Entzugsleistung Erdsonde 2026: VDI 4640 Berechnung &Tabellen
Die Entzugsleistung einer Erdsonde liegt laut VDI 4640 bei 30–70 W/m je nach Boden. Sandstein: 65 W/m, Tonboden: 35 W/m, Grundwasserführend: 80+ W/m.
Relevant für: Erdwärme-Planer und Energieberater
Erdwärme-Planung anfordernDas Wichtigste in Kürze:
- Definition Entzugsleistung: Wärmeleistung pro Meter Sondenlänge (W/m) oder Kollektorfläche (W/m²), die dem Erdreich kontinuierlich entzogen wird – entscheidend für Dimensionierung von Erdwärmesonden
- VDI 4640 Tabellenwerte: Spezifische Entzugsleistung 20-25 W/m (trockener Sand), 60-70 W/m (wassergesättigter Sand), 84-100 W/m (Granit/Gneiss), +20-30 W/m Bonus bei Grundwasserfluss
- Wärmeleitfähigkeit λ: Trockener Sand 0,3-0,5 W/mK versus wassergesättigter Sand 1,5-2,0 W/mK = 4-6× höhere Wärmeleitung durch Wasser – kritischer Erfolgsfaktor
- Berechnung Sondenlänge: Erforderliche Länge [m] = Entzugsleistung [W] ÷ spez. Entzugsleistung [W/m] – Beispiel 9.000 W ÷ 50 W/m = 180 m Bohrtiefe
- Grundwasserfluss-Effekt: Konvektion erhöht Entzugsleistung um 60-100% (von 50 W/m auf 80-100 W/m) – halbiert Bohrkosten bei gutem Grundwasser
- Betriebsstunden VDI: 1.800 h/Jahr (Standard ohne Warmwasser) oder 2.400 h/Jahr (mit WW) als Planungsgrundlage – höhere Stundenzahl = niedrigere W/m-Werte
- Thermal Response Test (TRT): In-situ Messung der echten Wärmeleitfähigkeit (3.000-6.000 EUR, 5-7 Tage) – Pflicht bei Anlagen >20 kW oder unsicherer Geologie
Die Entzugsleistung ist die Wärmeleistung in Watt pro Meter Sondenlänge (W/m), die einer Erdwärmesonde kontinuierlich entzogen werden kann. VDI 4640 definiert spezifische Entzugsleistungen nach Bodentyp: trockener Sand 20-25 W/m, wassergesättigter Sand/Kies 60-70 W/m, Sandstein 60-80 W/m, Kalkstein 65-85 W/m, Granit/Gneiss 84-100 W/m bei 1.800 Betriebsstunden/Jahr. Grundwasserfluss erhöht Entzugsleistung um +20-30 W/m durch Konvektion. Wärmeleitfähigkeit λ ist Schlüsselparameter: trockener Sand 0,3-0,5 W/mK versus wassergesättigt 1,5-2,0 W/mK = 4-6× bessere Wärmeleitung. Berechnung erforderliche Sondenlänge: Entzugsleistung [W] = Heizleistung [W] × (1 - 1/COP), dann Länge [m] = Entzugsleistung ÷ spez. Entzugsleistung [W/m]. Beispiel: 12 kW Heizlast, COP 4,0 → 9 kW Entzug ÷ 50 W/m = 180 m Bohrtiefe. Thermal Response Test (TRT) misst echte Standort-Entzugsleistung (Kosten 3.000-6.000 EUR, Genauigkeit ±5-10%) – empfohlen bei >20 kW Anlagen oder unsicherer Geologie. Schichtweise Berechnung nach Bohrprofil erhöht Genauigkeit um 10-20% versus pauschale Durchschnittswerte.
Was ist Entzugsleistung bei Erdwärmesonden und warum ist sie kritisch?
Die Entzugsleistung ist die Wärmeleistung in Watt pro Meter Sondenlänge (W/m bei Erdsonden) oder pro Quadratmeter Fläche (W/m² bei Kollektoren), die einer Wärmequelle kontinuierlich entzogen werden kann. Sie bestimmt direkt die erforderliche Bohrtiefe und damit die Investitionskosten: Bei 50 W/m spezifischer Entzugsleistung benötigt eine 10 kW-Anlage 200 m Bohrung, bei nur 25 W/m bereits 400 m – doppelte Kosten.
Maßeinheiten nach Wärmequelle:
| Wärmequelle | Maßeinheit | Definition | Typische Werte |
|---|---|---|---|
| Erdwärmesonde | W/m | Wärmeleistung pro Meter Sondenlänge | 20-100 W/m je nach Boden |
| Erdwärmekollektor | W/m² | Wärmeleistung pro Quadratmeter Kollektorfläche | 20-40 W/m² horizontal |
| Energiepfahl | W/m | Wärmeleistung pro Meter Pfahllänge | 40-80 W/m |
| Grundwasser-WP | W absolut | Wärmeleistung des Brunnenpaares | 10.000-50.000 W gesamt |
Wie berechnet sich die Gesamt-Entzugsleistung einer Erdsonde?
Praktisches Berechnungsbeispiel:
Beispiel 1: Erdsonde mit 50 W/m spez. Entzugsleistung
100 Meter tiefe Erdsonde × 50 W/m = 5.000 W = 5 kW
→ Diese Erdsonde kann kontinuierlich 5 kW Wärme bereitstellen
Beispiel 2: Rückrechnung aus Heizlast
Gebäude benötigt: 12 kW Heizleistung
Wärmepumpe mit COP 4,0:
Entzugsleistung = 12 kW × (1 - 1/4) = 12 × 0,75 = 9 kW
Für 9 kW Entzugsleistung bei 50 W/m:
Erforderliche Sondenlänge = 9.000 W ÷ 50 W/m = 180 m Bohrung
Bei 120 EUR/m Bohrkosten = 21.600 EUR nur Bohrung!
100 Meter tiefe Erdsonde × 50 W/m = 5.000 W = 5 kW
→ Diese Erdsonde kann kontinuierlich 5 kW Wärme bereitstellen
Beispiel 2: Rückrechnung aus Heizlast
Gebäude benötigt: 12 kW Heizleistung
Wärmepumpe mit COP 4,0:
Entzugsleistung = 12 kW × (1 - 1/4) = 12 × 0,75 = 9 kW
Für 9 kW Entzugsleistung bei 50 W/m:
Erforderliche Sondenlänge = 9.000 W ÷ 50 W/m = 180 m Bohrung
Bei 120 EUR/m Bohrkosten = 21.600 EUR nur Bohrung!
Warum ist Entzugsleistung thermodynamisch so kritisch?
Fundamentale Wärmepumpen-Leistungsbilanz:
Jede Wärmepumpe folgt dieser Grundgleichung:
Heizleistung Q_H = Entzugsleistung Q_E + Stromleistung P_el
Oder umgeformt:
Entzugsleistung Q_E = Heizleistung Q_H × (1 - 1/COP)
Oder umgeformt:
Entzugsleistung Q_E = Heizleistung Q_H × (1 - 1/COP)
Praktische Konsequenzen nach COP:
| COP | Entzugsleistung % | Stromanteil % | Effizienz-Bewertung |
|---|---|---|---|
| 3,0 | 66% | 33% | Schlecht (alte Systeme) |
| 3,5 | 71% | 29% | Mittel (Standard-Altbau) |
| 4,0 | 75% | 25% | Gut (moderner Neubau) |
| 4,5 | 78% | 22% | Sehr gut (Niedertemperatur) |
| 5,0 | 80% | 20% | Exzellent (Sole optimiert) |
Kritische Erkenntnis:
Eine stabile, hohe Entzugsleistung ist der Schlüssel zu hoher Effizienz. Eine Erhöhung der Quellentemperatur von 0°C auf 5°C erhöht die JAZ typischerweise von 4,3 auf 5,0 – eine 16% Effizienzsteigerung nur durch bessere Entzugsleistung (höhere Quellentemperatur durch bessere Geologie).
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Was regelt die VDI 4640 zur Erdwärmesonden-Dimensionierung?
Die VDI 4640 ist die offizielle deutsche Richtlinie für thermische Nutzungen des Untergrundes mit vier Blättern: Blatt 1 (Allgemeines), Blatt 2 (Erdwärmesonden-Auslegung), Blatt 3 (Untergrunderkundung), Blatt 4 (Direkte Geothermie-Nutzung). Sie definiert Planungsgrundlagen wie 1.800 h/Jahr Betriebsstunden (Standard ohne Warmwasser) oder 2.400 h/Jahr (mit WW), fordert 30+ Jahre Temperaturstabilität und gibt bodenspezifische Entzugsleistungen vor.
VDI 4640 Struktur und Inhalte:
Welche Planungsgrundlagen gibt die VDI 4640 vor?
Zentrale Planungsgrundsätze 2026:
- Betriebsstunden als Basis:
- 1.800 h/Jahr (Standard ohne Warmwasser-Bereitung)
- 2.400 h/Jahr (mit Warmwasser-Bereitung integriert)
- Höhere Betriebsstunden → niedrigere zulässige W/m-Werte (Erdreich braucht Regenerationszeit)
- Langfristige Temperaturstabilität:
- Bohrungen müssen 30+ Jahre Regeneration ermöglichen
- Keine dauerhafte Auskühlung des Erdreichs unter kritische Temperaturen
- Mindestabstand zwischen Sonden: 6 Meter (thermische Überlagerung vermeiden)
- Sicherheitsmarge:
- Nicht 100% des theoretischen Maximums nutzen
- Empfehlung: Max. 80 kWh/m·Jahr Entzugsenergie
- 10-20% Sicherheitspuffer einplanen
- Geologische Vielfalt:
- Bodentypen sind nicht einheitlich über Tiefe
- Schichtweise Betrachtung nach Bohrprofil erforderlich
- Pauschale Durchschnittswerte führen zu 10-20% Fehler
Welche Blätter der VDI 4640 sind für Planer relevant?
