• Erdwärmesonden-Rohre werden aus Polyethylen hergestellt
• PE 100 ist heute in verbesserter Version erhältlich
• Für höhere Temperaturen werden Rohre aus vernetzem Polyethylen (PE-X) verwendet
• Druckfeste Rohre für tiefe EWS

Erdwärmesonden-Rohre werden aus Polyethylen hergestellt

Erdwärmesonden (EWS) werden in der Schweiz üblicherweise mit Doppel-U-Rohren aus hochfestem Polyethylen (PE 100) erstellt. PE 100 ist ein gut biegbares und gut schweissbares Material, was seine Verwendung vereinfacht.

Der Aussendurchmesser der Rohre beträgt 25, 32 oder 40mm, die Wandstärke 2.3, 2.9 oder 3.7mm. Es gibt auch Rohre mit grösseren Durchmessern, diese haben aber auch eine grössere Wandstärke, was die Wärmeübertragung an das Sondenfluid behindert (50mm, Wandstärke 4.6mm und 63mm, Wandstärke 5.8mm). Sie können aber für die horizontale Verbindung ins Haus genutzt werden.

PE-Rohre mit Durchmesser 25mm sind höchstens für kurze EWS bis ca. 60m Tiefe geeignet. Für tiefere Sonden ist der optimale Durchmesser abhängig vom Sondenfluid und der Rohrlänge, und hat einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Jahresarbeitszahl der Anlage. Mehr Details finden Sie unter dem Thema Hydraulik.

PE-Rohre für EWS werden in der Druckstufe PN 16, bis max. 20 bar Druck, und mit dem Durchmesser zu Wandstärkeverhältnis SDR 11 hergestellt. Höhere Druckstufen würden zu grösseren Wandstärken führen, was aufgrund der schlechteren Wärmeübertragung nicht sinnvoll ist. Diese Rohre sind für EWS bis 250m Tiefe problemlos geeignet. Bei tieferen Sonden muss sichergestellt sein, dass das Bohrloch nicht trocken ist. Bei einer mit Wasser gefüllten Sonde wird sonst der hydrostatische Innendruck (1 bar pro 10m Tiefe) zu hoch und die Sonde kann aufplatzen.

Aufgrund der geringen thermischen und mechanischen Belastung üblicher Erdwärmesonden kann von einer Lebensdauer von 100 Jahren und mehr ausgegangen werden.

Es sollten nur EWS-Rohre von renommierten Herstellern mit Qualitätsnachweis verwendet werden. Falls ein minderwertiges Material eingebaut würde, kann dieses im Schadensfall nicht mehr ersetzt werden und die Sonde muss neu gebohrt werden.

PE 100 ist heute in verbesserter Version erhältlich

Das Standardmaterial PE 100 (hochfestes Polyethylen) wird heute in der Qualität PE 100 RC angeboten. Diese Rohre sind gegenüber ihren Vorgängern weniger anfällig auf mechanische Schäden, sie sind zäher und kerb-unempfindlicher.

PE 100-Rohre sollten nur für Fluide bis zu einer Temperatur von max. 25ºC verwendet werden. Darüber nimmt ihre Lebensdauer ab, da die Materialfestigkeit sinkt.

Für höhere Temperaturen werden Rohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X) verwendet. 

Als Alternative zu PE 100-Rohren werden EWS-Rohre aus vernetztem Polyethylen (PE-X) angeboten. Diese haben dieselben Eigenschaften wie Rohre aus PE 100 RC, sind aber unempfindlicher gegen hohe Temperaturen. Falls eine EWS-Anlage mit Temperaturen über 25°C im Fluid regeneriert werden soll (z.B. von einem Solarabsorber), oder der Rückkühlung einer Kältemaschine dienen soll, dann ist PE-X als Rohrmaterial zu empfehlen.

Druckfeste Rohre für Tiefe EWS

Um tiefere EWS bauen zu können, sind Rohrmaterialien mit höherer Festigkeit und möglichst guter Wärmeleitfähigkeit gefragt. Dazu müssen Rohre mit höheren Druckstufen hergestellt werden. Die Rohre müssen dabei für den Transport flexibel biegbar (z. B. aufrollbar) bleiben und sollten schweissbar sein.

Seit 2012 gibt es einen Hersteller, der mit Stahl armierte Rohre für tiefe EWS anbietet. Diese können Druckstufen bis 50 bar und mehr erreichen, so dass EWS bis in Tiefen von 500 m und mehr erstellt werden können.

Rohre aus Metall sind nur bedingt empfehlenswert. Sie sind teurer als Rohre aus PE, und sowohl Kupfer wie auch rostfreier Stahl können je nach Bodenbeschaffenheit mit der Zeit korrodieren. Eine lange Lebensdauer kann deswegen nicht in jedem Fall garantiert werden. Metallrohre werden denn auch kaum je angewendet.