{"id":5065,"date":"2026-05-26T10:12:05","date_gmt":"2026-05-26T08:12:05","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=course&#038;p=5065"},"modified":"2026-05-26T10:12:05","modified_gmt":"2026-05-26T08:12:05","slug":"einzel-vs-doppel-u-rohr-thermische-aspekte","status":"publish","type":"course","link":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/einzel-vs-doppel-u-rohr-thermische-aspekte\/","title":{"rendered":"Einfaches vs. doppeltes U-Rohr - thermische Erkenntnisse"},"content":{"rendered":"<p>In den Teilen 2 und 3 wurde die Theorie des thermischen Verhaltens von Bohrl\u00f6chern ausf\u00fchrlich behandelt. In diesem Kapitel werden wir dieses Wissen nutzen, um eine der h\u00e4ufigsten Fragen in der geothermischen Planung zu beantworten: \u201cWas ist besser, ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr?\u201d<br \/>\n<\/p>\n\n\n\n<\/p>\n<p><iframe title=\"Kapitel 5.1: Einzel vs. Doppelt - Thermische Erkenntnisse\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/8C0BpGP3HEU?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<p>\n<h2>Einfaches oder doppeltes U-Rohr? Das ist die Frage.<\/h2>\n<p>In der Welt der geothermischen Planung scheint es nur wenige Themen zu geben, die so heikel sind oder so viele Diskussionen ausl\u00f6sen wie die Frage, ob ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr verwendet werden soll. Sobald man anf\u00e4ngt, diese Frage zu beantworten, findet man sich in einem Kaninchenbau aus unterschiedlichen Standpunkten und einigen \u00fcberraschenden \u00dcberlegungen wieder.<\/p>\n<p>In diesem Kapitel liegt der Schwerpunkt auf den Auswirkungen beider Konstruktionsentscheidungen auf das thermische Verhalten, w\u00e4hrend in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/einzel-vs-doppel-u-rohr-hydraulische-aspekte\/\">Teil 5.2<\/a>, wird der Schwerpunkt auf den hydraulischen Aspekten liegen.<\/p>\n<div class=\"note\">Nat\u00fcrlich gibt es auch andere Sondenkonstruktionen, wie z. B. die Koaxialsonde und andere innovative Konstruktionen. Da diese in Teil 6 dieses Kurses vorgestellt werden, wird ein Teil der Diskussion in diesem Kapitel dann wieder aufgegriffen.<\/div>\n<h2>Thermische Aspekte<\/h2>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"467\">Bei der Er\u00f6rterung der thermischen Aspekte im Zusammenhang mit der Wahl des Erdw\u00e4rmetauschers liegt der Schwerpunkt auf dem effektiven thermischen Bohrlochwiderstand. Wie in Teil 2.2 er\u00f6rtert, soll dieser Bohrlochwiderstand so gering wie m\u00f6glich sein, um die W\u00e4rme\u00fcbertragung zwischen dem Fluid und dem Erdreich zu verbessern. Ein geringerer Bohrlochwiderstand f\u00fchrt im Allgemeinen zu weniger Bohrlochmetern (und damit zu geringeren Investitionskosten) und zu einer insgesamt besseren Leistung des Systems.<\/p>\n<div class=\"recap\">\n<p>Nachfolgend finden Sie eine grafische Darstellung der verschiedenen Elemente, die den effektiven thermischen Widerstand des Bohrlochs ausmachen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3956\" class=\"wp-caption alignnone\" aria-describedby=\"caption-attachment-3956\"><picture class=\"wp-image-3956 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance.png.webp 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance-300x126.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance-1024x431.png.webp 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance-768x323.png.webp 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance-1536x646.png.webp 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Resistance-2048x862.png.webp 2048w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><\/picture><\/figure>\n<figure id=\"attachment_4770\" aria-describedby=\"caption-attachment-4770\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4770 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-scaled.png\" alt=\"Visuelle Darstellung der wichtigsten Elemente des effektiven thermischen Bohrlochwiderstands.