Die Lösung bei Bohrtiefenbegrenzung: GRD

25.11.2010

GRD-Schrägbohrungen zur Erdwärmegewinnung sind desöfteren die einzige Alternative zu Vertikalbohrungen. Das liegt unter anderem auch daran, dass die Behörden nur noch Bohrtiefen bis zum ersten Grundwasserleiter, maximal bis 35 m, genehmigen (Bohrtiefenbegrenzung). Diese Erfahrung machte auch eine Familie im schwäbischen Nürtingen, die Ihr neues Haus mit einer Erdwärmepumpe betreiben wollte.

In der unmittelbaren Nachbarschaft bestehen bereits mehrere Erdwärmesonden-Anlagen mit 100 m tiefe Bohrungen, die für die Familie die Vorlage lieferten. Das Grundstück liegt zwar am Rand, jedoch schon in der Wasserschutzzone drei. Bohrungen wie sie bei den Nachbarn außerhalb der Schutzzone noch genehmigt wurden, waren hier grundsätzlich nicht erlaubt. Der Antrag wurde abgelehnt. Mit der GRD-Schrägbohrtechnik konnte jedoch eine Ausnahmegenehmigung für eine maximale Bohrtiefe von 27 m erreicht werden.

Zudem durfte keine grundwassergefährdende Sole verwendet werden, sondern wie im vorliegenden Fall Kaliumcarbonat. Weitere Auflagen waren:
  • kein Spülbohrverfahren sondern Trockenbohrverfahren

  • die Sonden mussten mit einem sulfatbeständigem Zement verpresst werden.

Auch für die GRD-Schrägbohrtechnik war dies eine Herausforderung. Alle Auflagen konnten aber zufriedenstellend erfüllt werden.

Kurze Schrägbohrungen sind zudem auch deutlich effizienter als Vertikalbohrungen, da durch die dreidimensionale und radiale Anordnung das Erdwärmepotential räumlich besser erfasst wird. Dies wurde in einer Studie der Universität Siegen nachgewiesen. Weitere Informationen finden Sie unter www.tracto-technik.de in der Rubrik Fachbeiträge.

Bei der benötigten Kälteleistung von 18 kW waren insgesamt 11 Bohrungen mit einer Länge von je 30 m erforderlich. Der zentrale Bohrpunkt, mit dem auch nach der Installation zugänglichen Bohrschacht, wurde so gewählt, dass die Sonden unter Einhaltung der Grenzabstände in verschiedenen Winkeln von 30° bis 65° in alle Richtungen und auch unter dem Gebäude abgeteuft werden konnten.

Das Haus steht in einer Hanglage mit 30 % Gefälle. Dennoch konnte das GRD-Bohrgerät an dem relativ steilen Hang problemlos (mit einem Kran) auf dem Schacht platziert und installiert werden. Bei den üblicherweise schweren Vertikalbohrgeräten wären die 11 Bohrungen aufgrund der Standortsituation und der geothermisch erforderlichen Mindestabständen auf diesem Grundstück nicht möglich gewesen.

Auch der Boden war alles andere als bohrfreudig: Die Vorerkundung durch ein privates geologisches Büro ergab einen Keuperboden (Knollenmergelschicht) mit hohen Tonmergelanteilen, der ohne Wasserzugabe durchörtert werden musste. Mit Wassereintrag wäre der Boden aufgeweicht und für den Hang hätte eine akute Rutschgefahr bestanden. Da auch der Einsatz einer Bohrspülung ausgeschlossen war, war dies eine zusätzliche Schwierigkeit. Es blieb also nur die Möglichkeit, mit der GRD-Technik trocken zu bohren, was dem Bohrteam vorbildlich gelang.

Nach den Bohrungen wurden REHAU Endlos Koaxialsonden eingebaut und mit dem entsprechenden sulfatbeständigen Zement verpresst. Trotz dieser außergewöhnlichen und schwierigen Randbedingungen gelang es, die EWS-Anlage erfolgreich zu installieren. Inzwischen ist die Familie eingezogen und erlebt derzeit ihre erste Heizperiode.

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