Vorreiter Hamburg: Erstes Bundesland erkennt Prüfverfahren für Widerstandsfähigkeit von Verpressmaterialien gegen Frost-Tau-Wechsel an

Da es bislang kein anerkanntes Prüfverfahren gab, welches in der Lage war, die real auftretende Materialbeanspruchung zu simulieren, wird vereinzelt der frostfreie Betrieb von Erdwärmesonden auch in der Spitzenlast gefordert. Eine entsprechende Auslegung der Sonden verursacht erhebliche Mehrkosten  gegenüber einer Auslegung nach VDI – was diese an sich besonders effiziente Nutzung von Erdwärme in vielen Fällen unwirtschaftlich werden lässt.

Mitarbeiter der renommierten Knabe Enders Dührkop Ingenieure GmbH entwickelten eine Messzelle, die die Bestimmung der hydraulischen Durchlässigkeit  vor und nach einer beliebigen Anzahl von Frost-Tau-Wechseln erlaubt. Der zu prüfende Baustoff wird so in die Messzelle eingebaut, dass eine Durchfrostung von innen nach außen erfolgt. Außerdem ist sichergestellt, dass der Prüfkörper allseitig dehnungsbehindert ist. Diese Prüfbedingungen entsprechen also weitgehend den Verhältnissen, die im Praxisbetrieb einer Erwärmesonde auftreten. Bei fachkundig geplanten und entsprechend ausgelegten Anlagen ist eine Durchfrostung des gesamten Verpressmaterials allerdings nicht zu erwarten, erläutert BWP-Geologe Dr. Martin Sabel. 

In Auftrag gegeben wurde die Entwicklung des Verfahrens durch die Hamburger Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt (BSU), Amt für Umweltschutz, Schutz und Bewirtschaftung des Grundwassers. Sabel lobte deren Engagement: „Die Behörde zeigt, wie man ein Problem auf konstruktive Art und Weise lösen kann. Die wichtige Forschungsarbeit, die in diesem Bereich geleistet wurde, hat zu einem verbesserten Verständnis des Systems Erdwärmesonde-Verpressmaterial beigetragen. Jetzt kommt es darauf an dieses Wissen zu nutzen, um die Qualität von installierten Erdwärmesonden weiter zu verbessern. Wir erwarten, dass weitere Bundesländer das Verfahren ebenfalls nutzen werden, um in Zukunft die Verwendung von ungeeigneten Materialien wirksam zu verhindern.“

Nach Angaben der BSU ist in Hamburg„der Betrieb von Erdwärmesonden im negativen Temperaturbereich zukünftig nur dann möglich, wenn zur Ringraumabdichtung Verpresssuspensionen eingesetzt werden, die das genannte Testverfahren erfolgreich absolviert haben und einen Durchlässigkeitskoeffizienten erreichen, der eine ausreichende Abdichtungsfunktion gewährleistet. Sofern beim Bau der Erdwärmesonden andere Verpressmaterialien verwendet werden, ist ein Betrieb der Erdwärmesonde mit Temperaturen unter +1° C nicht zulässig.“

Drei Produkte verschiedener Hersteller haben das Testverfahren bereits erfolgreich absolviert: Calidutherm® von Terra Calidus GmbH, GeoSolid 240 HS von Fischer Spezialbaustoffe GmbH und ThermoCem® PLUS von der HeidelbergCement AG.

Die Untersuchungen können derzeit in folgenden Laboren durchgeführt werden: Knabe Enders Dührkop Ingenieure GmbH (Telefon: 040 / 800 803 -0 /-180, E-Mail: info@~@ked-ingenieure.de) sowie Technische Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Geowissenschaft (E-Mail: Anbergen@~@geo.tu-darmstadt.de).

Nähere Angaben zudem Verfahren und bislang erfolgreich getesteten Materialien finden sich unter:
http://www.hamburg.de/grundwasser/3511796/eignung-von-verpressmitteln.html