Intelligente Erdwärmegewinnung

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1 Das innovative GRD-System Intelligente Erdwärmegewinnung Das Beste für Mensch und Natur G e o t h e r m a l R a d i a l D r i l l i n g T r a c t o - T e c h n i k

2 Im Einklang mit der Natur Transport auf Anhänger auch durch schmale Zufahrten " U s e y o u r c h a n c e " E r d w ä r m e d i e l o h n e n d e E n e r g i e q u e l l e Erdwärme ist die Energie der Zukunft und wird in immer größerem Umfang genutzt. Neue Bohrverfahren und Bohrtechniken tragen zur weiteren Verbreitung bei. Noch ist es gängige Praxis, Erdwärme durch lotrechte Bohrungen zu erschließen. Die dafür benötigte Bohrtechnik ist aufwändig, teuer und verursacht nicht selten Flurschäden. Die Vorteile der Erdwärmenutzung: So ist es nicht ungewöhnlich, dass mehr als 50 % der Investitionskosten allein auf das Bohren entfallen können. Das bremst die Investitionsbereitschaft vieler Hauseigentümer. Mit dem neuen GRD-Verfahren lassen sich die Kosten deutlich senken. So wie der Baum seine Wurzeln in die Erde treibt, ermöglicht das GRD-Verfahren, dass Erdwärmesonden von einem kleinen Schacht aus strahlenförmig (radial) in alle Richtungen und Neigungen, auch unterhalb von Gebäuden, eingebracht werden können (siehe Grafik). Möglich ist das nur mit dem eigens hierfür entwickelten kompakten, technisch bedienerfreundlichen GEODRILL GRD 4T. Geheizt wird mit entzogener Wärme aus dem Erdreich, die die Wärmepumpe in Heizenergie umwandelt. Die Betriebsenergie der Wärmepumpen beträgt max. 25% ihrer Gesamtleistung, d. h. mind. 75% der Energieerzeugung kommt aus dem Erdreich und weniger als 25% werden duch Fremdenergiezufuhr (z. B. Strom) aufgebracht Eine Erdwärmepumpe benötigt keinen Öltank, Tankraum, Gasanschluss Keinen Kamin und damit auch keinen Schornsteinfeger Keinen Ärger über Öl- und Gaspreise Umweltfreundlich durch die CO 2 Verminderung Die hohe Betriebssicherheit in langen und besonders kalten Wintermonaten sprechen ebenfalls für die Nutzung der Erdwärme In 2006 wurden neue Erdwärmeanlagen installiert - Doppelt so viele wie in 2005 GRD-Geothermal Radial Drilling Das hat positive Auswirkungen auf: Investitionskosten günstiger Kalkulationsansatz = niedrige Einbaukosten Rüstzeiten leichter Grundstückszugang, geringer Platzbedarf, kurze Installationszeiten = sehr schnell einsatzbereit Sondeneinbau einfach zu bedienende Technik, keine Zusatzkosten für die Entsorgung der Bohrspülung, kaum Flurschaden. Der Sondenvortrieb wird durch das Schnellkupplungsgestänge enorm beschleunigt. Das GRD-System ist vorteilhaft bei Wechsel des Heizsystems in dicht bebauten Wohngegenden, auf kleinen Grundstücken, mit z. B. Reihenhäuser, aber auch in Neubaugebieten Tipp Empfohlene Internetseiten: C l e v e r e Te c h n i k D a s i n n o v a t i v e G R D - S y s t e m Das GRD-System vereint die Verfahrensvorteile horizontal und vertikal verlegter Erdwärmekollektoren/ Erdwärmesonden. Das System nutzt mehrdimensional sowohl die Breite als auch die Tiefe des Grundstücks ohne tiefliegende Grundwasserhorizonte zu beeinträchtigen. Die