Erdwärme in komplexer Geologie am Bartholomäberg
Ein durchgängiges Erdwärmeprojekt aus dem separatus Partnernetzwerk
Für ein Ferienhaus am Bartholomäberg im Montafon (AT) wird ein Erdwärmesystem mit sechs separatus Erdwärmesonden realisiert. Die anspruchsvolle Geologie mit einem Grundwasserstockwerk erforderte eine sorgfältige Planung und einen angepassten Bohrablauf.
Das Projekt zeigt, wie die Zusammenarbeit innerhalb des separatus Partnernetzwerks funktioniert. separatus übernahm die thermische Simulation und Auslegung. Unser Bohrpartner Plankel führte die Bohrarbeiten und den Einbau der Erdwärmesonden aus. Geser Erdwärme übernimmt den hydraulischen Anschluss.
So entsteht eine durchgängige Lösung von der Planung bis zur fertigen Erschliessung.
Ausgangslage
Das Ferienhaus liegt am Bartholomäberg im Montafon auf ungefähr 734 Metern Seehöhe. Für die Wärmeversorgung des Gebäudes soll die oberflächennahe Geothermie genutzt werden. In einer ersten Planung waren 6 Erdwärmesonden mit einer Tiefe von jeweils 53 Metern grob kalkuliert.
separatus für kurze Sondentiefen
Das separatus System eignet sich besonders für Erdwärmeprojekte mit kurzen Bohrtiefen. Vor und Rücklauf sind im kompakten splitpipe Rohr integriert. Dadurch entstehen günstige hydraulische Bedingungen, die bei kurzen Sonden entscheidend für einen effizienten Wärmeübergang sein können.
Die Verteilung der erforderlichen Gesamtbohrlänge auf mehrere kurze Bohrungen bietet bei anspruchsvoller Geologie einen wichtigen Vorteil. Besonders tiefe und technisch risikoreichere Bohrabschnitte können vermieden werden. Gleichzeitig lässt sich das Sondenfeld präzise an die örtlichen Bedingungen anpassen.
Thermische Simulation durch separatus
Erdwärmesonden sollten sorgfältig auf den Energiebedarf des Gebäudes, die klimatischen Bedingungen, die Eigenschaften des Untergrunds und die hydraulischen Bedingungen abgestimmt werden.
Im Zuge der Detailplanung führte das separatus Planungsteam eine thermische Simulation des Erdwärmesystems durch und überprüfte die projektspezifischen Randbedingungen. Dabei zeigte sich, dass die ursprünglich angesetzte pauschale spezifische Entzugsleistung für diesen Standort eher optimistisch gewählt war. Aufgrund der klimatischen Bedingungen auf dieser Höhe im Montafon sowie der örtlichen Geologie lautete die Empfehlung, die Sondenlänge zu erhöhen, um die Anlageneffizienz langfristig zu optimieren. Die Anlage wurde schliesslich mit 6 Erdwärmesonden zu je 60 Metern ausgeführt. Die gesamte Sondenlänge beträgt somit 360 Meter.
Die thermischen Simulationen zeigten ausserdem, dass für dieses Projekt mit dem separatus System höhere Soletemperaturen zu erwarten sind als mit einer herkömmlichen Doppel-U-Sonde. Der wesentliche Grund dafür liegt in den Strömungsverhältnissen: Bei Doppel-U-Sonden wäre aufgrund der projektspezifischen Volumenströme von einer überwiegend laminaren Strömung auszugehen gewesen, was den Wärmeübergang im Sondenrohr verschlechtert. Das separatus System erreicht unter denselben Randbedingungen günstigere hydraulische Verhältnisse und damit eine effizientere Wärmeübertragung.
Mit sechs gleichmässig dimensionierten Erdwärmesonden entsteht ein übersichtliches Bohrfeld. Die gewählte Konfiguration verbindet eine begrenzte Bohrtiefe mit der erforderlichen thermischen Leistung.
Anspruchsvolle Geologie mit Grundwasserstockwerk
Die geologischen Verhältnisse stellten besondere Anforderungen an die Ausführung. Im Untergrund befindet sich ein Grundwasserstockwerk. Der Bohrablauf wurde an die unterschiedlichen geologischen Bereiche angepasst.
