Temperaturmessungen in Erdwärmesonden

Sven Rumohr1, Judith Winkler2
1 Abteilung Geologie, Hessisches Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie
2 TU Darmstadt

V 8.11 in Temperaturänderungen im Grundwasser: Ursachen, Prozesse und Auswirkungen

25.03.2022, 12:00-12:15, HS 1

Erdwärmesonden eignen sich sehr gut für die Messung von Temperaturen bzw. Temperatur-Tiefenprofilen des Untergrundes. Die Messungen sind dabei nicht nur im gesättigten Bereich möglich, wie dies bei Grundwassermessstellen der Fall ist, sondern auch im ungesättigten Bereich. Gleichzeitig kann eine Dichte-getriebene Strömung in Erdwärmesonden aufgrund des geringen Rohrdurchmessers von Erdwärmesonden ausgeschlossen werden. 

Erdwärmesonden stehen jedoch häufig nur für einen kurzen Zeitraum für Messungen zur Verfügung. Das Wissen, welchen Einfluss Bohr- und Ausbauarbeiten auf die in einer Erdwärmesonde messbaren Temperaturen hat und wie lange dieser Einfluss besteht ist daher sehr wichtig, wenn man eine vom Bohr- und Ausbauvorgang ungestörte Untergrundtemperatur messen will. 

Das HLNUG hat in den vergangenen Jahren in ausreichend lang zugänglichen Erdwärmesonden die Entwicklung der Temperatur beobachtet. Die Untersuchungen (Rumohr 2021a, Rumohr 2021b) zeigen, dass die Errichtung von Erdwärmesonden nach bisherigem Kenntnisstand stets mit einem Eintrag von Wärme in den Untergrund verbunden ist. Und sie weisen darauf hin, dass der thermische Einfluss frühestens nach zwei Wochen abgeklungen ist (Abb. 1).

Auf Grundlage der vom HLNUG gemachten Erfahrungen bei der Durchführung von Temperaturmessungen in Erdwärmesonden werden Empfehlungen mit Blick auf Empfehlungen im bestehenden Regelwerk (VDI 4640-5, DIN EN ISO 17628) abgeleitet. 

Temperatur-Tiefenprofil-Messungen in einer EWS in Wiesbaden
Temperatur-Tiefenprofil-Messungen in einer EWS in Wiesbaden



DIN EN ISO 17628 (2017): Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Geothermi­sche Versuche – Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Boden und Fels unter An­wendung von Erdwärmesonden.

Rumohr, S. (2021a): Temperaturmessungen an Erdwärmesonden – Einflüsse von Bohr­vorgang und Ringraumverfüllung, bbr 09-2021, 54-59.

Rumohr, S. (2021b): Temperaturmessungen in Erdwärmesonden - Hinweise zur Messung der "ungestörten Untergrundtemperatur", bbr 10-2021, 50-55.  

VDI 4640-5 (2020): Thermische Nutzung des Untergrunds – Blatt 5: Thermal-Response-Test (TRT). Berlin: Beuth Verlag



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