eigens entwickelte Technik senkt erheblich den technischen Aufwand und die Einbaukosten der Erdwärmesonden. Je größer die Spreizung, desto geringer die mögliche gegenseitige Beeinflussung. Die Erdwärmesonden liegen mit max m Tiefe größtenteils unterhalb der von Jahreszeiten und Sonneneinstrahlung beeinflussten Bodenzone. Das heißt konstanter Wärmeentzug, der in bindigen, feuchten, wasserführenden Zonen besonders ergiebig ist. Solche Zonen können bevorzugt angesteuert werden. Je nach Zuschnitt des Grundstückes ist der Erdwärmesondeneinbau von der Mitte des Grundstückes aus sternförmig flexibel gestaltbar. Zu beachten ist eine möglichst kurze Zuleitung / Anbindung vom Schacht zur Wärmepumpe. 3m Abstand zur Grundstücksgrenze Ti e f e i n M e t e r n S o n d e n a n o r d n u n g G r u n d s t ü c k Charakteristika GRD-Verfahren: optimale Nutzung des Grundstücks durch mehrdimensionalen Erdwärme- sondeneinbau Einbau in alle Richtungen und Neigungen von 25 bis 65 gezielte Ansteuerung feuchter, wasserführender Bodenschichten ohne Beein- trächtigung tiefliegender Grundwasserhorizonte Die Vortriebslänge richtet sich nach der Grundstücksgeometrie und den lokalen Untergrundbedingungen Hoher, dauerhafter Wärmeentzug Saubere, wartungsfreundliche Installation durch zugängliches Schacht-System Einbau leistungsfähiger und hochwertiger Erdwärmesonden schnelle Amortisation bei geringen Investitionen Aus dieser Skizze lässt sich gut die Sondenlänge in Abhängigkeit vom Winkel und von der Grundstücksgröße individuell ablesen Ti e f e i n M e t e r n

3 Installation / Positionierung des GEODRILL GRD 4T GEODRILL GRD 4T mit Neigungswinkeleinstellung auf dem Drehkranz. Antriebs- und Transporteinheit mit Raupenfahrwerk Schneidkopf (Patent angemeldet) Aufweitkopf Aufweitkopf nach Rückzug im Schacht G E O D R I L L G R D 4 T D i e e f f i z i e n t e A r t d e r E r d n u t z u n g Das GRD-System (Patent angemeldet) arbeitet nach dem Verdrängungsprinzip. Der Boden wird nicht herausgefördert, sondern in das umgebende Erdreich verdrängt. Die Radialvortriebe werden mit einer kleinen, leistungsstarken Anlage erstellt. Die Anlage besteht aus der Antriebseinheit, dem Verdrängungsgestänge mit Werkzeug und dem Drehkranz, der auf einem vorkonfektionierten Schachtelement (Tiefe 1,20 m, Durchmesser 1 m) montiert wird. Der Schacht ist jederzeit für Service und Wartung zugänglich. Die Anlage wird auf dem Drehkranz mit dem Schacht verbunden und auf den gewünschten Neigungswinkel sowie die Position auf dem Drehkranz für jeden Ansatzpunkt flexibel eingestellt. Gebohrt wird nach einem festgelegten Plan. Die Bedienung ist unkompliziert und kann von geschultem Fachpersonal ausgeführt werden. Der Spezial-Schneidkopf stellt zunächst - je nach Boden mit oder ohne Schutzrohr - den Sondenkanal im erforderlichen Durchmesser her. Die Vortriebslänge richtet sich nach der Verdrängungsfähigkeit des Bodens und der Geometrie des Grundstücks. Ein großer Zeitgewinn ist, dass das Gestänge ineinander gesteckt und nicht verschraubt wird (Patent angemeldet). info VDI 4640 Thermische Nutzung des Untergrunds