VDI 4640-5: Ermittlung der thermischen Boden-Eigenschaften mit dem Thermal-Response-Test

(13.8.2020) Geothermie bzw. Erdwärmepumpen sind in Verbindung mit den entsprechenden Erdwärmesonden eine etablierte Technologie zum Heizen und Kühlen von Gebäuden. Um aber Geräte und Bohrungen passend dimensionieren und sicher realisieren zu können, müssen die Beschaffenheit und die Eigenschaften des Bodens bekannt sein. Eine Möglichkeit zur Analyse der Wärmeeigenschaften eines Bodens ist der Thermal-Response-Test (TRT). Die neue Richtlinie VDI 4640 Blatt 5 beschreibt das TRT-Messverfahren zur Analyse der thermischen Eigenschaften eines Bodens in Vorbereitung der Errichtung einer Erdwärmesonden-Anlage.

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Mit Hilfe einer TRT-Untersuchung lassen sich Aussagen über die Wärmeleitfähigkeit des Untergrunds sowie die Wärmeübertragungseigenschaften der getesteten Erdwärmesonde treffen. Die so gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Auslegung der Erdwärmepumpe bzw. für die Wahl eines geeigneten Standorts für die Sonde(n). Grundsätzlich lässt sich der TRT aber auch zum Aufspüren von Fehlern und zur Leistungskontrolle anwenden.

Bei dem Messverfahren wird die Wärmeleitfähigkeit des Bodens mit einer Messapparatur an einer Erdwärmesonde gemessen. Dabei kann auch der thermische Bohrlochwiderstand bestimmt werden. Der TRT dient ausschließlich der Ermittlung von Daten zur Planung von Erdwärmesonden-Anlagen. VDI 4640 Blatt 5 richtet sich damit insbesondere an Planer und Errichter von Erdwärmesonden-Anlagen, sowie an geothermische Prüfinstitute und Sachverständige.

Die Richtlinienreihe VDI 4640 umfasst derzeit insgesamt 5 Blätter, die das Gesamtthema der thermischen Nutzung des Untergrunds (bis etwa 400 m Tiefe) abdecken. Ein Blatt 6 „Verfüllen von Erdwärmesonden-Bohrungen - Baustoffe und Verfahren“ ist in Arbeit.