Der Begriff "Schlauchsonde" oder "Schlauchkollektor" bezieht sich auf spezielle, flexible Erdwärmesysteme aus Kunststoff, die zur Nutzung der Geothermie in der oberflächennahen oder mitteltiefen Erde dienen. Sie können entweder als spezielle Tiefensonde oder als platzsparender Kollektor verlegt werden.
Schlauchsonde (Spezialisierte Erdwärmesonde)
Die Schlauchsonde ist eine Weiterentwicklung der klassischen Erdwärmesonde, die vertikal in ein tiefes Bohrloch eingelassen wird.
- Aufbau und Funktion: Sie besteht aus einem blähfähigen und flexiblen Kunststoffschlauch (oft in koaxialer Bauweise: Rohr-in-Rohr). Nach dem Einbau in das Bohrloch wird der Schlauch unter Druck gesetzt, sodass er sich ausdehnt und den gesamten Bohrlochquerschnitt ausfüllt.
- Wesentlicher Vorteil: Im Gegensatz zu herkömmlichen Sonden, bei denen der Ringspalt zwischen Sonde und Bohrlochwand aufwendig mit einer Zementsuspension (Verpressmaterial) verfüllt werden muss, dichtet die Schlauchsonde sich selbst ab (Packerwirkung). Dies verhindert auch sicher vertikale Fluidströmungen entlang der Bohrung und vereinfacht und beschleunigt darüber hinaus den Einbau erheblich und sorgt für einen sehr guten Wärmeübergang zwischen Erdreich und Sole.
- Leistung: Aufgrund der 100%igen Ausnutzung des Bohrlochquerschnitts kann die Schlauchsonde eine höhere Entzugsleistung (bis zu 30% mehr) im Vergleich zu herkömmlichen Rohrsystemen bieten.
Vorteile
Die Schlauchsonde hat, eine ganze Reihe von grundsätzlichen Vorteilen gegenüber Rohrsystemen:
- Sie nutzt den Bohrlochquerschnitt zu 100 % aus und hat somit bis zu 30% höhere Entzugsleistungen.
- Es verbleibt kein ungenutzter Bohrlochquerschnitt (Ringraum) der verfüllt werden müsste. Eine Zementation entfällt.
- Eine Sicherung gegen Fluidaustausch zwischen Aquiferen ist durch die Packerwirkung langfristig garantiert.
- Das System kann gewartet oder auch erneuert werden, da die Sonden (nach Fluidaustausch) gezogen werden können.
- Die verwendeten Schläuche oder auch vorkonfektionierten Sonden lassen sich (aufgerollt) enger packen und wesentlich leichter und kostengünstiger transportieren als Rohre.
- Der Einbau ist wegen der Flexibilität des Systems einfacher und kostengünstiger.
Totz der angegebenen Vorteile sind Schlauchsonden noch nicht zum Routineeinsatz gekommen. Ein Grund hierzu mögen die überbordenden Regulierungen sein, die die Verwirklichung innovativer Vorstellungen generell erschweren.
Schlauchkollektor (Grabenkollektor oder Erdwärmekorb)
Der Begriff kann auch generisch für oberflächennahe Systeme verwendet werden, die aus langen PE-Kunststoffschläuchen bestehen, die in Schleifen verlegt werden. Dazu zählen:
- Flächenkollektoren: Die Schläuche werden flächig in geringer Tiefe (ca. 1,2 bis 1,5 Meter) horizontal verlegt.
- Grabenkollektoren (Ring- oder Schlitzgraben): Die Schläuche werden in engen, tiefen Gräben vertikal oder spiralig angeordnet (oft in sogenannten "Slinky"-Schleifen), um viel Rohrlänge auf kleiner Grundfläche unterzubringen. Dies ist die häufigste Form, die man im Zusammenhang mit "Schlauchkollektoren" meint, da sie die Kosteneffizienz eines Kollektors mit dem geringen Platzbedarf einer Sonde kombiniert.
- Erdwärmekörbe (Spiralkollektoren): Hier werden die Schläuche kegel- oder korbförmig gewickelt und in ca. 3 bis 5 Meter Tiefe in die Erde eingebracht.
Quelle
Teilweise Gemini, überarbeitet
Literatur
Eicker, T., Rüter, H.: Die Schlauchsonde, eine neue Technologie für oberflächennahe Erdwärmesonden. In: GTE Nummer 80 (2014), S. 20-22
Eicker, T., Rüter, H.: Schlauchsonde - neue Technologie für oberflächennahe Erdwärmesonden. In: bi-Umwelt Nummer 6 (2014), S. 46-47
Eicker, T., Rüter, H.: Abschlussberich„Schlauchsonde“ (En/3066AB)
Weitere Literatur siehe:
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