Überblick VDI 4640 Blätter:
| Blatt | Titel | Inhalt | Relevanz für Planung |
|---|---|---|---|
| Blatt 1 | Allgemeines, Grundlagen, Anforderungen | Grundbegriffe, rechtliche Rahmenbedingungen, Genehmigungen | Basis-Verständnis |
| Blatt 2 | Erdwärmesonden | Auslegung, Dimensionierung, Entzugsleistungs-Tabellen | Kritisch für Planung |
| Blatt 3 | Untergrunderkundung | Geologische Erkundung, Bohrprofile, Wärmeleitfähigkeit | Wichtig vor Bohrung |
| Blatt 4 | Direkte Nutzung | Geothermie ohne Wärmepumpe (selten) | Optional |
Praktische Anwendung: Blatt 2 enthält die spezifischen Entzugsleistungs-Tabellen (W/m nach Bodentyp und Betriebsstunden) – das ist die Kern-Planungsgrundlage für Dimensionierung.
Welche spezifischen Entzugsleistungen gibt VDI 4640 nach Bodentyp?
VDI 4640 Blatt 2 definiert spezifische Entzugsleistungen (W/m) nach Bodenart, Wärmeleitfähigkeit λ und Betriebsstunden: trockener Sand/Kies 20-25 W/m (1.800 h/Jahr), wassergesättigter Sand/Kies 60-70 W/m, Ton/Schluff feucht 35-50 W/m, Sandstein 60-80 W/m, Kalkstein/Dolomit 65-85 W/m, Granit/Gneiss 84-100 W/m. Grundwasserfluss erhöht Werte um +20-30 W/m durch Konvektion.
Offizielle VDI 4640 Entzugsleistungs-Tabelle 2026:
| Bodentyp | Wärmeleitfähigkeit λ | 1.800 h/a | 2.400 h/a | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|
| Sand/Kies, trocken | <1,5 W/mK | 20–25 W/m | 15–20 W/m | Ungünstig! Wenig Wasser |
| Sand/Kies, wassergesättigt | 1,5–2,0 W/mK | 60–70 W/m | 50–60 W/m | Gut! Wasser leitet Wärme |
| Ton/Schluff, feucht | 1,5–2,5 W/mK | 35–50 W/m | 30–40 W/m | Mittel bis gut |
| Sandstein | 2,0–3,0 W/mK | 60–80 W/m | 50–65 W/m | Gut |
| Kalkstein/Dolomit | 2,5–3,5 W/mK | 65–85 W/m | 55–70 W/m | Sehr gut |
| Granit/Gneiss (fest) | >3,0 W/mK | 84–100 W/m | 70–85 W/m | Exzellent! |
| Mit Grundwasserfluss | variabel | +20–30 W/m Bonus | +20–30 W/m Bonus | Konvektion hilft massiv |
Was bedeuten diese Werte praktisch für Bohrkosten?
Worst Case versus Best Case Vergleich:
Worst Case (trockener Sand ohne Grundwasser):
- Entzugsleistung: 20 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 20 W/m = 500 m Bohrtiefe nötig
- Kosten: 500 m × 120 EUR/m = 60.000 EUR Bohrung
- Praktisch: UNMÖGLICH! → Alternative Technologie wählen
Best Case (Granit mit Grundwasserströmung):
- Entzugsleistung: 100 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 100 W/m = 100 m Bohrtiefe nötig
- Kosten: 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR Bohrung
- Praktisch: Wirtschaftlich! → Sole-WP optimal
Typischer Fall Deutschland (wassergesättigter Sand/Sandstein):
- Entzugsleistung: 50–60 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 55 W/m = 182 m Bohrtiefe
- Kosten: 182 m × 120 EUR/m = 21.840 EUR Bohrung
- Praktisch: Standard-Konfiguration
- Entzugsleistung: 20 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 20 W/m = 500 m Bohrtiefe nötig
- Kosten: 500 m × 120 EUR/m = 60.000 EUR Bohrung
- Praktisch: UNMÖGLICH! → Alternative Technologie wählen
Best Case (Granit mit Grundwasserströmung):
- Entzugsleistung: 100 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 100 W/m = 100 m Bohrtiefe nötig
- Kosten: 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR Bohrung
- Praktisch: Wirtschaftlich! → Sole-WP optimal
Typischer Fall Deutschland (wassergesättigter Sand/Sandstein):
- Entzugsleistung: 50–60 W/m
- Für 10 kW Entzug: 10.000 W ÷ 55 W/m = 182 m Bohrtiefe
- Kosten: 182 m × 120 EUR/m = 21.840 EUR Bohrung
- Praktisch: Standard-Konfiguration
Kritische Erkenntnis: Der Unterschied zwischen schlechter (20 W/m) und guter Geologie (100 W/m) bedeutet 5-fache Bohrkosten – geologische Vorerkundung ist essentiell.
Warum ist Wassersättigung so entscheidend?
Der dramatische Wasser-Effekt:
| Bodentyp | Trocken | Feucht/Wassergesättigt | Faktor-Verbesserung |
|---|---|---|---|
| Sand | 20 W/m | 70 W/m | 3,5× besser |
| Kies | 25 W/m | 80 W/m | 3,2× besser |
| Ton/Lehm | 30 W/m | 50 W/m | 1,7× besser |
Physikalischer Grund: Wasser hat Wärmeleitfähigkeit λ = 0,6 W/mK versus Luft λ = 0,026 W/mK = 23× bessere Wärmeleitung. Wassersättigung ersetzt Luft in Bodenporen durch Wasser → massive Verbesserung der Wärmeleitung.
Praktische Konsequenz:
Sandige Böden - Tiefenabhängige Strategie:
Oberflächennah (0-5 m): Trocken
- q_s = 20 W/m
- Für 10 kW: 500 m Bohrung nötig (unmöglich)
Unterhalb Grundwasserspiegel (10-100 m): Wassergesättigt
- q_s = 70 W/m
- Für 10 kW: 143 m Bohrung (realistisch)
EMPFEHLUNG: Bohrung deutlich unterhalb Grundwasserspiegel planen!
Mindestens 20-30 m unter GW-Spiegel für dauerhafte Sättigung.
Oberflächennah (0-5 m): Trocken
- q_s = 20 W/m
- Für 10 kW: 500 m Bohrung nötig (unmöglich)
Unterhalb Grundwasserspiegel (10-100 m): Wassergesättigt
- q_s = 70 W/m
- Für 10 kW: 143 m Bohrung (realistisch)
EMPFEHLUNG: Bohrung deutlich unterhalb Grundwasserspiegel planen!
Mindestens 20-30 m unter GW-Spiegel für dauerhafte Sättigung.
Was ist Wärmeleitfähigkeit λ und warum ist sie der Schlüsselparameter?
Die Wärmeleitfähigkeit λ (Lambda) gibt an, wie viel Wärmeleistung (Watt) durch 1 Meter Dicke eines Materials bei 1 Kelvin Temperaturdifferenz fließt (Maßeinheit W/(m·K)). Sie bestimmt direkt die Entzugsleistung: trockener Sand λ = 0,3-0,5 W/mK versus wassergesättigter Sand λ = 1,5-2,0 W/mK = 4-6× höhere Wärmeleitung. Granit mit λ = 2,5-3,5 W/mK ermöglicht 84-100 W/m Entzugsleistung.
Physikalische Bedeutung:
Wärmeleitfähigkeit λ = Wärmeleistung / (Fläche × Temperaturgradient)
Einheit: W/(m·K) = Watt pro Meter pro Kelvin
Interpretation:
- Höhere λ = Material leitet Wärme besser (gut für Erdsonden)
- Niedrige λ = Material isoliert besser (schlecht für Erdsonden, gut für Dämmung)
Einheit: W/(m·K) = Watt pro Meter pro Kelvin
Interpretation:
- Höhere λ = Material leitet Wärme besser (gut für Erdsonden)
- Niedrige λ = Material isoliert besser (schlecht für Erdsonden, gut für Dämmung)
Welche Wärmeleitfähigkeiten haben verschiedene Materialien?
Wärmeleitfähigkeit Vergleichstabelle:
| Material | λ [W/mK] | Interpretation für Erdwärme |
|---|---|---|
| Luft | 0,026 | Isolator (darum Isolierwolle wirkt) |
| Trockener Sand | 0,3–0,5 | Schlecht für Erdsonden |
| Wasser | 0,6 | Guter Wärmeleiter (+23× versus Luft) |
| Nasser Sand | 1,5–2,0 | Viel besser – 4× versus trocken |
| Ton/Lehm, feucht | 1,5–2,5 | Gut |
| Sandstein | 2,0–3,0 | Sehr gut |
| Granit | 2,5–3,5 | Exzellent für Erdsonden |
| Beton | 2,0–2,5 | Vergleichswert (Energiepfähle) |
| Metall (Kupfer) | 400 | Super-Leiter (theoretisch) |
Kritische Erkenntnis:
Wasser ist der Game-Changer! Ein wassergesättigter Boden mit λ = 2,0 W/mK hat 4-6× höhere Wärmeleitfähigkeit als trockener Boden mit λ = 0,3-0,5 W/mK. Das ist der Grund, warum Grundwasser so wertvoll ist – es ersetzt luftgefüllte Poren durch wassergefüllte Poren.
Wie hängen Wärmeleitfähigkeit und Entzugsleistung zusammen?
