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Schlanke Konstruktion, energieeffizenter Betrieb: Die neuartige Koaxial-Erdwärmesonde von BS2

Schlanke Konstruktion, energieeffizenter Betrieb: Die neuartige Koaxial-Erdwärmesonde von BS2

Die Wohnungen emissionsfrei mit Wärme und Strom versorgen und im Sommer für angenehm kühle Räume sorgen: In der Überbauung Sentmatt im zürcherischen Obfelden ist dies tägliche Realität. Möglich gemacht wurde die umweltfreundliche Bewirtschaftung durch das 2SOL-Prinzip, das die Gebäude über verschiedene Methoden mit Energie versorgt, darunter Solarkollektoren und Wärmepumpen und saisonaler Wärmespeicherung im Erdreich.

Neben einer grossen Heizungsanlage verfügt die Wohnüberbauung über zwei kleinere Anlagen, die Gegenstand eines Pilot- und Demonstrationsprojekts des Bundesamtes für Energie (BFE) und des Amtes für Abfall, Wasser, Energie und Luft des Kantons Zürich (AWEL) sind. Im Pilot- und Demonstrationsprojekt  wird ein dezentraler Ansatz anhand zweier unabhängigen Kleinanlagen der Grössenordnung von je 20 kW Heizleistung demonstriert und untersucht. Jedes System versorgt jeweils 5 Wohnungen.

    

Die neue Koaxial-Erdwärmesonde von BS2

Bei den beiden dezentralen Anlagen kommt erstmals eine von der BS2 AG entwickelte koaxiale Erdwärmesonde zum Einsatz. Anstelle eines starren Aussenrohres verfügt diese neuartige Erdwärmesonde über einen flexiblen Schlauch. Dieser wird zusammengefaltet in das Bohrloch abgeteuft und anschliessend mit Wasserdruck ausgeweitet, sodass er sich an die Bohrlochwand anlegt. Dadurch ist im Gegensatz zu den heute gängigen Erdwärmesonden keine Hinterfüllung mit Zement und Bentonit mehr nötig. Die Kontaktfläche des Wärmeträgers zum umliegenden Gestein vergrössert sich dadurch, und die isolierende Wirkung der Hinterfüllung entfällt, wodurch dem umliegenden Erdreich mehr Wärme entzogen werden kann.

    

Die Koaxial-Erdwärmesonde wird im Bohrloch installiert.

Im Inneren des Schlauchs wird ein isoliertes Rohr eingeführt. In diesem kann Wasser wärmeverlustarm zwischen Bohrlochbasis und Erdoberfläche transportiert werden. Dies ermöglicht einerseits den effizienten Wärmeentzug im Winter, andererseits kann im Sommer Wärme zur Regeneration der Gesteinstemperatur nach ganz unten ins Bohrloch gebracht werden, sodass das Erdreich kontinuierlich von unten nach oben regeneriert werden kann.

Bisher verwendete Erdwärmesonden haben viel Wärme an die oberen Erdreichzonen abgegeben. Die neue Konstruktionsweise macht die neue K-EWS somit energieeffizienter als ihre Vorgängerinnen.

Die nachfolgende Grafik stellt die Fliessrichtungen im Sommer und Winter, resp. für Heizen und Saisonale Regeneration dar.

   

Die BS2 Koaxial-Erdwärmesonde hat einen sehr hohen COP.

  

Ausblick

Nachdem die Anlage Ende 2019 in Betrieb genommen werden konnte, wird seit Januar 2020 der Betrieb gemessen und ausgewertet.

Erste Auswertungen über eine vollständige Messperiode (Kühlen im Sommer und Heizen im Winter) sind per Ende 2020 möglich.

      

Möchten Sie mehr über die neuartige Koaxial-Erdwärmesonde wissen? Zögern Sie nicht, Kontakt mit uns aufzunehmen.

 Die Koaxial-Erdwärmesonde von BS2 wird installiert.

  

13.08.2020