DVGW W 101 Richtlinie für Trinkwasserschutzgebiete DIN 4021 Baugrund Aufschluss durch Schürfe/Bohrungen DIN 4022 Baugrund und Grundwasser DIN 4023 Geotechnische Untersuchungen DINV Innendruckprüfung für Druckrohrleitungen DIN 8901 Kälteanlagen und Wärmepumpen Vorschnitt und Aufweitung erfolgen in einem Arbeitsgang. In einem zweiten Arbeitsgang folgt der Erdwärmesondeneinbau und die anschließende Druckprobe. Über ein mitverlegtes PE-Rohr wird der Hohlraum zwischen Erdreich und Erdwärmesonden verdämmt. Als Dämmmaterial wird ein spezieller Mineralstoff mit wärmeleitenden Zusätzen verwendet, die den Wärmeentzug aus dem Boden begünstigen. Die betriebsfertigen Erdwärmesonden werden im Arbeitsschacht über Sammlerleitungen an die Wärmepumpe angeschlossen. Bei guter Planung und Vorbereitung kann ohne weiteres eine Gesamtsondenlänge von 150 m an einem Arbeitstag verlegt werden. Hauptvorteile: 1. Kleinanlage für Schrägeinbau statt einer Vertikalbohrung. 2. Geringe Inanspruchnahme des Grundstückes und minimale Beeinträchtigung durch Arbeitsflächen. 3. Schneller und wirtschaftlicher Einbau der Erdsonden. 4. Die 3-dimensionale Erfassung wasserführender Schichten für eine hohe Wärmeentzugsleistung. Charakteristika - GEODRILL GRD 4T: klein, kompakt und leistungsstark (Patente angemeldet) speziell entwickelt für den radialen Erdwärmesondeneinbau äußerst flexibel in Anwendung und Bedienung schont Oberflächen (asphaltierte, gepflasterte Flächen, Rasen, Ziersträucher, etc.) GEODRILL GRD 4T neu entwickeltes Steck-Gestänge - kein Schraubgestänge = kurze Vortriebszeiten geringe Investitionskosten Schachtsystem geringer Platzbedarf, rascher Aufbau und einfache Handhabung Einstellung verschiedener Neigungswinkel von 25 bis 65 Minimale Einschränkungen und geringe Emissionen (Lärm) keine Einsatzbeschränkungen durch beengte Zugangsverhältnisse auf dem Grundstück Sondenhaspeln einfacher Transport mit Kleinlaster und Anhänger Vorgefertigter Schacht (Ø 1 m, Tiefe 1,20 m) mit Auslassöffnungen; Einbau in Eigenleistung möglich Aufstellfläche: L x B 3500 x 2500 mm Antriebsleistung: 24 kw Diesel-Hatz-Motor Drehmoment: 1500 Nm Haspeldrehzahl: 120 U/min.

4 2 Sondenhaspeln mit Erdwärmesonden von je 2 x DA 32, 60 m lang GEODRILL 4T Zwei Einfach-U-Sonden werden zu einer Doppel-U-Sonde mit Gestänge und Injektionsschlauch DA 25 an dem Aufweitkopf verbunden und eingezogen. W ä r m e b e d a r f - E n t z u g s l e i s t u n g - S o n d e n b e d a r f D a s G R D - S y s t e m h o l t ra u s, w a s m ö g l i c h i s t Wärmebedarf Die Auslegung des GRD-Systems hängt vom Wärmebedarf ab. Einflussfaktoren sind Wohnfläche, der Zustand der Wärmedämmung, das Heizsystem und die jährliche Betriebsdauer. Der Wärmebedarf für ein gut isoliertes Einfamilienhaus (Neubau) liegt bei einer Wohnfläche von 120 qm durchschnittlich zwischen 8 und 11 kw. Entzugsleistung Ausschlaggebend für die Entzugsleistung ist die Bodenbeschaffenheit. Der Idealboden für einen hohen dauerhaften Wärmeentzug ist ein weicher, feuchter Boden noch besser mit Grundwasserfluss. Geeignete Böden sind verdrängungsfähige, bindige