\" width=\"2560\" height=\"1077\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-scaled.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-300x126.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-1024x431.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-768x323.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-1536x646.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-2048x862.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Borehole-resistance-components-18x8.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4770\" class=\"wp-caption-text\">Visuelle Darstellung der wichtigsten Elemente des effektiven thermischen Bohrlochwiderstands.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"136\" data-end=\"492\">Bei unserer Diskussion \u00fcber Einzel- und Doppel-U-Rohre ist der Hauptfaktor die konvektive W\u00e4rme\u00fcbertragung, insbesondere der \u00dcbergang von laminarer zu turbulenter Str\u00f6mung. Der Leitungswiderstand zwischen Rohr und M\u00f6rtel ist ebenfalls wichtig, da ein Doppel-U-Rohr eine doppelt so gro\u00dfe W\u00e4rme\u00fcbertragungsfl\u00e4che hat wie ein Einzel-U-Rohr und sein Widerstand daher geringer ist. Der Rohrwiderstand selbst spielt hier eine geringere Rolle, da das Rohrmaterial und die Wandst\u00e4rke konstant bleiben, sofern nicht anders angegeben.<\/p>\n<\/div>\n<p data-start=\"474\" data-end=\"540\">In den folgenden Abschnitten werden einige wichtige thermische Aspekte er\u00f6rtert:<\/p>\n<ol>\n<li>Der Einfluss der Fl\u00fcssigkeitsauswahl (z.B. welche Art von Frostschutzmittel verwendet wird)<\/li>\n<li>Der Einfluss der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels<\/li>\n<li>Der Einfluss der unterschiedlichen Fl\u00fcssigkeitseigenschaften<\/li>\n<li>Der Einfluss einer variablen Durchflussmenge<\/li>\n<\/ol>\n<div class=\"note\">\n<p data-start=\"777\" data-end=\"1376\">Alle nachstehenden Simulationen werden mit einem Bohrloch mit einer Tiefe von 100 m und einer Verlegetiefe von 70 cm durchgef\u00fchrt. Der Bohrlochdurchmesser betr\u00e4gt 140 mm, die Leitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels 1,5 W\/(mK) und die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Bodens 2 W\/(mK). Die Rohre werden genau in der H\u00e4lfte des Bohrlochradius verlegt, d. h. in einem Abstand von 35 mm zwischen Bohrlochmitte und Rohrmitte. Die verwendete Fl\u00fcssigkeit ist MPG mit 25 v\/v% bei 5\u00b0C. Alle Rohre haben eine Druckstufe von PN16 (SDR11) und eine W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von 0,4 W\/(mK). Der Standard-Rohrdurchmesser betr\u00e4gt 32 mm. Alle Abweichungen von den obigen Annahmen werden im Folgenden ausdr\u00fccklich erw\u00e4hnt.<\/p>\n<\/div>\n<div class=\"caution\">Die nachstehenden Diagramme sind nicht als Konstruktionsrichtlinien zu verstehen, da der Bohrlochwiderstand auch von Parametern wie Bohrlochtiefe, Bohrlochradius, Rohrwandst\u00e4rke, Rohrabstand und anderen Faktoren abh\u00e4ngt, die hier nicht ber\u00fccksichtigt werden.<\/div>\n<h3>Einfluss der Fl\u00fcssigkeitsauswahl<\/h3>\n<p>Das nachstehende Diagramm zeigt den effektiven thermischen Bohrlochwiderstand f\u00fcr ein einzelnes und ein doppeltes U-Rohr bei verschiedenen Durchflussraten. Wie zu sehen ist, zeigen beide Diagramme einen starken R\u00fcckgang an dem Punkt, an dem die Fl\u00fcssigkeit von laminarer zu turbulenter Str\u00f6mung \u00fcbergeht, wie in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/effektiver-thermischer-widerstand-des-bohrlochs\/\">Teil 2.2<\/a>. W\u00e4hrend dieses \u00dcbergangs nimmt die konvektive Komponente des Bohrlochwiderstands deutlich ab, wodurch auch der Gesamtwiderstand sinkt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5067\" aria-describedby=\"caption-attachment-5067\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-5067 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5067\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"96\" data-end=\"389\">Aus dem obigen Diagramm ist ersichtlich, dass dieser \u00dcbergang beim einfachen U-Rohr im Vergleich zum Doppel-U-Rohr bei etwa der halben Durchflussmenge erfolgt. Dies liegt daran, dass der Durchfluss in einem Doppel-U-Rohr auf zwei Rohre aufgeteilt wird, w\u00e4hrend er in einem Einzel-U-Rohr nur durch ein Rohr flie\u00dft.