Direkte Korrelation:
Allgemeine Regel (VDI 4640 empirisch):
Entzugsleistung q_s [W/m] ≈ 25 × λ [W/mK] (bei 1.800 h/Jahr)
Beispiele:
- λ = 1,0 W/mK → q_s ≈ 25 W/m (trockener Boden)
- λ = 2,0 W/mK → q_s ≈ 50 W/m (feuchter Sand)
- λ = 3,0 W/mK → q_s ≈ 75 W/m (Granit)
- λ = 4,0 W/mK → q_s ≈ 100 W/m (Granit + Grundwasser)
Diese Formel ist Näherung – VDI-Tabellen präziser!
Entzugsleistung q_s [W/m] ≈ 25 × λ [W/mK] (bei 1.800 h/Jahr)
Beispiele:
- λ = 1,0 W/mK → q_s ≈ 25 W/m (trockener Boden)
- λ = 2,0 W/mK → q_s ≈ 50 W/m (feuchter Sand)
- λ = 3,0 W/mK → q_s ≈ 75 W/m (Granit)
- λ = 4,0 W/mK → q_s ≈ 100 W/m (Granit + Grundwasser)
Diese Formel ist Näherung – VDI-Tabellen präziser!
Warum ist die Beziehung nicht linear?
Die Entzugsleistung hängt nicht nur von λ ab, sondern auch von:
- Regenerationszeit zwischen Heizzyklen
- Bohrlochdurchmesser und Hinterfüllung
- Rohrabstand im Bohrloch
- Betriebsstunden pro Jahr
Daher nutzen Planer VDI 4640 Tabellen statt simpler Formeln.
Wie berechne ich die erforderliche Sondenlänge für mein Projekt?
Die erforderliche Sondenlänge berechnet sich in vier Schritten: (1) Entzugsleistung bestimmen aus Heizleistung × (1 - 1/COP), (2) Geologische Untergrunderkundung via Bohrprofil, (3) Spezifische Entzugsleistung (W/m) pro Bodenschicht ermitteln, (4) Sondenlänge = Entzugsleistung [W] ÷ durchschnittliche spez. Entzugsleistung [W/m]. Beispiel: 12 kW Heizlast, COP 4,2 → 9,9 kW Entzug ÷ 60 W/m = 165 m Bohrtiefe.
Schritt-für-Schritt Dimensionierung:
Schritt 1: Wie bestimme ich die erforderliche Entzugsleistung?
Ausgangspunkt: Heizlast des Gebäudes
HEIZLAST-BEISPIEL Einfamilienhaus 150 m²:
Vereinfachte Berechnung:
- Gebäude: 150 m² Wohnfläche
- Spezifische Heizlast: 80 W/m² (moderner Altbau teilsaniert)
- → Heizlast = 150 m² × 80 W/m² = 12.000 W = 12 kW
Realistischere Berechnung (DIN EN 12831):
- Heizlast Gebäude: 10 kW (Auslegungspunkt -12°C)
- Warmwasser: 3 kW zusätzlich
- → Gesamt-Heizleistung WP: 13 kW
Vereinfachte Berechnung:
- Gebäude: 150 m² Wohnfläche
- Spezifische Heizlast: 80 W/m² (moderner Altbau teilsaniert)
- → Heizlast = 150 m² × 80 W/m² = 12.000 W = 12 kW
Realistischere Berechnung (DIN EN 12831):
- Heizlast Gebäude: 10 kW (Auslegungspunkt -12°C)
- Warmwasser: 3 kW zusätzlich
- → Gesamt-Heizleistung WP: 13 kW
Entzugsleistung aus COP-Wert:
Formel: Entzugsleistung Q_E = Heizleistung Q_H × (1 - 1/COP)
Beispiel mit 13 kW Heizleistung:
COP 3,5: Q_E = 13 × (1 - 1/3,5) = 13 × 0,714 = 9,3 kW
COP 4,0: Q_E = 13 × (1 - 1/4,0) = 13 × 0,75 = 9,8 kW
COP 4,5: Q_E = 13 × (1 - 1/4,5) = 13 × 0,778 = 10,1 kW
→ Für Planung: 10 kW Entzugsleistung bei COP 4,0 annehmen
Beispiel mit 13 kW Heizleistung:
COP 3,5: Q_E = 13 × (1 - 1/3,5) = 13 × 0,714 = 9,3 kW
COP 4,0: Q_E = 13 × (1 - 1/4,0) = 13 × 0,75 = 9,8 kW
COP 4,5: Q_E = 13 × (1 - 1/4,5) = 13 × 0,778 = 10,1 kW
→ Für Planung: 10 kW Entzugsleistung bei COP 4,0 annehmen
Schritt 2: Wie erfolgt die geologische Untergrunderkundung?
Was Planer benötigen:
- Bohrprofil:
- Erkundungsbohrung bis geplante Tiefe (oder Nachbar-Bohrung nutzen)
- Kosten: 1.500-3.000 EUR for professionelle Erkundung
- Schichtweise Dokumentation alle 1-2 Meter
- Bodenarten pro Schicht:
- Sand? Ton? Gestein? Mischung?
- Korngröße und Verdichtung
- Feuchtigkeit und Wassersättigung
- Grundwasser-Situation:
- Grundwasserspiegel-Tiefe
- Stationär oder strömend?
- Fließgeschwindigkeit (falls messbar)
Praktische Empfehlung nach Anlagengröße:
Kleine Anlage (<15 kW):
- Eine Erkundungsbohrung oft ausreichend
- Budget: 2.000-3.000 EUR
Mittlere Anlage (15-30 kW):
- 1-2 Erkundungsbohrungen
- Budget: 3.000-5.000 EUR
Große Anlage (>30 kW):
- 2-3 Erkundungsbohrungen
- + Thermal Response Test (TRT) empfohlen
- Budget: 5.000-10.000 EUR
- Eine Erkundungsbohrung oft ausreichend
- Budget: 2.000-3.000 EUR
Mittlere Anlage (15-30 kW):
- 1-2 Erkundungsbohrungen
- Budget: 3.000-5.000 EUR
Große Anlage (>30 kW):
- 2-3 Erkundungsbohrungen
- + Thermal Response Test (TRT) empfohlen
- Budget: 5.000-10.000 EUR
Schritt 3: Wie berechne ich schichtweise Entzugsleistung?
VDI 4640 fordert: Schichtweise Berechnung statt Pauschaldurchschnitt
PRAXIS-BEISPIEL Bohrprofil Standort Süddeutschland:
Schicht 1 (0-2 m):
- Bodenart: Ton/Schluff trocken
- λ = 1,0 W/mK
- → q_s = 20 W/m (1.800 h/Jahr)
Schicht 2 (2-10 m):
- Bodenart: Sandstein
- λ = 2,5 W/mK
- → q_s = 70 W/m (1.800 h/Jahr)
Schicht 3 (10-100 m):
- Bodenart: Sandstein/Ton-Wechsellagerung
- λ = 2,0 W/mK
- → q_s = 55 W/m (1.800 h/Jahr)
GESAMTENTZUGSLEISTUNG 100 m Sonde:
Schicht 1 (0-2 m): 2 m × 20 W/m = 40 W
Schicht 2 (2-10 m): 8 m × 70 W/m = 560 W
Schicht 3 (10-100 m): 90 m × 55 W/m = 4.950 W
────────────────────────────────────────────────
TOTAL: 100 m gesamt = 5.550 W = 5,55 kW
Durchschnittliche spez. Entzugsleistung:
5.550 W ÷ 100 m = 55,5 W/m (gewichteter Durchschnitt)
Schicht 1 (0-2 m):
- Bodenart: Ton/Schluff trocken
- λ = 1,0 W/mK
- → q_s = 20 W/m (1.800 h/Jahr)
Schicht 2 (2-10 m):
- Bodenart: Sandstein
- λ = 2,5 W/mK
- → q_s = 70 W/m (1.800 h/Jahr)
Schicht 3 (10-100 m):
- Bodenart: Sandstein/Ton-Wechsellagerung
- λ = 2,0 W/mK
- → q_s = 55 W/m (1.800 h/Jahr)
GESAMTENTZUGSLEISTUNG 100 m Sonde:
Schicht 1 (0-2 m): 2 m × 20 W/m = 40 W
Schicht 2 (2-10 m): 8 m × 70 W/m = 560 W
Schicht 3 (10-100 m): 90 m × 55 W/m = 4.950 W
────────────────────────────────────────────────
TOTAL: 100 m gesamt = 5.550 W = 5,55 kW
Durchschnittliche spez. Entzugsleistung:
5.550 W ÷ 100 m = 55,5 W/m (gewichteter Durchschnitt)
Häufiger Fehler:
❌ FALSCH: Einfach 50 W/m für gesamte Tiefe annehmen
→ Kann 10-20% Abweichung vom realen Wert haben
✅ RICHTIG: Schichtweise Berechnung nach Bohrprofil
→ Genauigkeit ±5-10% (versus ±20% bei Pauschalmethode)
→ Kann 10-20% Abweichung vom realen Wert haben
✅ RICHTIG: Schichtweise Berechnung nach Bohrprofil
→ Genauigkeit ±5-10% (versus ±20% bei Pauschalmethode)
Schritt 4: Wie berechne ich die finale Sondenlänge?
