Dipl.- Ing. (FH) Roland Sander

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1 Dipl.- Ing. (FH) Roland Sander Beratung und Vertrieb Regenerative Energien REHAU AG + Co. Bau Automotive Industrie

2 EFFIZIENTE ERDWÄRMENUTZUNG IN TIEFEN BIS ZU 800 METERN Bau Automotive Industrie

3 VORTEILE DER TIEFENERSCHLIESSUNG Die Erschließung größerer Tiefen ermöglicht den Zugang zu höheren Erdreichtemperaturen. Steigerung der Effizienz durch höheren COP der Wärmepumpe Reduzierung der Betriebskosten Verkürzung der Amortisationszeit Reduzierung der Installationskosten aufgrund weniger Bohrungen und Bohrmeter Wenig Platzbedarf Potenzieller Verzicht auf eine Wärmepumpe in Gegenden mit thermischen Anomalien REHAU - Seite

4 ANWENDUNGSBEREICHE MITTELTIEFER GEOTHERMIE Großprojekte in thermisch interessanten Regionen mit hohem Heizbedarf Städtische Sanierungsprojekte > 40kW (geringer Platz, verbleibender Heizlastbedarf) Objekte mit ganzjährig hohem Heizbedarf (z.b. Schwimmbäder, kühle Klimaregionen) genehmigungsrechtlich kritische Areale (Wasserschutz => geringstmögliche Anzahl an Bohrungen) Weiterverwendung existierender Bohrungen REHAU - Seite

5 GRÖSSERE TIEFEN HÖHERE ANFORDERUNGEN Stand der Technik Sonden aus Rohren aus PE100, PE-RC oder PE-Xa der Druckstufe PN 16 bis zu einer Einbautiefe von ca. 130 m aus eigenem Vermögen druckbeständig. (13 bar hydrostatischer Druck + 3 bar Betriebsdruck) Anforderungen der mitteltiefen Geothermie DRUCKBESTÄNDIGKEIT Sonden müssen selbstständig den hydrostatischen Druck und den Betriebsdruck halten (z.b. in einer Tiefe von 600 m: 60 bar hydrostatischer Druck + 3 bar Betriebsdruck) TEMPERATURBESTÄNDIGKEIT Abhängig vom Temperaturniveau im Erdreich und der Betriebsweise hohe Temperaturbeständigkeit in großen Tiefen notwendig REHAU - Seite

6 DIE HOCHDRUCK- UND HOCHTEMPERATURBESTÄNDIGE ERDWÄRMESONDE RAUGEO HPR Hochdruck-Tiefensonde (HPR = High Pressure Reinforced) Druckbeständig bis zu bis zu 100 bar Temperaturbeständig bis zu 80 C AUFBAU SONDENROHR Innenrohr aus PE-Xa Temperaturbeständigkeit bis zu 95 C Robust & spannungsrissbeständig Armierung aus Edelstahldraht um das Innenrohr. Druckbeständigkeit bis zu 100 bar Äußere Mantelschicht aus zähem PE100 Schutz der Armierung REHAU - Seite

7 DIE HOCHDRUCK- UND HOCHTEMPERATURBESTÄNDIGE ERDWÄRMESONDE Sondenfuß und die Verbindungstechnik besteht aus korrosionsbeständigem Edelstahl. Anschlüsse sind mittels werkseitig verpresster Anschlussfittinge fest mit dem Rohr verbunden und werkseitig druckgeprüft. REHAU - Seite

8 FUNKTIONSWEISE RAUGEO HPR KOAXIAL-SONDE Koaxial-Sonde mit Vorlauf im Außenrohr, Rücklauf im optional isolierten Innenrohr, Sondenfuß aus Edelstahl Optimierte Entzugsleistung durch langsame Abwärtsströmung im Vorlauf im Außenrohr Reduzierte Wärmeverluste im Rücklauf durch höhere Fluidgeschwindigkeit Geringerer Bohrdurchmesser Gleichmäßiger Ringraum REHAU - Seite

9 AUSFÜHRUNG RAUGEO HPR KOAXIAL-SONDEN Dimension d 75 d 90 d 110 Innenrohralternativen d 32 / d 40 d 40 / d 50 d 50 / d 75 Sondenlänge [m] Sondengewicht [kg/m] 1,8 2,0 3,2 3,5 5,0 5,5 Druckfestigkeit* [bar] bis 60 bis 70 bis 100 Sondenfußdurchmesser [mm] Gewicht Sondenfuß [kg] 15,0 19,0 23,0 * Abhängig von der Sondenlänge sind unterschiedliche Druckstufen möglich REHAU - Seite

10 RAUGEO HPR KOAXIAL-SONDE BEREITS IN DER PRAXIS BEWÄHRT PROJEKTBEISPIEL ZUMIKON, SCHWEIZ Ziel: Sanierung eines Gebäudes auf Null-CO2-Emissionen Kombinaton von PV-Hybridkollektoren und geothermischer Wärmepumpe Benötigte Verdampferleistung an der Wärmepumpe von 54 kw Verteufung von zwei RAUGEO HPR Koaxial-Sonden in einer Tiefe von 450 m. Trommelanhänger mit einer HPR Koaxial-Sonde à 450 m Koaxial-Sonde nach abgeschlossener Druckprüfung REHAU - Seite

11 FUNKTIONSWEISE RAUGEO HPR DOPPEL-U-SONDE Doppel-U-Sonde mit zwei Vorläufen und zwei Rückläufen, verbunden über einen speziellen Edelstahl-Sondenfuß REHAU - Seite

12 AUSFÜHRUNG RAUGEO HPR DOPPEL-U-SONDEN RAUGEO HPR Doppel-U-Sonde Dimension d 40 d 50 d 63 Sondenlänge [m] Sondengewicht [kg/m] 2,3 2,5 3,2 3,5 5,5 6,0 Druckfestigkeit* [bar] bis 60 bis 70 bis 100 Sondenfußdurchmesser [mm] Masse Sondenfuß [kg] 16,5 23,0 43,0 * Abhängig von der Sondenlänge sind unterschiedliche Druckstufen möglich REHAU - Seite

13 RAUGEO HPR DOPPEL-U-SONDE IN DER PRAXIS ERFOLGREICH GETESTET PROJEKTBEISPIEL ZÜRICH, SCHWEIZ Ziel: Sanierung eines Mehrfamilienhauses Beschränkte Platzverhältnisse beim Einbau Verteufung von vier RAUGEO HPR Doppel-U-Sonde in einer Tiefe von 300 m Einbaugeschwindigkeit vergleichbar mit PE-Xa- und PE-Doppel-U-Sonden REHAU - Seite Verteufung der HPR Doppel-U-Sonde

14 EFFIZIENTE ERDWÄRMENUTZUNG IN TIEFEN BIS ZU 800 METERN Bau Automotive Industrie

15 RAUGEO Systemkomponenten Kollektor/ Helix/ Sonde + Anbindeleitung Verteiler + Anbindeleitung Wärmepumpe Feinplanung: Glykol + Fittinge + Zubehör REHAU - Seite

16 HYDRAULISCHE SYSTEMDICHTHEIT Produktentwicklung RAUGEO PE-Xa green optimierte Anbindung der Erdwärmesonde an das Verpressmaterial durch raue Außenoberfläche Formschluss durch mechanische Verzahnung Durchtäufung dichter Schichten, kf-wert Boden < 10-8 REHAU - Seite

17 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Bau Automotive Industrie