GRÖSSE

Erdsonden-Wärmespeicher werden durch Erdsondenfelder erschlossen. Das Sondenfeld sollte ein möglichst gutes A/V-Verhältnis bei dennoch minimalen Bohrkosten aufweisen.


Die Bohrungen für die Erdwärmesonden haben einen Durchmesser von ca. 0,1 m - 0,2 m und benötigen einen ausreichenden horizontalen Abstand von 1,5 m – 3 m zueinander. Meist werden zahlreiche Bohrungen zu einem Sondenfeld zusammengeschlossen, in Crailsheim 80 Stück im ersten Bauabschnitt. Derart erschlossene Speichervolumina reichen von 9.350 m³ in Attenkirchen über 37.500 m³ in Crailsheim bis zu 63.300 m³ in Neckarsulm.


Schema: Größenverhältnis

 


Schematischer Schnitt durch einen Erdsonden-Wärmespeicher

 

WIRTSCHAFTLICHKEIT
Energetisch und finanziell sinnvoll sind Speichervolumen ab 20.000 m³, weil nur die Speicher-Oberseite Wärme gedämmt werden kann und daher hohe Wärmeverluste entstehen. Dieser Nachteil wird aber durch ein ausreichend gutes A/V-Verhältnis ausgeglichen. Erdsonden-Wärmespeicher erreichen Wärmedichten von 15 – 30 kWh/m³, das entspricht einem Wasseräquivalent von 3 - 6.


BERECHNUNG DES SPEICHERVOLUMENS
Eine grobe Abschätzung kann über den Vergleich der Wärmekapazität von Erde und Wasser erfolgen. Als Speichermaterial weist das Erdreich durchschnittlich nur 20 % - 25 % der Speicherkapazität von Wasser auf, was bei Erdsonden-Wärmespeichern folglich zu einem vier- bis fünffach größeren Volumen führt, wenn man die gleiche Wärmemenge speichern möchte.
Eine genaue Berechnung muss über einen Systemvergleich erfolgen, bei dem auch die Systemeinbindung und die Systemkomponenten, wie Wärmepumpe oder Pufferspeicher, berücksichtigt werden. Dies ist allerdings ein sehr aufwendiges und komplexes Verfahren.
Dennoch ist das Volumen von Erdsonden-Wärmespeichern auf Grund einer fehlenden Berandung und unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten der angrenzenden Gesteinsschichten nicht exakt bestimmbar.


dm ad

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ERDSONDEN-FELD

Erdsonden-Wärmespeicher in Crailsheim

VARIABLEN FÜR DEN SYSTEMVERGLEICH

Systemkomponenten,
Systemeinbindung,
Speicherkapazitäten (der angrenzenden Gesteinsschichten),
Wärmekapazitäten (der angrenzenden Gesteinsschichten),
Speicher-Bauart.