Zentrale Dimensionierungsformel:
ERFORDERLICHE SONDENLÄNGE [m] = ENTZUGSLEISTUNG [W] ÷ SPEZ. ENTZUGSLEISTUNG [W/m]
Praktisches Beispiel:
- Entzugsleistung benötigt: 10.000 W
- Durchschn. spez. Entzugsleistung: 55,5 W/m (aus Schritt 3)
- → Erforderliche Länge = 10.000 ÷ 55,5 = 180 m
MIT SICHERHEITSMARGE (empfohlen +10%):
- 180 m × 1,1 = 198 m ≈ 200 m Gesamtbohrung
Praktisches Beispiel:
- Entzugsleistung benötigt: 10.000 W
- Durchschn. spez. Entzugsleistung: 55,5 W/m (aus Schritt 3)
- → Erforderliche Länge = 10.000 ÷ 55,5 = 180 m
MIT SICHERHEITSMARGE (empfohlen +10%):
- 180 m × 1,1 = 198 m ≈ 200 m Gesamtbohrung
Konfiguration bei mehreren Sonden:
Gesamtsondenlänge erforderlich: 200 m
OPTION A: Eine Sonde
- 1 × 200 m Tiefbohrung
- Kosten: 200 m × 130 EUR/m = 26.000 EUR (tief = teurer)
- Nachteil: Tiefe Bohrung technisch anspruchsvoller
OPTION B: Zwei Sonden
- 2 × 100 m Bohrungen
- Kosten: 200 m × 120 EUR/m = 24.000 EUR
- Mindestabstand: 6 Meter zwischen Sonden
- Vorteil: Standard-Bohrtiefe, günstiger
OPTION C: Drei Sonden
- 3 × 67 m Bohrungen
- Kosten: 201 m × 110 EUR/m = 22.110 EUR (flach = günstiger)
- Mindestabstand: Je 6 Meter
- Vorteil: Günstigste Option, beste thermische Verteilung
- Nachteil: Mehr Platzbedarf (3 Bohrpunkte + Abstände)
EMPFEHLUNG: Option B oder C je nach Grundstücksgröße
OPTION A: Eine Sonde
- 1 × 200 m Tiefbohrung
- Kosten: 200 m × 130 EUR/m = 26.000 EUR (tief = teurer)
- Nachteil: Tiefe Bohrung technisch anspruchsvoller
OPTION B: Zwei Sonden
- 2 × 100 m Bohrungen
- Kosten: 200 m × 120 EUR/m = 24.000 EUR
- Mindestabstand: 6 Meter zwischen Sonden
- Vorteil: Standard-Bohrtiefe, günstiger
OPTION C: Drei Sonden
- 3 × 67 m Bohrungen
- Kosten: 201 m × 110 EUR/m = 22.110 EUR (flach = günstiger)
- Mindestabstand: Je 6 Meter
- Vorteil: Günstigste Option, beste thermische Verteilung
- Nachteil: Mehr Platzbedarf (3 Bohrpunkte + Abstände)
EMPFEHLUNG: Option B oder C je nach Grundstücksgröße
Welche Faktoren beeinflussen Entzugsleistung am stärksten?
Die drei kritischsten Einflussfaktoren sind: (1) Grundwasserfluss erhöht Entzugsleistung um 60-100% durch Konvektion (von 50 W/m auf 80-100 W/m), (2) Wassersättigung steigert Werte um Faktor 3-4 (trockener Sand 20 W/m versus wassergesättigt 70 W/m), (3) Bodentemperatur – tiefere Sonden (100 m+) liefern stabilere 10-12°C ganzjährig versus flache Sonden (30 m) mit 2-15°C Schwankung.
Wie wirkt Grundwasserfluss auf die Entzugsleistung?
Der massive Konvektions-Vorteil:
OHNE Grundwasserfluss (reine Wärmeleitung):
- Entzugsleistung: 50 W/m
- Wärme-Transport: Nur durch Diffusion im Sediment
- Regeneration: Langsam (Wochen-Monate)
MIT schwachem Grundwasserfluss (0,1-0,5 m/Tag):
- Entzugsleistung: 60–70 W/m (+20-40%)
- Zusätzlicher Konvektivwärme-Transport
- Regeneration: Schneller (Tage-Wochen)
MIT starkem Grundwasserfluss (>1 m/Tag):
- Entzugsleistung: 80–100 W/m (+60-100%)
- Kontinuierliche Wärme-Nachlieferung "von außen"
- Regeneration: Sehr schnell (Stunden-Tage)
- Entzugsleistung: 50 W/m
- Wärme-Transport: Nur durch Diffusion im Sediment
- Regeneration: Langsam (Wochen-Monate)
MIT schwachem Grundwasserfluss (0,1-0,5 m/Tag):
- Entzugsleistung: 60–70 W/m (+20-40%)
- Zusätzlicher Konvektivwärme-Transport
- Regeneration: Schneller (Tage-Wochen)
MIT starkem Grundwasserfluss (>1 m/Tag):
- Entzugsleistung: 80–100 W/m (+60-100%)
- Kontinuierliche Wärme-Nachlieferung "von außen"
- Regeneration: Sehr schnell (Stunden-Tage)
Physikalischer Grund:
Fließendes Grundwasser transportiert kontinuierlich wärmere Wassermassen zur Erdsonde – Konvektion ist 10-100× effizienter als reine Wärmeleitung durch Sediment. Das Erdreich um die Sonde kühlt sich aus, aber ständig strömt neues, wärmeres Grundwasser nach.
Praktische Konsequenz für Bohrkosten:
Standort MIT Grundwasserfluss:
- 100 W/m Entzugsleistung erreichbar
- Für 10 kW Entzug: 100 m Bohrung
- Kosten: 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR
Standort OHNE Grundwasser:
- 50 W/m Entzugsleistung (reine Leitung)
- Für 10 kW Entzug: 200 m Bohrung
- Kosten: 200 m × 120 EUR/m = 24.000 EUR
→ Grundwasser halbiert Bohrkosten! (12.000 EUR Ersparnis)
- 100 W/m Entzugsleistung erreichbar
- Für 10 kW Entzug: 100 m Bohrung
- Kosten: 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR
Standort OHNE Grundwasser:
- 50 W/m Entzugsleistung (reine Leitung)
- Für 10 kW Entzug: 200 m Bohrung
- Kosten: 200 m × 120 EUR/m = 24.000 EUR
→ Grundwasser halbiert Bohrkosten! (12.000 EUR Ersparnis)
Wie findet man Grundwasser-Standorte?
- Hydrogeologische Karten konsultieren (Landesämter für Geologie)
- Nachbar-Brunnen befragen (Tiefe, Ergiebigkeit)
- Probebohrung mit Grundwasser-Messung
- Thermal Response Test zeigt indirekt Grundwasser-Einfluss
Warum ist Wassersättigung so kritisch?
Der dramatische Wasser-Effekt (bereits erwähnt, hier Details):
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| Bodentyp | Trocken (λ) | Trocken (q_s) | Wassergesättigt (λ) | Wassergesättigt (q_s) | Faktor |
|---|---|---|---|---|---|
| Sand | 0,4 W/mK | 20 W/m | 1,8 W/mK | 70 W/m | 3,5× |
| Kies | 0,5 W/mK | 25 W/m | 2,0 W/mK | 80 W/m | 3,2× |
| Ton | 0,8 W/mK | 30 W/m | 1,6 W/mK | 50 W/m | 1,7× |
Praktisches Beispiel: Sandige Böden, Tiefenabhängigkeit
Oberflächennah (0-5 m): TROCKEN
- Bodenfeuchtigkeit wechselt saisonal
- Sommer: Austrocknung
- Winter: Durchfeuchtung, aber nicht wassersättigt
- q_s = 20-25 W/m (ungünstig)
Unterhalb Grundwasserspiegel (10-100 m): WASSERGESÄTTIGT
- Permanent wassergesättigt
- Kapillare vollständig mit Wasser gefüllt
- q_s = 60-70 W/m (gut)
PLANUNGS-EMPFEHLUNG:
→ Bohrung mindestens 20-30 m UNTER Grundwasserspiegel
→ Selbst bei GW-Spiegel 5 m Tiefe: Bohrung bis 100 m sinnvoll
→ Oberflächennahe 0-10 m bringen wenig Entzugsleistung
- Bodenfeuchtigkeit wechselt saisonal
- Sommer: Austrocknung
- Winter: Durchfeuchtung, aber nicht wassersättigt
- q_s = 20-25 W/m (ungünstig)
Unterhalb Grundwasserspiegel (10-100 m): WASSERGESÄTTIGT
- Permanent wassergesättigt
- Kapillare vollständig mit Wasser gefüllt
- q_s = 60-70 W/m (gut)
PLANUNGS-EMPFEHLUNG:
→ Bohrung mindestens 20-30 m UNTER Grundwasserspiegel
→ Selbst bei GW-Spiegel 5 m Tiefe: Bohrung bis 100 m sinnvoll
→ Oberflächennahe 0-10 m bringen wenig Entzugsleistung
Wie beeinflusst Bohrungstiefe die Effizienz?