Böden, kein rolliges, grobes Lockergestein, kein Fels. Erdwärmesonden Eingesetzt werden handelsübliche Rohrsonden (Einfach-U- und Doppel-U- Sonden). Das einzelne Sondensystem besteht aus einem Bündel von 4 Rohrsonden (2 für den Vorlauf, 2 für den Rücklauf, Ø je 32 mm), aus Kunststoff. Die Erdwärmesonden gibt es mit vorgefertigtem U-Stück als Rollenware. Die benötigte Länge kann genau auf die lokalen Gegebenheiten abgestimmt werden. Erdwärmesonden - Bedarf - Beispielrechnung Bei einer angenommenen Heizleistung von 10 kw und einer Betriebszeit von 1800 Std./Jahr beträgt der Wärmebedarf kwh im Jahr. 75 % davon oder kwh im Jahr muss das Erdreich liefern. Bei voraussichtlich 50 Watt Entzugsleistung pro Sondenmeter und einer Betriebsdauer von 1800 Std. liefert die Erde ca. 90 kwh / Jahr pro Meter Sondenlänge. Für kwh werden somit Erdwärmesonden mit einer Gesamtlänge von 150 m benötigt. Im Einzelfall ist der Wärmebedarf durch Sachkundige (Architekten, Planer etc) zu ermitteln. Bei Neugestaltung der Wärmedämmung empfiehlt sich die Ausstellung eines Energiepasses nach EnEV (Energieeinsparverordnung) 2002/06. A u s z e i c h n u n g Geologische Karten geben detailliert verlässliche Auskunft über die Bodenbeschaffenheit. Natürlich ist es gut, den Eigentümer zu befragen, denn die Suche nach lokalen Wasserwegsamkeiten ist immer sinnvoll. Die durchschnittliche Entzugsleistung liegt bei Watt pro Meter Sondenlänge. info Warmwasser Kühlung Soll über die Wärmepumpe auch der Warmwasserbedarf erzeugt werden, so wird eine Betriebsdauer von 2400 Std. angesetzt; entsprechend erhöht sich die Anzahl der Erdwärmesonden. Im Einzelfall ist zu prüfen, ob für den Warmwasserbedarf Erdwärme mit Sonnenenergie kombiniert wird. Wärmepumpen ermöglichen im Sommer auch eine Kühlung der Wohnräume durch Umkehrung des Heizeffektes. warme Sole Einfach U-Sonde mm Doppel U-Sonde kalte Sole Förderpreis der CDU-NRW mm

5 TUBOTRON - Produktpalette CNC-Rohrbiege- und bearbeitungszentren GRUNDOMAT - Erdraketen bis Ø 180 mm seit mehr als 35 Jahren GRUNDORAM - Stahlrohrrammen für den Vortrieb bis Ø 4000 mm GRUNDOPIT P -Familie Klein-Bohranlagen 4 t Zugkraft, Bohrungen bis Ø 180 mm mit oder ohne Wetterschutz GRUNDODRILL X -Familie 7-15 t Zugkraft, Bohrungen bis Ø 450 mm GRUNDODRILL N -Familie, t Zugkraft, Bohrungen bis Ø 600 mm PRIME DRILLING - Großbohranlagen bis 450 t Zugkraft, Bohrungen bis Ø 2000 mm GRUNDOBURST - Statisches Berstlining Typen: 400 G + S, 800, 1250 und 2500 G Rohrerneuerung bis Ø 1000 mm Die TRACTO-TECHNIK ist ein Familienbetrieb mit weltweit 500 Mitarbeitern durch Dipl.-Ing. Paul Schmidt gegründet, übernahm 1994 Wolfgang Schmidt die Leitung des Unternehmens. Überwiegend werden innovative Produkte für die grabenlose Rohrverlegung und für die Rohrumformtechnik hergestellt. Weltweit 350 Patente. TT steht für Innovation, Qualität und Kundennähe. G e o t h e r m a l R a d i a l D r i l l i n g Ein Unternehmensbereich der TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG Spezialmaschinen Postfach 4020 D Lennestadt Tel: +49 (0) / Fax: Änderungen vorbehalten 04/2007 D G04