<\/p>\n<p data-start=\"391\" data-end=\"605\">In diesem Fall gibt es ein Fenster (zwischen 0,25 und 0,45 l\/s), in dem das Einzel-U-Rohr einen geringeren Bohrlochwiderstand aufweist und daher eine bessere thermische Leistung als sein Gegenst\u00fcck mit Doppel-U-Rohr bietet.<\/p>\n<p data-start=\"391\" data-end=\"605\">Lage und Gr\u00f6\u00dfe dieses \u201cFensters der M\u00f6glichkeiten\u201d h\u00e4ngen stark von der Reynolds-Zahl ab, die wiederum sowohl von den Fl\u00fcssigkeitseigenschaften (siehe unten) als auch vom Rohrdurchmesser abh\u00e4ngt. In der nachstehenden Grafik wird eine einzelne DN40-Sonde zum Vergleich hinzugef\u00fcgt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5071\" aria-describedby=\"caption-attachment-5071\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-5071 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_5.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre (DN32) und ein Einzel-U (DN40).\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_5.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_5-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_5-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5071\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre (DN32) und ein Einzel-U (DN40).<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"607\" data-end=\"898\">Aufgrund des gr\u00f6\u00dferen Durchmessers erfolgt der \u00dcbergang zur turbulenten Str\u00f6mung bei einer h\u00f6heren Durchflussmenge (kurz vor 0,3 l\/s). Das bedeutet, dass der Durchflussbereich, in dem der einfache DN40 besser abschneidet als der doppelte DN32, kleiner ist als bei einem einfachen DN32, obwohl die relative Verbesserung gr\u00f6\u00dfer ist.<\/p>\n<p data-start=\"607\" data-end=\"898\">Neben dem Rohrdurchmesser wird die Reynoldszahl auch durch die Art des Frostschutzmittels beeinflusst. Im nachstehenden Diagramm ist derselbe Vergleich zwischen einem einfachen und einem doppelten U-Rohr f\u00fcr reines Wasser dargestellt. Aufgrund seiner g\u00fcnstigen Viskosit\u00e4t erreicht Wasser schon bei sehr geringen Durchflussmengen eine turbulente Str\u00f6mung.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5068\" aria-describedby=\"caption-attachment-5068\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5068 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre f\u00fcr Wasser bei 5\u00b0C.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5068\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre f\u00fcr Wasser bei 5\u00b0C.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"95\" data-end=\"411\">In diesem Fall ist das Fenster, in dem ein einfaches U-Rohr besser abschneidet als ein Doppel-U-Rohr, sehr klein (&lt;0,15 l\/s) und in der Praxis fast nicht vorhanden. Man kann also sagen, dass in der oben beschriebenen Situation das Doppel-U-Rohr das Einzel-U-Rohr in Bezug auf die thermische Leistung durchweg \u00fcbertrifft.<\/p>\n<h3>Einfluss der Leitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels<\/h3>\n<p data-start=\"106\" data-end=\"372\">Ein Aspekt, der auf den ersten Blick \u00fcberraschen mag, ist, dass die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels in dieser Debatte ebenfalls eine Rolle spielt. Wie zu Beginn dieses Kapitels beschrieben, ist die dritte Komponente des Bohrlochwiderstandes der leitende Widerstand zwischen Rohr und M\u00f6rtel.<\/p>\n<p data-start=\"374\" data-end=\"744\">Da die Energie vom Rohr zur Bohrlochwand durch den M\u00f6rtel flie\u00dfen muss, verbessert die Verwendung eines M\u00f6rtels mit einer h\u00f6heren W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit (z. B. 2 W\/(mK)) die Leistung des Systems. In der nachstehenden Abbildung wird derselbe Vergleich angestellt, jedoch mit einer auf 1 W\/(mK) reduzierten W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels, wodurch der Vorteil des einzelnen U-Rohrs verschwindet.