Temperatur-Stabilität nimmt mit Tiefe zu:
FLACHE BOHRUNG (20-30 m):
- Bodentemperatur schwankt mit Jahreszeiten:
- Winter: 2–5°C (sehr kalt)
- Sommer: 12–15°C (warm)
- Jahresmittel: ~8–10°C
- WP-Effizienz schwankt: Winter JAZ 3,8 / Sommer JAZ 4,5
MITTLERE BOHRUNG (50-80 m):
- Temperatur stabiler:
- Winter: 8–10°C
- Sommer: 10–12°C
- Jahresmittel: ~10°C
- WP-Effizienz konstanter: JAZ 4,2-4,5 ganzjährig
TIEFE BOHRUNG (100+ m):
- Temperatur fast konstant:
- Ganzjährig: 10–12°C (minimale Schwankung)
- Geothermischer Gradient: +3°C pro 100 m Tiefe
- WP-Effizienz optimal: JAZ 4,5-5,0 stabil
KONSEQUENZ:
→ Tiefere Sonde = stabilere Quellentemperatur = höhere JAZ
→ 100 m Sonde: JAZ 4,5-5,0 (exzellent)
→ 30 m Sonde: JAZ 4,0-4,3 (gut, aber schwankend)
- Bodentemperatur schwankt mit Jahreszeiten:
- Winter: 2–5°C (sehr kalt)
- Sommer: 12–15°C (warm)
- Jahresmittel: ~8–10°C
- WP-Effizienz schwankt: Winter JAZ 3,8 / Sommer JAZ 4,5
MITTLERE BOHRUNG (50-80 m):
- Temperatur stabiler:
- Winter: 8–10°C
- Sommer: 10–12°C
- Jahresmittel: ~10°C
- WP-Effizienz konstanter: JAZ 4,2-4,5 ganzjährig
TIEFE BOHRUNG (100+ m):
- Temperatur fast konstant:
- Ganzjährig: 10–12°C (minimale Schwankung)
- Geothermischer Gradient: +3°C pro 100 m Tiefe
- WP-Effizienz optimal: JAZ 4,5-5,0 stabil
KONSEQUENZ:
→ Tiefere Sonde = stabilere Quellentemperatur = höhere JAZ
→ 100 m Sonde: JAZ 4,5-5,0 (exzellent)
→ 30 m Sonde: JAZ 4,0-4,3 (gut, aber schwankend)
Kosten versus Nutzen tieferer Bohrungen:
Pro Meter zusätzliche Tiefe:
- Kosten: +80-150 EUR/m
- Effizienzgewinn: +0,05-0,1 JAZ pro 20 m Mehrtiefe
- Jährliche Stromersparnis: ~100-200 EUR (bei 20.000 kWh Wärmebedarf)
- Break-Even: 3-5 Jahre
BEISPIEL: 100 m versus 80 m Bohrung
- Mehrkosten: 20 m × 120 EUR = 2.400 EUR
- JAZ-Steigerung: 4,3 → 4,5 (+0,2)
- Jährliche Ersparnis: ~180 EUR
- Amortisation: 2.400 ÷ 180 = 13,3 Jahre
EMPFEHLUNG: Lieber etwas tiefer bohren für Effizienz!
Mindestens 80-100 m Tiefe anstreben (wenn Geologie erlaubt).
- Kosten: +80-150 EUR/m
- Effizienzgewinn: +0,05-0,1 JAZ pro 20 m Mehrtiefe
- Jährliche Stromersparnis: ~100-200 EUR (bei 20.000 kWh Wärmebedarf)
- Break-Even: 3-5 Jahre
BEISPIEL: 100 m versus 80 m Bohrung
- Mehrkosten: 20 m × 120 EUR = 2.400 EUR
- JAZ-Steigerung: 4,3 → 4,5 (+0,2)
- Jährliche Ersparnis: ~180 EUR
- Amortisation: 2.400 ÷ 180 = 13,3 Jahre
EMPFEHLUNG: Lieber etwas tiefer bohren für Effizienz!
Mindestens 80-100 m Tiefe anstreben (wenn Geologie erlaubt).
Was ist ein Thermal Response Test (TRT) und wann ist er sinnvoll?
Ein Thermal Response Test (TRT) ist eine in-situ Messung der echten Wärmeleitfähigkeit λ und Entzugsleistung des Standort-Untergrunds durch 50+ Stunden kontinuierliche Heiz- oder Kühl-Belastung einer Test-Erdsonde mit Temperatur-Aufzeichnung. Kosten 3.000-6.000 EUR (plus Test-Bohrung), Dauer 5-7 Tage, Genauigkeit ±5-10%. Pflicht bei Anlagen >20 kW oder unsicherer Geologie.
TRT-Ablauf im Detail:
Wie funktioniert ein Thermal Response Test technisch?
Schritt-für-Schritt Durchführung:
1. VORBEREITUNG (Tag 1):
- Test-Bohrung durchführen (gleiche Tiefe wie geplant, z.B. 100 m)
- U-Rohr oder Doppel-U-Rohr einbauen
- Hinterfüllung mit Bentonit/Zement
- Zirkulationspumpe und Wärmequelle anschließen
- Temperatur-Sensoren installieren (Vorlauf, Rücklauf)
- Durchflussmesser kalibrieren
2. TEST-DURCHFÜHRUNG (Tag 2-4, mindestens 50 Stunden):
- Konstante Heizleistung einspeisen (~5 kW typisch)
- Alternativ: Kühlung bei Kühl-Anwendungen
- Temperaturmessungen: Alle 30-60 Sekunden
- Kontinuierliche Durchflussraten-Messung
- Vorlauf-Temperatur (T_in) und Rücklauf-Temperatur (T_out) loggen
- Umgebungstemperatur-Kompensation
3. AUSWERTUNG (Tag 5-7):
- λ (Wärmeleitfähigkeit) berechnen aus Temperaturverlauf
- Thermaler Bohrloch-Widerstand R_b bestimmen
- Reale spezifische Entzugsleistung q_s ermitteln
- Vergleich mit VDI 4640 Tabellenwerten
- Empfehlung für finale Dimensionierung
- Test-Bohrung durchführen (gleiche Tiefe wie geplant, z.B. 100 m)
- U-Rohr oder Doppel-U-Rohr einbauen
- Hinterfüllung mit Bentonit/Zement
- Zirkulationspumpe und Wärmequelle anschließen
- Temperatur-Sensoren installieren (Vorlauf, Rücklauf)
- Durchflussmesser kalibrieren
2. TEST-DURCHFÜHRUNG (Tag 2-4, mindestens 50 Stunden):
- Konstante Heizleistung einspeisen (~5 kW typisch)
- Alternativ: Kühlung bei Kühl-Anwendungen
- Temperaturmessungen: Alle 30-60 Sekunden
- Kontinuierliche Durchflussraten-Messung
- Vorlauf-Temperatur (T_in) und Rücklauf-Temperatur (T_out) loggen
- Umgebungstemperatur-Kompensation
3. AUSWERTUNG (Tag 5-7):
- λ (Wärmeleitfähigkeit) berechnen aus Temperaturverlauf
- Thermaler Bohrloch-Widerstand R_b bestimmen
- Reale spezifische Entzugsleistung q_s ermitteln
- Vergleich mit VDI 4640 Tabellenwerten
- Empfehlung für finale Dimensionierung
Gemessene Parameter:
- λ (Wärmeleitfähigkeit): Kernwert, direkt aus Temperaturanstieg über Zeit
- R_b (Bohrloch-Widerstand): Wärmewiderstand zwischen Sole und Erdreich
- q_s (spez. Entzugsleistung): Finale W/m-Werte für Planung
- Homogenität: Zeigt Schichtung oder einheitliche Geologie
Wann ist ein TRT Pflicht, empfohlen oder optional?
TRT ist PFLICHT bei:
✅ Große Anlage >20 kW Entzugsleistung
- Zu teuer für Dimensionierungsfehler (50.000+ EUR Bohrkosten)
- 5.000 EUR TRT-Kosten = nur 10% der Gesamt-Bohrkosten
- Unterdimensionierung: WP läuft ineffizient, Mehrkosten 500-1.000 EUR/Jahr
- Überdimensionierung: 10.000-20.000 EUR Mehrkosten für unnötige Bohrung
✅ Unsichere Geologie
- Keine Bohrprofile verfügbar
- Mischung verschiedener Bodentypen
- Moräne (Gletscher-Ablagerungen, sehr heterogen)
- Unklare Grundwasser-Situation
✅ Mehrere Sonden geplant (>3 Stück)
- Risiko thermischer Überlagerung
- Mindestabstand 6 m oft nicht ausreichend
- TRT zeigt reale Regenerationszeit
✅ Kritische Anwendungen
- Industrieprozesse mit konstanter Kühlung/Heizung
- Mehrfamilienhäuser mit hoher Auslastung
- Serverraum-Kühlung (24/7 Betrieb)
TRT ist EMPFOHLEN bei:
⚠️ Mittlere Anlage 10-20 kW
- Wirtschaftlichkeit prüfen: Lohnt Mehrkosten TRT?
- Bei guten Bohrprofilen: Optional
- Bei unsicherer Geologie: Dringend empfohlen
⚠️ Potentiell schwierige Böden
- Trockene Sandböden (Risiko Unterdimensionierung)
- Tonschichten (thermische Eigenschaften variabel)
- Kalk-Dolinen (Hohlräume möglich)
⚠️ Langfristiges Investment
- Gebäude >30 Jahre Nutzung
- Hohe Amortisationszeiten
- Sicherheit wichtiger als Kosten-Ersparnis
TRT ist OPTIONAL bei:
✓ Kleine Anlage <10 kW
- Bohrkosten 15.000-20.000 EUR
- TRT-Kosten 5.000 EUR = 25-33% der Bohrkosten
- Wirtschaftlich fragwürdig
- VDI 4640 Tabellenwerte mit +20% Sicherheitsmarge ausreichend
✓ Gute Bohrprofile verfügbar
- Nachbar hat identische Erdsonden-Anlage
- Geologische Karten sehr detailliert
- Klare Schichtung (z.B. nur Sandstein 0-100 m)
✓ Budget knapp
- Priorität: Anlage überhaupt realisieren
- Risiko: 10-20% Effizienz-Einbuße akzeptabel
TRT ist NICHT NÖTIG bei:
❌ Luftwärmepumpe (keine Erdsonden)
❌ Grundwasser-Wärmepumpe (Temperatur direkt messbar im Brunnen)
❌ Oberflächennahe Kollektoren (nur 1-2 m Tiefe, variable Temperatur)
❌ Grundwasser-Wärmepumpe (Temperatur direkt messbar im Brunnen)
❌ Oberflächennahe Kollektoren (nur 1-2 m Tiefe, variable Temperatur)
Wie dimensioniere ich Erdsonden für konkrete Praxis-Beispiele?
