| Abstract |
Erdwaermesonden bzw. Erdwaermesondenfelder eignen sich – haeufig in Verbindung mit Waermepumpen - zur regenerativen, wetterunabhaengigen Waerme- und Kaelteversorgung von z.B. Wohn- und Buerogebaeuden. Allerdings wurde in den letzten Jahren an Hand zahlreicher schwerwiegender Schadensfaelle insbesondere in Baden-Wuerttemberg im Zusammenhang mit der Erstellung von Erdwaermesonden deutlich, dass zahlreiche Fragestellungen zur hydraulischen Abdichtung von Erdwaermesonden-Bohrloechern bislang nicht geklaert sind.Auf Grund der Relevanz dieser Fehlstellen fuer die vollstaendige hydraulische Abdichtung von Erdwaermesonden, stellt das Verstaendnis der Fehlstellenentstehung und das Entwickeln von Loesungsansetzen zu deren Vermeidung den Schwerpunkt des Forschungsvorhabens EWS-tech (Weiterentwicklung der Erdwaermesonden Technologie) dar.Mit dem Verbund-Forschungsvorhaben EWS-tech der Projektpartner Solites, dem European Institute for Energy Research (EIFER), dem Institut fuer Angewandte Geowissenschaften (AGW) und der Materialpruefungs- und Forschungsanstalt (MPA) des Karlsruher Instituts fuer Technologie, sollen grundlegende Fragestellungen zur Verfuellqualitaet von Erdwaermesonden geloest werden. Hierzu wird ein dreistufiges Vorgehen aus Labor-, Technikums- und Realmassstabsversuchen gewaehlt. Im Labormassstab sollen detaillierte Charakterisierungen von Erdwaermesonden-Verfuellmateralien und Untersuchungen zur Verfuellbaustoff- und Systemdurchlaessigkeit sowie der Langlebigkeit von Erdwaermesonden-Verfuellbaustoffen in der Gegenwart sulfataggressiver oder CO2-haltiger Grundwaesser durchgefuehrt werden. Aufbauend auf den Charakterisierungsversuchen im Labor werden Technikumsversuche zur Visualisierung des Verfuellvorgangs durchgefuehrt, die ein Verstaendnis des Verfuellvorgangs und der Fehlstellenbildung zum Ziel haben. In einem oberirdischen Pruefstand mit 6 m Hoehe wird dabei der Einfluss unterschiedlicher Parameter (wie z.B. Anmischdauer und –intensitaet, W/F-Wert und Verpressgeschwindigkeit etc.) auf die Verfuellqualitaet untersucht. Zusaetzlich werden verschiedene Bauarten von Erdwaermesonden (2-U-Erdwaermesonden, Koaxial-Erdwaermesonden) sowie verschiedene Misch- und Verpressanlagen gewaehlt. Mit Hilfe von Realmassstabsversuchen sollen die in den Labor- und Technikumsversuchen ermittelten Erkenntnisse verifiziert werden. Dafuer wird ein Pruefstand mit zwei 30 m tiefen Versuchsbohrungen erstellt, der den zerstoerungsfreien Rueckbau von Realmassstabs-Erdwaermesonden und somit die Analyse des tatsaechlichen Zustands im Bohrloch sowie die mehrfache Nutzung der Bohrloecher ermoeglicht. Durch die Korrelation der Ergebnisse und Erkenntnisse aus den Labor-, Technikums-, und Realmassstabsversuchen sollen anerkannte Labor-Pruefkriterien und baustellentaugliche Pruefkriterien fuer Erdwaermesondenverfuellbaustoffe sowie Handlungsempfehlungen zur qualitaetsgesicherten Verfuellung von Erdwaermesonden erarbeitet werden. In dem Beitrag werden der Technikumsversuchsaufbau und erste Ergebnisse zur Visualisierung des Verfuellvorgangs vorgestellt. |