Zunächst wurde eine Verrohrung mit 160 Millimetern Durchmesser im Spülbohrverfahren eingebracht. Die Verrohrung sichert den oberen Bohrlochbereich und ermöglicht eine kontrollierte Fortsetzung der Bohrarbeiten. Anschliessend wurde innerhalb der Verrohrung auf das Imlochhammerverfahren umgestellt. Mit einem Bohrdurchmesser von 132 Millimetern wurden die Bohrungen bis auf eine Tiefe von 60 Metern weitergeführt.
Die Kombination der beiden Bohrverfahren ermöglichte eine an den Untergrund angepasste und kontrollierte Ausführung.
Bohrung und Sondeneinbau durch Plankel
Die Bohrarbeiten und der Einbau der separatus Erdwärmesonden wurden durch unseren erfahrenen Bohrpartner Plankel ausgeführt.
Die Umsetzung umfasste:
- 6 Bohrungen mit jeweils 60 Metern Tiefe
- insgesamt 360 Meter Erdwärmesonden
- Einbau einer 160 Millimeter Verrohrung im Spülbohrverfahren
- anschliessende Bohrung mit einem 132 Millimeter Imlochhammer
- Einbau der separatus Erdwärmesonden
- Hinterfüllung der Bohrlöcher mit Fischer GeoSolid
Vor allem bei komplexen geologischen Verhältnissen sind Erfahrung, ein geeigneter Maschinenpark und die richtige Kombination der Bohrverfahren entscheidend. Plankel brachte diese Kompetenzen in das Projekt ein und setzte die geplante Lösung fachgerecht auf der Baustelle um.
Hydraulischer Anschluss durch Geser Erdwärme
Nach dem Einbau der Erdwärmesonden übernimmt Geser Erdwärme den hydraulischen Anschluss der Anlage.
Die einzelnen Sonden werden an das Verteilersystem angeschlossen und in das Gesamtsystem integriert. Eine sorgfältige hydraulische Ausführung ist wichtig, damit alle Sonden gleichmässig durchströmt werden und die geplante Leistung zuverlässig bereitstellen können.
Durch die frühzeitige Abstimmung zwischen Planung, Bohrung und Anschluss sind die Schnittstellen zwischen den beteiligten Unternehmen klar definiert.
Drei spezialisierte Partner für eine gemeinsame Lösung
Das Projekt am Bartholomäberg zeigt den Nutzen eines abgestimmten Partnernetzwerks.
Jedes Unternehmen übernimmt den Bereich, in dem es über die entsprechende Erfahrung verfügt. Für die Bauherrschaft entsteht dadurch eine durchgängige Lösung. Die einzelnen Projektphasen werden nicht isoliert betrachtet, sondern technisch aufeinander abgestimmt.
Dies ist bei anspruchsvollen Projekten wichtig. Eine gute Simulation allein reicht nicht aus, wenn die geplante Lösung nicht zur verfügbaren Bohrtechnik passt. Ebenso muss der hydraulische Anschluss auf die Auslegung und die tatsächliche Bohrfeldkonfiguration abgestimmt sein.
Das separatus Partnernetzwerk verbindet diese Kompetenzen.
Projektdaten im Überblick
- Objekt: Ferienhaus
- Region: Bartholomäberg im Montafon
- Sondensystem: separatus Erdwärmesonden
- Anzahl der Bohrungen: 6
- Sondentiefe: 60 Meter
- Gesamtsondenlänge: 360 Meter
- Hammerbohrdurchmesser: 132 Millimeter
- Verrohrung: 160 Millimeter
- Geologische Besonderheit: Grundwasserstockwerk
- Planung und Simulation: separatus
- Bohrung und Sondeneinbau: Plankel
- Hydraulischer Anschluss: Geser Erdwärme
Fazit
Das Projekt zeigt, dass sich Erdwärme auch bei kurzen Sondentiefen und anspruchsvollen geologischen Bedingungen zuverlässig umsetzen lässt. Entscheidend ist eine Lösung, bei der thermische Auslegung, Bohrtechnik und hydraulischer Anschluss aufeinander abgestimmt sind.
Mit sechs separatus Erdwärmesonden à 60 Meter entsteht ein kompaktes Erdwärmesystem mit insgesamt 360 Metern Sondenlänge. Der angepasste Bohrablauf mit Spülbohrung, Verrohrung und anschliessender Imlochhammerbohrung berücksichtigt die besonderen Bedingungen des Untergrunds.
Gleichzeitig zeigt die Referenz die Stärke des separatus Partnernetzwerks. Von der Simulation über die Bohrung bis zum hydraulischen Anschluss bringen spezialisierte Unternehmen ihre Kompetenzen in eine gemeinsame Lösung ein.