Drei Dimensionierungsbeispiele mit realistischen Zahlen: (1) Standard-Einfamilienhaus 10 kW Heizlast, wassergesättigter Sand → 167 m Bohrung (2×85 m), Kosten 20.400 EUR; (2) Schlechte Geologie 9 kW Entzug, trockener Sand → 450 m unmöglich, Alternative Hybrid/Luft-WP nötig; (3) Optimale Geologie 12 kW Entzug, Granit mit Grundwasser → 133 m (2×67 m), Kosten 16.000 EUR, JAZ 4,8-5,2 erreichbar.
Beispiel 1: Standard-Einfamilienhaus mit guter Geologie
Projekt-Vorgaben:
Gebäude: 150 m² Einfamilienhaus, moderner Altbau
Heizlast: 10 kW (DIN EN 12831, Auslegung -12°C)
Warmwasser: 3 kW zusätzlich
Betriebsstunden: 1.800 h/Jahr (VDI Standard ohne WW)
Untergrund: Wassergesättigter Sand/Sandstein (Bohrprofil verfügbar)
Heizlast: 10 kW (DIN EN 12831, Auslegung -12°C)
Warmwasser: 3 kW zusätzlich
Betriebsstunden: 1.800 h/Jahr (VDI Standard ohne WW)
Untergrund: Wassergesättigter Sand/Sandstein (Bohrprofil verfügbar)
Schritt-für-Schritt Dimensionierung:
SCHRITT 1: Heizleistung Wärmepumpe
Q_H = 10 kW Heizung + 3 kW Warmwasser = 13 kW gesamt
SCHRITT 2: Entzugsleistung bei COP 4,2
Q_E = 13 kW × (1 - 1/4,2) = 13 × 0,762 = 9,9 kW ≈ 10 kW
SCHRITT 3: Spezifische Entzugsleistung (aus Bohrprofil)
Bohrprofil zeigt durchschnittlich: Sand/Sandstein, wassergesättigt
→ VDI 4640 Tabelle: q_s = 60 W/m (bei 1.800 h/Jahr)
SCHRITT 4: Erforderliche Sondenlänge
L = Q_E / q_s = 10.000 W / 60 W/m = 167 m
MIT SICHERHEITSMARGE (+10%):
L_sicher = 167 m × 1,1 = 184 m ≈ 185 m Gesamtbohrung
OPTIMALE KONFIGURATION:
→ Zwei Sonden à 92,5 m (praktisch: 2×95 m = 190 m)
→ Abstand zwischen Sonden: 6 Meter minimum
Q_H = 10 kW Heizung + 3 kW Warmwasser = 13 kW gesamt
SCHRITT 2: Entzugsleistung bei COP 4,2
Q_E = 13 kW × (1 - 1/4,2) = 13 × 0,762 = 9,9 kW ≈ 10 kW
SCHRITT 3: Spezifische Entzugsleistung (aus Bohrprofil)
Bohrprofil zeigt durchschnittlich: Sand/Sandstein, wassergesättigt
→ VDI 4640 Tabelle: q_s = 60 W/m (bei 1.800 h/Jahr)
SCHRITT 4: Erforderliche Sondenlänge
L = Q_E / q_s = 10.000 W / 60 W/m = 167 m
MIT SICHERHEITSMARGE (+10%):
L_sicher = 167 m × 1,1 = 184 m ≈ 185 m Gesamtbohrung
OPTIMALE KONFIGURATION:
→ Zwei Sonden à 92,5 m (praktisch: 2×95 m = 190 m)
→ Abstand zwischen Sonden: 6 Meter minimum
Kosten-Kalkulation (regional unterschiedlich):
BOHRKOSTEN:
- Bohrung 190 m: 190 m × 120 EUR/m = 22.800 EUR
- Zzgl. Tiefenzuschlag >80 m: 190 m × 10 EUR/m = 1.900 EUR
- Zwischensumme Bohrung: 24.700 EUR
MATERIAL & INSTALLATION:
- 2× Doppel-U-Rohr PE 32×2,9 mm: 2×95 m = 1.800 EUR
- Hinterfüllung Bentonit/Zement: 1.200 EUR
- Verteil/Sammelschacht: 800 EUR
- Hydraulische Installation: 2.000 EUR
- Inbetriebnahme, Spülung, Druckprüfung: 1.500 EUR
- Zwischensumme Material/Installation: 7.300 EUR
GESAMT-INVESTITION ERDSONDEN:
24.700 + 7.300 = 32.000 EUR
PLUS Wärmepumpe selbst: 12.000-15.000 EUR
→ KOMPLETT-SYSTEM: 44.000-47.000 EUR vor Förderung
- Bohrung 190 m: 190 m × 120 EUR/m = 22.800 EUR
- Zzgl. Tiefenzuschlag >80 m: 190 m × 10 EUR/m = 1.900 EUR
- Zwischensumme Bohrung: 24.700 EUR
MATERIAL & INSTALLATION:
- 2× Doppel-U-Rohr PE 32×2,9 mm: 2×95 m = 1.800 EUR
- Hinterfüllung Bentonit/Zement: 1.200 EUR
- Verteil/Sammelschacht: 800 EUR
- Hydraulische Installation: 2.000 EUR
- Inbetriebnahme, Spülung, Druckprüfung: 1.500 EUR
- Zwischensumme Material/Installation: 7.300 EUR
GESAMT-INVESTITION ERDSONDEN:
24.700 + 7.300 = 32.000 EUR
PLUS Wärmepumpe selbst: 12.000-15.000 EUR
→ KOMPLETT-SYSTEM: 44.000-47.000 EUR vor Förderung
Wirtschaftlichkeit:
Nach 30% KfW-Förderung: 44.000 × 0,7 = 30.800 EUR Eigenanteil
JAZ erreichbar: 4,5-4,8 (exzellent bei 2 Sonden, gute Geologie)
Jährliche Betriebskosten: ~1.200 EUR (versus 2.800 EUR Gas)
Amortisation: 10-12 Jahre
JAZ erreichbar: 4,5-4,8 (exzellent bei 2 Sonden, gute Geologie)
Jährliche Betriebskosten: ~1.200 EUR (versus 2.800 EUR Gas)
Amortisation: 10-12 Jahre
Beispiel 2: Schlechte Geologie - Trockener Sand
Projekt-Vorgaben:
Gebäude: 160 m² Einfamilienhaus
Heizlast: 12 kW
Entzugsleistung nötig: 9 kW (bei COP 4,0)
Untergrund: Trockener Sand, KEIN Grundwasser (Probebohrung bestätigt)
Betriebsstunden: 1.800 h/Jahr
Heizlast: 12 kW
Entzugsleistung nötig: 9 kW (bei COP 4,0)
Untergrund: Trockener Sand, KEIN Grundwasser (Probebohrung bestätigt)
Betriebsstunden: 1.800 h/Jahr
Dimensionierung zeigt Problem:
SCHRITT 1: Spezifische Entzugsleistung (trockener Sand)
VDI 4640 Tabelle: q_s = 20 W/m (sehr schlecht!)
SCHRITT 2: Erforderliche Sondenlänge
L = 9.000 W / 20 W/m = 450 m Bohrtiefe!!!
DAS IST PRAKTISCH UNMÖGLICH:
- Bohrkosten: 450 m × 120-150 EUR/m = 54.000-67.500 EUR
- Technisch: 450 m Tiefbohrung extrem anspruchsvoll
- Genehmigung: Oft Limit bei 200-300 m Tiefe
- Wirtschaftlich: Nie amortisierbar versus Alternativen
VDI 4640 Tabelle: q_s = 20 W/m (sehr schlecht!)
SCHRITT 2: Erforderliche Sondenlänge
L = 9.000 W / 20 W/m = 450 m Bohrtiefe!!!
DAS IST PRAKTISCH UNMÖGLICH:
- Bohrkosten: 450 m × 120-150 EUR/m = 54.000-67.500 EUR
- Technisch: 450 m Tiefbohrung extrem anspruchsvoll
- Genehmigung: Oft Limit bei 200-300 m Tiefe
- Wirtschaftlich: Nie amortisierbar versus Alternativen
Lösungsoptionen bei schlechter Geologie:
OPTION A: Horizontale Erdwärmekollektoren
- Flächenbedarf: 9.000 W / 30 W/m² = 300 m² (sehr groß!)
- Kosten: ~12.000-18.000 EUR (günstiger als Tiefbohrung)
- Problem: 300 m² Grundstücksfläche oft nicht verfügbar
- Effizienz: JAZ 3,8-4,2 (schlechter als Tiefensonden)
OPTION B: Luftwärmepumpe statt Sole
- Keine Bohrung erforderlich
- Kosten komplett: 15.000-20.000 EUR
- Effizienz: JAZ 3,8-4,2 (modernes Gerät)
- Nachteil: Lärmemission, niedrigere Effizienz
OPTION C: Hybrid-System (Wärmepumpe + Gas)
- Kleine Sole-WP für Grundlast: 5 kW Entzug → 250 m Bohrung
- Kosten Sonden: ~25.000 EUR (statt 60.000 EUR)
- Gas-Brennwert für Spitzenlast: 7 kW
- Kosten Gas-Kessel: 4.000 EUR
- Gesamt: 29.000 EUR (wirtschaftlich!)
- Effizienz: JAZ 4,2 (WP-Anteil), Gas für extreme Kälte
EMPFEHLUNG BEI SCHLECHTER GEOLOGIE:
→ NICHT Sole-Wärmepumpe erzwingen!
→ Hybrid-System (Option C) oft beste Lösung
→ Oder moderne Luft-WP (Option B) bei kleinem Grundstück
- Flächenbedarf: 9.000 W / 30 W/m² = 300 m² (sehr groß!)
