieren, müssen die Beschaffenheit und die Eigenschaften des Bodens bekannt sein. Eine Möglichkeit zur Analyse der Wärmeeigenschaften eines Bodens ist der „Thermal-Response-Test“ (TRT). Die neue Richtlinie VDI 4640 Blatt 5 beschreibt das TRT-Messverfahren zur Analyse der thermischen Eigenschaften eines Bodens in Vorbereitung der Errichtung einer Erdwärmesonden-Anlage.

Thermal-Response-Test. Foto: UBeG GbR

Mit Hilfe eines TRT lassen sich Aussagen treffen über die Wärmeleitfähigkeit des Untergrunds sowie die Wärmeübertragungseigenschaften der getesteten Erdwärmesonde. Die so gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Auslegung der Erdwärmesonden-Anlage, beziehungsweise für die Wahl eines geeigneten Standorts zur Errichtung. Grundsätzlich lässt sich der TRT aber auch zum Aufspüren von Fehlern und zur Leistungskontrolle anwenden.

Bei dem Messverfahren wird die Wärmeleitfähigkeit des Bodens mit einer Messapparatur an einer Erdwärmesonde gemessen. Dabei kann auch der thermische Bohrlochwiderstand bestimmt werden. Der TRT dient ausschließlich der Ermittlung von Daten zur Planung von Erdwärmesonden-Anlagen. VDI 4640 Blatt 5 richtet sich an Planer und Errichter von Erdwärmesonden-Anlagen, sowie an geothermische Prüfinstitute und Sachverständige.

Die Richtlinie stellt den Aufbau von TRT-Geräten vor, und benennt die Anforderungen an Sensoren und die Messdatenerfassung. Sie leitet durch den konkreten Ablauf eines Thermal-Response-Tests. VDI 4640 Blatt 5 beinhaltet Informationen zur Auswertung der gesammelten Daten nach der Linienquellentheorie, und gibt Hinweise zu anderen verfügbaren Auswertungsverfahren. Es werden auch die Anforderungen an den Messbericht festgelegt.

Die Richtlinienreihe VDI 4640 umfasst derzeit insgesamt 5 Blätter, die das Gesamtthema der thermischen Nutzung des Untergrunds (bis etwa 400 m Tiefe) abdecken. Ein weiteres Blatt 6 „Verfüllen von Erdwärmesonden-Bohrungen – Baustoffe und Verfahren“ ist in Arbeit.

Herausgeber der Richtlinie VDI 4640 Blatt 5 „Thermische Nutzung des Untergrunds - Thermal-Response-Test (TRT)“ ist die VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (GEU). Die Richtlinie erscheint im Juli 2020 als Weißdruck und ersetzt den Entwurf von August 2016.

Foto: UBeG GbR
Quelle: VDI