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4290\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-4290\"><picture class=\"wp-image-4290 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Thermal-aspects-MPG-bad-grout.png.webp 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Thermal-aspects-MPG-bad-grout-300x225.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Thermal-aspects-MPG-bad-grout-16x12.png.webp 16w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/picture><\/figure>\n<figure id=\"attachment_5069\" aria-describedby=\"caption-attachment-5069\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5069 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei einer W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels von 1 W\/(mK).\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5069\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei einer W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels von 1 W\/(mK).<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"72\" data-end=\"545\">Der Grund daf\u00fcr, dass es fr\u00fcher einen Bereich von Durchflussraten gab, in dem ein einfaches U-Rohr besser abschnitt als ein doppeltes U-Rohr, war die Abnahme der konvektiven Komponente des effektiven thermischen Bohrlochwiderstands. Da der M\u00f6rtel nun eine geringere W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit hat, spielt dieser Widerstand eine dominierende Rolle f\u00fcr den Gesamtwiderstand. Da ein einfaches U-Rohr nur die H\u00e4lfte der W\u00e4rme\u00fcbertragungsfl\u00e4che eines Doppel-U-Rohrs hat, reicht der \u00dcbergang zur turbulenten Str\u00f6mung nicht mehr aus, um diese Einschr\u00e4nkung zu \u00fcberwinden. Die W\u00e4rme wird sozusagen um das einzelne U-Rohr \u201cgefangen\u201d.<\/p>\n<h3>Einfluss der variablen Fl\u00fcssigkeitseigenschaften<\/h3>\n<p>Wie in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/variable-flussigkeitseigenschaften\/\">Teil 3.2<\/a>, Die Fl\u00fcssigkeitseigenschaften sind im Laufe der Zeit nicht konstant, da sie sich mit der Temperatur \u00e4ndern. Dies bedeutet, dass das Zeitfenster, in dem das einfache U-Rohr besser abschneidet als das doppelte U-Rohr, nicht feststeht, sondern von der betrachteten Temperatur abh\u00e4ngt. Um ein vollst\u00e4ndiges Bild zu vermitteln, wird das obige Diagramm im Folgenden noch einmal f\u00fcr Fl\u00fcssigkeitstemperaturen von sowohl 0\u00b0C als auch 17\u00b0C betrachtet.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5070\" aria-describedby=\"caption-attachment-5070\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5070 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_4.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei 0\u00b0C und 17\u00b0C.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_4.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_4-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_4-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5070\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei 0\u00b0C und 17\u00b0C.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Aus dem obigen Diagramm geht klar hervor, dass eine h\u00f6here Fl\u00fcssigkeitstemperatur dazu f\u00fchrt, dass der \u00dcbergang zur turbulenten Str\u00f6mung bei einer geringeren Durchflussmenge erfolgt. Der Grund, warum dies wichtig ist, wurde in Teil 2.1 er\u00f6rtert. Bohrfelder k\u00f6nnen entweder durch die maximale oder die minimale Durchschnittstemperatur des Fluids begrenzt werden, und je nachdem, welche der beiden Temperaturen entscheidend ist, kann die Antwort auf unsere Frage unterschiedlich ausfallen. Beide F\u00e4lle sind unten dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4760\" aria-describedby=\"caption-attachment-4760\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4760 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-4.png\" alt=\"Beispiel f\u00fcr ein Temperaturprofil, das durch die Mindesttemperatur begrenzt ist und ein negatives Ungleichgewicht aufweist.