- Kosten: ~12.000-18.000 EUR (günstiger als Tiefbohrung)
- Problem: 300 m² Grundstücksfläche oft nicht verfügbar
- Effizienz: JAZ 3,8-4,2 (schlechter als Tiefensonden)
OPTION B: Luftwärmepumpe statt Sole
- Keine Bohrung erforderlich
- Kosten komplett: 15.000-20.000 EUR
- Effizienz: JAZ 3,8-4,2 (modernes Gerät)
- Nachteil: Lärmemission, niedrigere Effizienz
OPTION C: Hybrid-System (Wärmepumpe + Gas)
- Kleine Sole-WP für Grundlast: 5 kW Entzug → 250 m Bohrung
- Kosten Sonden: ~25.000 EUR (statt 60.000 EUR)
- Gas-Brennwert für Spitzenlast: 7 kW
- Kosten Gas-Kessel: 4.000 EUR
- Gesamt: 29.000 EUR (wirtschaftlich!)
- Effizienz: JAZ 4,2 (WP-Anteil), Gas für extreme Kälte
EMPFEHLUNG BEI SCHLECHTER GEOLOGIE:
→ NICHT Sole-Wärmepumpe erzwingen!
→ Hybrid-System (Option C) oft beste Lösung
→ Oder moderne Luft-WP (Option B) bei kleinem Grundstück
Beispiel 3: Optimale Geologie - Granit mit Grundwasser
Projekt-Vorgaben:
Gebäude: 200 m² Zweifamilienhaus
Heizlast: 15 kW
Entzugsleistung nötig: 12 kW (bei COP 4,5)
Untergrund: Granit, Grundwasserströmung vorhanden (Hydrogeologie-Gutachten)
Betriebsstunden: 2.400 h/Jahr (mit Warmwasser-Integration)
Heizlast: 15 kW
Entzugsleistung nötig: 12 kW (bei COP 4,5)
Untergrund: Granit, Grundwasserströmung vorhanden (Hydrogeologie-Gutachten)
Betriebsstunden: 2.400 h/Jahr (mit Warmwasser-Integration)
Dimensionierung zeigt Optimalfall:
SCHRITT 1: Spezifische Entzugsleistung (Granit + Grundwasser)
VDI 4640 Tabelle Granit: 70-85 W/m (2.400 h/Jahr)
Bonus Grundwasserfluss: +20 W/m
→ GESAMT: q_s = 90 W/m (exzellent!)
SCHRITT 2: Erforderliche Sondenlänge
L = 12.000 W / 90 W/m = 133 m
MIT SICHERHEITSMARGE (+10%):
L_sicher = 133 m × 1,1 = 146 m ≈ 150 m Gesamtbohrung
OPTIMALE KONFIGURATION:
→ Zwei Sonden à 75 m (beste thermische Lastverteilung)
→ Abstand: 8 Meter (mehr als Minimum wegen hoher Last)
VDI 4640 Tabelle Granit: 70-85 W/m (2.400 h/Jahr)
Bonus Grundwasserfluss: +20 W/m
→ GESAMT: q_s = 90 W/m (exzellent!)
SCHRITT 2: Erforderliche Sondenlänge
L = 12.000 W / 90 W/m = 133 m
MIT SICHERHEITSMARGE (+10%):
L_sicher = 133 m × 1,1 = 146 m ≈ 150 m Gesamtbohrung
OPTIMALE KONFIGURATION:
→ Zwei Sonden à 75 m (beste thermische Lastverteilung)
→ Abstand: 8 Meter (mehr als Minimum wegen hoher Last)
Kosten-Kalkulation:
BOHRKOSTEN:
- Bohrung 150 m: 150 m × 120 EUR/m = 18.000 EUR
- Granit-Zuschlag (härter): 150 m × 15 EUR/m = 2.250 EUR
- Zwischensumme Bohrung: 20.250 EUR
MATERIAL & INSTALLATION:
- 2× Doppel-U-Rohr: 1.400 EUR
- Hinterfüllung: 1.000 EUR
- Verteiler/Sammler: 800 EUR
- Installation: 2.000 EUR
- Inbetriebnahme: 1.500 EUR
- Zwischensumme: 6.700 EUR
GESAMT ERDSONDEN: 20.250 + 6.700 = 26.950 EUR
PLUS Wärmepumpe: 15.000-18.000 EUR
→ KOMPLETT: 42.000-45.000 EUR vor Förderung
- Bohrung 150 m: 150 m × 120 EUR/m = 18.000 EUR
- Granit-Zuschlag (härter): 150 m × 15 EUR/m = 2.250 EUR
- Zwischensumme Bohrung: 20.250 EUR
MATERIAL & INSTALLATION:
- 2× Doppel-U-Rohr: 1.400 EUR
- Hinterfüllung: 1.000 EUR
- Verteiler/Sammler: 800 EUR
- Installation: 2.000 EUR
- Inbetriebnahme: 1.500 EUR
- Zwischensumme: 6.700 EUR
GESAMT ERDSONDEN: 20.250 + 6.700 = 26.950 EUR
PLUS Wärmepumpe: 15.000-18.000 EUR
→ KOMPLETT: 42.000-45.000 EUR vor Förderung
Wirtschaftlichkeit (Optimalfall):
Nach 30% KfW-Förderung: 42.000 × 0,7 = 29.400 EUR Eigenanteil
JAZ erreichbar: 4,8-5,2 (exzellent!)
- Grundwasser liefert stabile 10-12°C ganzjährig
- Kurze Bohrung = niedrige Sole-Temperaturdifferenz
- Optimale thermische Bedingungen
Jährliche Betriebskosten (bei 25.000 kWh Wärmebedarf):
- Stromverbrauch: 25.000 kWh / 5,0 JAZ = 5.000 kWh
- Kosten: 5.000 kWh × 0,35 EUR = 1.750 EUR/Jahr
Vergleich Gas-Brennwertkessel:
- Gasverbrauch: 25.000 kWh / 0,92 = 27.174 kWh
- Kosten: 27.174 kWh × 0,13 EUR = 3.533 EUR/Jahr
ERSPARNIS: 1.783 EUR/Jahr
AMORTISATION: 29.400 EUR / 1.783 EUR = 16,5 Jahre (akzeptabel)
JAZ erreichbar: 4,8-5,2 (exzellent!)
- Grundwasser liefert stabile 10-12°C ganzjährig
- Kurze Bohrung = niedrige Sole-Temperaturdifferenz
- Optimale thermische Bedingungen
Jährliche Betriebskosten (bei 25.000 kWh Wärmebedarf):
- Stromverbrauch: 25.000 kWh / 5,0 JAZ = 5.000 kWh
- Kosten: 5.000 kWh × 0,35 EUR = 1.750 EUR/Jahr
Vergleich Gas-Brennwertkessel:
- Gasverbrauch: 25.000 kWh / 0,92 = 27.174 kWh
- Kosten: 27.174 kWh × 0,13 EUR = 3.533 EUR/Jahr
ERSPARNIS: 1.783 EUR/Jahr
AMORTISATION: 29.400 EUR / 1.783 EUR = 16,5 Jahre (akzeptabel)
FAQ: Häufigste Fragen zur Entzugsleistung
F: Was ist der Unterschied zwischen Entzugsleistung und Entzugsenergie?
A: Zwei verschiedene Konzepte - Leistung versus Energie über Zeit
Entzugsleistung (W/m oder W/m²):
- Momentane Wärmeleistung zum Dimensionierungs-Zeitpunkt
- Beschreibt Schnelligkeit des Wärmeflusses
- Für Berechnung der Sonden-Länge nötig
- Beispiel: 60 W/m spezifische Entzugsleistung
Entzugsenergie (kWh/m·Jahr):
- Gesamtmenge Wärme pro Jahr aus 1 Meter Sonde
- = Entzugsleistung × Betriebsstunden pro Jahr
- Beispiel: 60 W/m × 1.800 h/Jahr = 108 kWh/m·Jahr
- VDI 4640 Maximum: 80-100 kWh/m·Jahr (nach Bodentyp)
Häufiger Planungsfehler:
❌ INKORREKT:
- Entzugsleistung 50 W/m nehmen (aus VDI für 1.800 h/Jahr)
- Mit 2.400 h/Jahr tatsächliche Betriebsstunden rechnen
- Sondenlänge berechnen
- Entzugsenergie prüfen: 50 W/m × 2.400 h = 120 kWh/m·Jahr
→ Zu aggressiv! Überlastung, Erdreich kühlt dauerhaft aus
✅ KORREKT:
- Betriebsstunden bestimmen: 2.400 h/Jahr
- VDI-Tabelle für 2.400 h/Jahr nutzen: 50-60 W/m (niedriger!)
- Mit korrekten 50 W/m dimensionieren
- Entzugsenergie: 50 W/m × 2.400 h = 120 kWh/m·Jahr (grenzwertig)
- Sicherheitsmarge: Max. 80-100 kWh/m·Jahr anstreben
- Entzugsleistung 50 W/m nehmen (aus VDI für 1.800 h/Jahr)
- Mit 2.400 h/Jahr tatsächliche Betriebsstunden rechnen
- Sondenlänge berechnen
- Entzugsenergie prüfen: 50 W/m × 2.400 h = 120 kWh/m·Jahr
→ Zu aggressiv! Überlastung, Erdreich kühlt dauerhaft aus
✅ KORREKT:
- Betriebsstunden bestimmen: 2.400 h/Jahr
- VDI-Tabelle für 2.400 h/Jahr nutzen: 50-60 W/m (niedriger!)
- Mit korrekten 50 W/m dimensionieren
- Entzugsenergie: 50 W/m × 2.400 h = 120 kWh/m·Jahr (grenzwertig)
- Sicherheitsmarge: Max. 80-100 kWh/m·Jahr anstreben
F: Wie wirkt sich Bohrungstiefe auf Entzugsleistung aus?
