Entwicklung und Verifizierung eines kostengünstigen Verfahrens zur Errichtung von Flächenkollektoren als Erdwärmequelle für Wärmepumpen

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung, Erprobung und Demonstration eines Verfahrens, mit dessen Hilfe ein Flächenkollektor für Wärmepumpen installiert werden kann, ohne dass das Erdreich auf der gesamten Fläche ausgehoben werden muss. Der Flächenkollektor wird mit Hilfe eines Raketenschussverfahrens in das Erdreich eingebracht. Diese Technologie der grabenlosen Rohrverlegung wird zum Beispiel für Wasser- und Gasrohre seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt. Mit diesem Verfahren werden die Herstellkosten von Erdwärmekollektoren voraussichtlich um mindestens 50 Prozent gesenkt und die Markteinführung und -ausbau neuer regenerativer und CO2 armer Heizungstechnologien beschleunigt. Die Funktion des Kollektors wird an mehreren vollständigen Feldtestanlagen, die im Rahmen von Einfamilienhäusern mit Gaswärmepumpe oder anderen Wärmeübertragern ausgestattet werden, verifiziert. An zwei Standorten werden zum Vergleich drei verschiedene Kollektorenarten bzw. Verlegetechniken angewendet. Die Leistung der Kollektoren wird an allen Standorten in regelmäßigen Abständen messtechnisch erfasst, auf diese Weise werden die verschiedenen Verfahren qualitativ beurteilt und miteinander verglichen. Darüber hinaus werden verschiedene Beeinflussungen, wie die zeitliche Veränderung des Wärmeübertragungsverhaltens über einen längeren Zeitraum durch Bodensetzung und ähnliche Effekte, näher untersucht. Die Auslegung der Feldtestanlagen wird durch numerische Berechnungen begleitet, um Einflussfaktoren wie Bodenbeschaffenheit, Kollektorengeometrien bzw. -maße, Rohrdurchmesser, etc. genauer zu beleuchten.