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-4.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-4-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-4-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4760\" class=\"wp-caption-text\">Beispiel f\u00fcr ein Temperaturprofil, das durch die Mindesttemperatur begrenzt ist und ein negatives Ungleichgewicht aufweist.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"103\" data-end=\"590\">Das obige Bohrfeld ist eindeutig durch die minimale durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur von 0\u00b0C begrenzt. Um diesen Entwurf zu verbessern, m\u00fcssen wir daher entscheiden, ob wir ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr bei einer Referenztemperatur von 0\u00b0C verwenden. Aus dem obigen Diagramm, das durch die orangefarbene und die blaue Linie dargestellt ist, geht hervor, dass bei einem Auslegungsdurchfluss zwischen 0,35 und 0,55 l\/s das Einzel-U-Rohr einen geringeren Widerstand aufweist als das Doppel-U-Rohr und daher ein kleineres Bohrlochfeld m\u00f6glich ist.<\/p>\n<figure id=\"attachment_4761\" aria-describedby=\"caption-attachment-4761\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-4761 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-1.png\" alt=\"Beispiel f\u00fcr ein Temperaturprofil, das durch die H\u00f6chsttemperatur begrenzt ist und ein negatives Ungleichgewicht aufweist.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-1.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-1-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/02\/Case-1-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-4761\" class=\"wp-caption-text\">Beispiel f\u00fcr ein Temperaturprofil, das durch die H\u00f6chsttemperatur begrenzt ist und ein negatives Ungleichgewicht aufweist.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Das obige Bohrfeld ist dagegen eindeutig durch die maximale durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur von 17\u00b0C begrenzt. Um diesen Entwurf zu verbessern, m\u00fcssen wir entscheiden, ob wir ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr bei einer Referenztemperatur von 17\u00b0C verwenden. Betrachtet man das obige Widerstandsdiagramm, das durch die gr\u00fcne und die rote Linie dargestellt wird, sieht man, dass es ein Fenster zwischen 0,15 und 0,25 l\/s gibt, in dem das Einzel-U-Rohr das Doppel-U-Rohr \u00fcbertrifft.<\/p>\n<h3>Einfluss der variablen Durchflussmenge<\/h3>\n<p>Bisher wurden alle diese Diagramme in Abh\u00e4ngigkeit von der Durchflussmenge erstellt, aber wie in Teil 3.3 erl\u00e4utert, ist diese Durchflussmenge im Laufe der Zeit nicht konstant. Das bedeutet, dass sich theoretisch auch das ideale Sondendesign aufgrund der schwankenden Durchflussrate im Laufe der Zeit \u00e4ndert, und Sie m\u00fcssen sich \u00fcberlegen, was f\u00fcr Ihren Fall besser ist: das Einzel-U-Rohr oder das Doppel-U-Rohr. Dies macht die Entscheidung, welche Sonde zu w\u00e4hlen ist, noch projektspezifischer.<\/p>\n<div class=\"note\">Unten finden Sie eine Frage, die sich speziell auf dieses Thema bezieht.<\/div>\n<div class=\"advanced\">\n<p data-start=\"508\" data-end=\"858\">In den obigen Abschnitten wurde die Temperatur der Fl\u00fcssigkeit immer als konstant und unabh\u00e4ngig von der Durchflussmenge angenommen. Dies ist jedoch nicht ganz richtig. Wenn die Durchflussmenge geringer ist, \u00e4ndert sich der Bohrlochwiderstand und damit auch die Temperatur des Fluids. Dadurch \u00e4ndert sich wiederum die Reynoldszahl, was wiederum den Bohrlochwiderstand beeinflusst, und so weiter.