A: Nicht direkt, aber indirekt durch Temperaturstabilität sehr wichtig
Die Tiefe selbst ändert q_s [W/m] nicht, aber:
FLACHE BOHRUNG (0-20 m):
- Bodentemperatur schwankt mit Jahreszeiten:
- Winter: 2-5°C (sehr kalt, nahe Frost)
- Sommer: 12-15°C (warm durch Sonneneinstrahlung)
- Jahresmittel: ~8-10°C
- WP-Effizienz schwankt: Winter JAZ 3,5-4,0 / Sommer JAZ 4,5-5,0
- Problem: Niedrige Quellentemperatur Winter = hoher Stromverbrauch
MITTLERE BOHRUNG (50-80 m):
- Temperatur stabiler:
- Winter: 8-10°C
- Sommer: 10-12°C
- Jahresmittel: ~10°C
- WP-Effizienz konstanter: JAZ 4,2-4,5 ganzjährig
TIEFE BOHRUNG (100+ m):
- Temperatur fast konstant:
- Ganzjährig: 10-12°C (minimale Schwankung ±1°C)
- Geothermischer Gradient: +3°C pro 100 m zusätzliche Tiefe
- Bei 150 m: 11-13°C, bei 200 m: 12-14°C
- WP-Effizienz optimal: JAZ 4,5-5,0 stabil über ganzes Jahr
KONSEQUENZ FÜR PLANUNG:
→ Tiefere Sonde = stabilere Quellentemperatur = höhere JAZ
→ Aber: q_s bleibt gleich (50-60 W/m bei Sand, unabhängig von Tiefe)
→ Vorteil kommt durch Effizienz, nicht durch W/m-Erhöhung
- Bodentemperatur schwankt mit Jahreszeiten:
- Winter: 2-5°C (sehr kalt, nahe Frost)
- Sommer: 12-15°C (warm durch Sonneneinstrahlung)
- Jahresmittel: ~8-10°C
- WP-Effizienz schwankt: Winter JAZ 3,5-4,0 / Sommer JAZ 4,5-5,0
- Problem: Niedrige Quellentemperatur Winter = hoher Stromverbrauch
MITTLERE BOHRUNG (50-80 m):
- Temperatur stabiler:
- Winter: 8-10°C
- Sommer: 10-12°C
- Jahresmittel: ~10°C
- WP-Effizienz konstanter: JAZ 4,2-4,5 ganzjährig
TIEFE BOHRUNG (100+ m):
- Temperatur fast konstant:
- Ganzjährig: 10-12°C (minimale Schwankung ±1°C)
- Geothermischer Gradient: +3°C pro 100 m zusätzliche Tiefe
- Bei 150 m: 11-13°C, bei 200 m: 12-14°C
- WP-Effizienz optimal: JAZ 4,5-5,0 stabil über ganzes Jahr
KONSEQUENZ FÜR PLANUNG:
→ Tiefere Sonde = stabilere Quellentemperatur = höhere JAZ
→ Aber: q_s bleibt gleich (50-60 W/m bei Sand, unabhängig von Tiefe)
→ Vorteil kommt durch Effizienz, nicht durch W/m-Erhöhung
Kosten versus Nutzen:
Vergleich: 100 m versus 60 m Bohrung (beide liefern gleiche Entzugsleistung)
100 m Tiefe:
- Mehrkosten: 40 m × 120 EUR = 4.800 EUR
- JAZ-Vorteil: 4,6 versus 4,2 bei 60 m (+0,4 JAZ)
- Jährliche Stromersparnis: ~250 EUR (bei 20.000 kWh Wärmebedarf)
- Amortisation: 4.800 / 250 = 19,2 Jahre (grenzwertig)
EMPFEHLUNG:
→ Nicht primär wegen Effizienz tiefer bohren
→ Aber: Wenn Geologie erlaubt, lieber 100 m als 60 m
→ Langfristig lohnt Temperaturstabilität
100 m Tiefe:
- Mehrkosten: 40 m × 120 EUR = 4.800 EUR
- JAZ-Vorteil: 4,6 versus 4,2 bei 60 m (+0,4 JAZ)
- Jährliche Stromersparnis: ~250 EUR (bei 20.000 kWh Wärmebedarf)
- Amortisation: 4.800 / 250 = 19,2 Jahre (grenzwertig)
EMPFEHLUNG:
→ Nicht primär wegen Effizienz tiefer bohren
→ Aber: Wenn Geologie erlaubt, lieber 100 m als 60 m
→ Langfristig lohnt Temperaturstabilität
F: Kann ich alte Erdsonden wiederverwenden statt neu zu bohren?
A: Technisch ja, praktisch oft problematisch - Risiko-Abwägung nötig
Warum Wiederverwendung problematisch:
❌ Alte Sonden-Länge oft nicht optimal für neue Wärmepumpe (alte WP hatte andere Leistung)
❌ Thermische Degradation möglich nach 20-30 Jahren Betrieb (Erdreich um Sonde dauerhaft ausgekühlt)
❌ U-Rohre können spröde sein (PE-Kunststoff altert, Risse möglich bei Druckprüfung)
❌ Wärmeleitfähigkeit unbekannt (kein Bohrprofil, kein TRT verfügbar)
❌ Hinterfüllung möglicherweise beschädigt (Setzungen, Risse)
❌ Thermische Degradation möglich nach 20-30 Jahren Betrieb (Erdreich um Sonde dauerhaft ausgekühlt)
❌ U-Rohre können spröde sein (PE-Kunststoff altert, Risse möglich bei Druckprüfung)
❌ Wärmeleitfähigkeit unbekannt (kein Bohrprofil, kein TRT verfügbar)
❌ Hinterfüllung möglicherweise beschädigt (Setzungen, Risse)
Wenn Wiedernutzung, dann mit Vorsicht:
✅ Hydraulisch durchspülen (Verstopfung/Ablagerungen prüfen, Durchfluss testen)
✅ Druckprüfung (U-Rohre auf Dichtheit prüfen, 6 bar, 1 Stunde halten)
✅ Thermal Response Test durchführen (echte Kapazität messen, 5.000 EUR)
✅ 20-30% Sicherheitsmarge abziehen (Alterung einkalkulieren)
✅ Eventuell neue Rohre einziehen (falls Druckprüfung negativ)
✅ Druckprüfung (U-Rohre auf Dichtheit prüfen, 6 bar, 1 Stunde halten)
✅ Thermal Response Test durchführen (echte Kapazität messen, 5.000 EUR)
✅ 20-30% Sicherheitsmarge abziehen (Alterung einkalkulieren)
✅ Eventuell neue Rohre einziehen (falls Druckprüfung negativ)
Kostenvergleich:
Neue Sonde:
- 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR Bohrung
- Material/Installation: 3.000 EUR
- GESAMT: 15.000 EUR
Alte Sonde sanieren/prüfen:
- Spülung, Druckprüfung: 1.000 EUR
- TRT: 5.000 EUR
- Ggf. neue U-Rohre: 2.000 EUR
- GESAMT: 8.000 EUR (Ersparnis 7.000 EUR)
ABER RISIKO:
- Wenn alte Sonde nach TRT unbrauchbar ist:
→ Nachträglich neue Sonde graben: 15.000 EUR
→ Plus bereits investierte 6.000 EUR (Spülung/TRT)
→ NETTO: 21.000 EUR (6.000 EUR teurer!)
EMPFEHLUNG:
→ Neue Sonde ist sicherer und planbar
→ Alte Sonde nur bei sehr gutem Zustand + TRT-Bestätigung
→ Wirtschaftlich fragwürdig wegen Risiko
- 100 m × 120 EUR/m = 12.000 EUR Bohrung
- Material/Installation: 3.000 EUR
- GESAMT: 15.000 EUR
Alte Sonde sanieren/prüfen:
- Spülung, Druckprüfung: 1.000 EUR
- TRT: 5.000 EUR
- Ggf. neue U-Rohre: 2.000 EUR
- GESAMT: 8.000 EUR (Ersparnis 7.000 EUR)
ABER RISIKO:
- Wenn alte Sonde nach TRT unbrauchbar ist:
→ Nachträglich neue Sonde graben: 15.000 EUR
→ Plus bereits investierte 6.000 EUR (Spülung/TRT)
→ NETTO: 21.000 EUR (6.000 EUR teurer!)
EMPFEHLUNG:
→ Neue Sonde ist sicherer und planbar
→ Alte Sonde nur bei sehr gutem Zustand + TRT-Bestätigung
→ Wirtschaftlich fragwürdig wegen Risiko
Fazit: Erfolgsfaktoren für optimale Entzugsleistung 2026
Die 5 kritischen Planungs-Erfolgsfaktoren:
- Geologische Erkundung: Keine Bohrung ohne Bohrprofil oder TRT - 10-20% Genauigkeitsvorteil rechtfertigt 2.000-5.000 EUR Investition
- Schichtweise Berechnung: Durchschnittswerte (z.B. pauschal 50 W/m für ganze Tiefe) sind zu ungenau - schichtweise nach Bohrprofil erhöht Präzision um 10-20%
- Grundwasser-Recherche: Ist Grundwasserfluss vorhanden? +20-30 W/m Bonus = 40-60% kürzere Bohrung = 12.000-20.000 EUR Kostenersparnis
- Sicherheitsmarge: Max. 80 kWh/m·Jahr Entzugsenergie nutzen (nicht 100%) - 10-20% Puffer verhindert Überlastung und Effizienz-Einbruch nach 10-15 Jahren
- TRT bei Unsicherheit: 5.000 EUR Investition TRT spart Vielfaches später - bei >20 kW Anlagen oder unsicherer Geologie zwingend erforderlich
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