<\/p>\n<p data-start=\"863\" data-end=\"1148\">In der nachstehenden Grafik sind die Einzel- und Doppel-U-Rohre sowohl f\u00fcr eine feste Fl\u00fcssigkeitstemperaturgrenze von 5 \u00b0C als auch f\u00fcr eine realistischere Temperatur dargestellt. Diese realistische Temperatur wurde mit einer anf\u00e4nglichen Bodentemperatur von 9\u00b0C und einer Entnahmeleistung von 3 kW aus dem 100 m langen Bohrloch berechnet.<\/p>\n<p>Da $\\Delta T =\\dot{q}R_b^$, wobei $\\Delta T$ die Temperaturdifferenz zwischen der Bohrlochwand und dem Fluid in (\u00b0C), $\\dot{q}$ die spezifische Leistungsentnahme in (W\/m) und $R^_b$ der effektive thermische Bohrlochwiderstand in (mK\/W) ist, kann die Fluidtemperatur f\u00fcr jeden Bohrlochwiderstand berechnet werden.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5073\" aria-describedby=\"caption-attachment-5073\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5073 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_6.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei einer festen Temperatur von 5\u00b0C und der korrigierten Temperatur.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_6.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_6-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_6-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5073\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr Einzel- und Doppel-U-Rohre bei einer festen Temperatur von 5\u00b0C und der korrigierten Temperatur.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Es ist klar, dass die F\u00e4lle mit konstanter Temperatur, dargestellt durch die gr\u00fcne und rote Linie, den temperaturkorrigierten F\u00e4llen, dargestellt durch die gr\u00fcne und blaue Linie, ziemlich \u00e4hnlich sind. Der Hauptunterschied liegt in der \u00dcbergangszone, wo eine gewisse Abweichung aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Bohrlochwiderstand und der Fl\u00fcssigkeitstemperatur sichtbar ist.<\/p>\n<\/div>\n<h2>Beispiel in GHEtool<\/h2>\n<p>Die Erkenntnisse aus den obigen Diagrammen wurden auch in GHEtool Cloud veranschaulicht, und zwar anhand eines Systems mit drei Bohrl\u00f6chern, die jeweils 125 m tief sind, mit einem Spitzenheiz- und -k\u00fchlbedarf von 15 kW bzw. 6 kW und einem j\u00e4hrlichen Energiebedarf f\u00fcr Heizung, K\u00fchlung und Brauchwarmwasser von 22 MWh, 5 MWh bzw. 3 MWh. Unter Verwendung eines konstanten Durchflusses von 1 l\/s durch das gesamte Bohrlochfeld und 25 v\/v% MPG wird das Ergebnis f\u00fcr das doppelte DN32 U-Rohr unten dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5075\" aria-describedby=\"caption-attachment-5075\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5075 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation.png\" alt=\"Temperaturprofil f\u00fcr ein doppeltes U-Rohr DN32.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5075\" class=\"wp-caption-text\">Temperaturprofil f\u00fcr ein doppeltes U-Rohr DN32.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Diese Simulation bleibt mit einer minimalen durchschnittlichen Fl\u00fcssigkeitstemperatur von 0,07\u00b0C bequem innerhalb der Grenzwerte. Die Reynolds-Zahl w\u00e4hrend der Extraktion betr\u00e4gt 1404, was bedeutet, dass die Str\u00f6mung laminar ist, was zu einem effektiven thermischen Widerstand des Bohrlochs von 0,1417 mK\/W f\u00fchrt.<\/p>\n<p>Wenn die gleiche Simulation f\u00fcr ein einzelnes U-Rohr durchgef\u00fchrt wird, betr\u00e4gt die minimale durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur 0,09 \u00b0C, was praktisch identisch ist. Dies liegt daran, dass die Reynolds-Zahl w\u00e4hrend der Entnahme jetzt 2812 betr\u00e4gt, was bedeutet, dass die Str\u00f6mung instation\u00e4r ist und der Bohrlochwiderstand daher 0,1409 mK\/W betr\u00e4gt, was fast identisch mit dem Fall mit zwei U-Rohren ist.<\/p>\n<p>In der nachstehenden Grafik wurde die gleiche \u00dcbung f\u00fcr eine einzelne DN40-Sonde durchgef\u00fchrt, aber da die Str\u00f6mung nun laminar ist (Re = 2009), ist der Bohrlochwiderstand deutlich h\u00f6her (0,2111 mK\/W), was zu einer niedrigen durchschnittlichen Mindesttemperatur der Fl\u00fcssigkeit von -2,15 \u00b0C f\u00fchrt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5074\" aria-describedby=\"caption-attachment-5074\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5074 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-DN40.png\" alt=\"Temperaturprofil f\u00fcr ein einzelnes DN40 U-Rohr.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-DN40.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-DN40-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/GHEtool-simulation-DN40-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5074\" class=\"wp-caption-text\">Temperaturprofil f\u00fcr ein einzelnes DN40 U-Rohr.<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p>In diesem Kapitel lag der Schwerpunkt auf der Frage: \u201cWas ist besser: das einfache oder das doppelte U-Rohr?\u201d Bei der Betrachtung aus thermischer Sicht wurde deutlich, dass es auf diese scheinbar einfache Frage keine endg\u00fcltige Antwort gibt, da sie von der Fl\u00fcssigkeitstemperatur, der Durchflussmenge und sogar der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des M\u00f6rtels abh\u00e4ngt.<\/p>\n<p>Die wichtigste Erkenntnis ist, dass jedes Projekt einzigartig ist und je nach den spezifischen Bedingungen eine L\u00f6sung manchmal besser ist als die andere. Es hat sich gezeigt, dass das Festhalten an einer Einheitsl\u00f6sung ein inh\u00e4rentes Risiko birgt, da sich diese L\u00f6sung fr\u00fcher oder sp\u00e4ter als unzureichend oder sogar \u00fcberzogen erweisen kann.<\/p>\n<p>In der <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/einzel-vs-doppel-u-rohr-hydraulische-aspekte\/\">n\u00e4chstes Kapitel<\/a>, werden die hydraulischen Aspekte im Zusammenhang mit dieser Frage er\u00f6rtert.<\/p>\n<h2>Fragen<\/h2>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"1\">Welchen Einfluss hat der Bohrlochdurchmesser auf die Frage, ob es sich um ein einfaches oder doppeltes U-Rohr handelt, wenn alle anderen Faktoren gleich sind? Gehen Sie davon aus, dass die Rohre bei halbem Bohrlochradius zentriert bleiben.<\/div>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"1\">Aufgrund einer schwankenden Durchflussmenge \u00e4ndert sich der Bohrlochwiderstand im Laufe der Zeit, und damit auch die ideale Sonde. Welche Argumente sprechen daf\u00fcr, die Entscheidung (einfaches oder doppeltes U-Rohr) entweder nach dem niedrigsten Bohrlochwiderstand bei Spitzenleistung oder nach dem niedrigsten Widerstand bei durchschnittlichen Bedingungen zu treffen?<\/div>\n<h2>Herunterladen<\/h2>\n<ul>\n<li>GHEtool-Simulation aus diesem Kapitel herunterladen <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/course\/resources\/Course%205.1\/Course%205.1.pdf\">hier<\/a>.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>In den Teilen 2 und 3 wurde die Theorie des thermischen Verhaltens von Bohrl\u00f6chern ausf\u00fchrlich behandelt. In diesem Kapitel werden wir dieses Wissen nutzen, um eine der h\u00e4ufigsten Fragen in der geothermischen Planung zu beantworten: \u201cWas ist besser: ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr?\u201d<\/p>","protected":false},"template":"","section":[120],"chapter":[138],"authors":[39],"class_list":["post-5065","course","type-course","status-publish","hentry","section-chapter-1","chapter-part-5","authors-wouter-peere"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/course\/5065","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/course"}],"about":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/course"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=5065"}],"wp:term":[{"taxonomy":"section","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/section?post=5065"},{"taxonomy":"chapter","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/chapter?post=5065"},{"taxonomy":"authors","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wp-json\/wp\/v2\/authors?post=5065"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}