{"id":5076,"date":"2026-05-26T10:12:27","date_gmt":"2026-05-26T08:12:27","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=course&#038;p=5076"},"modified":"2026-05-26T10:12:27","modified_gmt":"2026-05-26T08:12:27","slug":"einzel-vs-doppel-u-rohr-hydraulische-aspekte","status":"publish","type":"course","link":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/course\/single-vs-double-u-tube-hydraulic-aspects\/","title":{"rendered":"Einfaches vs. doppeltes U-Rohr - Einblicke in die Hydraulik"},"content":{"rendered":"<p>Im letzten Kapitel haben wir die Frage untersucht: \u201cWas ist besser: ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr?\u201d aus einer thermischen Perspektive. In diesem Kapitel nutzen wir das Wissen aus Teil 4 dieses Kurses, um die gleiche Frage aus hydraulischer Sicht zu untersuchen.<br \/>\n<\/p>\n\n\n\n<\/p>\n<p><iframe title=\"Kapitel 5.2: Einzel vs. Doppelt - Hydraulische Erkenntnisse\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/6_PfbE5NNds?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>Hydraulische Aspekte<\/h2>\n<p>Bei der Er\u00f6rterung der hydraulischen Aspekte im Zusammenhang mit der Wahl des Erdw\u00e4rmetauschers liegt der Schwerpunkt auf dem Druckverlust des Systems. Wie in Teil 4.1 er\u00f6rtert, setzt sich dieser Druckabfall sowohl aus lokalen Verlusten (B\u00f6gen, Abzweigungen usw.), haupts\u00e4chlich im horizontalen Teil des Systems, als auch aus Reibungsverlusten zusammen, die ein inh\u00e4renter Aspekt des Fl\u00fcssigkeitsflusses durch Rohre sind. Um die Pumpenleistung und den damit verbundenen Stromverbrauch niedrig zu halten, wird ein geringer Druckabfall bevorzugt.<\/p>\n<div class=\"recap\">\n<p>Der Gesamtdruckabfall \u00fcber das Bohrloch ist definiert als:$$\\Delta P = \\left(f\\cdot \\frac{L}{D}+\\sum{K}\\right)\\cdot \\frac{\\rho v^2}{2}$$wobei $\\Delta P$ der Druckabfall in (Pa) ist, $f$ der dimensionslose Darcy-Weisbach-Reibungsfaktor ist, $L$ ist die L\u00e4nge des Rohres in (m), $D$ ist der Durchmesser des Rohres in (m), $\\sum{K}$ ist die Summe aller lokalen Verlustfaktoren, und $\\rho$ und $v$ sind die Fl\u00fcssigkeitsdichte in (kg\/m\u00b3) bzw. die Fl\u00fcssigkeitsgeschwindigkeit in (m\/s).<\/p>\n<div>Unter Verwendung der obigen Gleichung ergibt sich in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/druckabfall\/\">Teil 4.1<\/a>, das:<\/div>\n<ul>\n<li>$\\Delta P \\propto \\dot{Q}^2$ (wobei $\\dot{Q}$ die Durchflussmenge in (m\u00b3\/s) ist)<\/li>\n<li>$\\Delta P \\propto D^{-5}$<\/li>\n<\/ul>\n<p>Beide Beziehungen werden in der folgenden Diskussion eine zentrale Rolle spielen.<\/p>\n<p>Zweitens, in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/druckabfall-pumpenleistung-und-pumpenenergie\/\">Teil 4.2<\/a>, wurde der Stromverbrauch der Pumpe definiert als:$$E_e=\\frac{\\sum\\limits_{i=0}^{8760 n}{\\dot{Q}(i)\\cdot 1000\\Delta P(i)}}{n\\eta}$$wobei $E_e$ der Pumpenstromverbrauch in (kWh\/Jahr), $n$ die Anzahl der Jahre ist, $\\dot{Q}(i)$ der Durchfluss zur Stunde $i$ in (m\u00b3\/s), $\\Delta P$ der Druckabfall zur Stunde $i$ in (Pa) und $\\eta$ der Wirkungsgrad der Pumpe ist.<\/p>\n<\/div>\n<p data-start=\"400\" data-end=\"530\">Zur Beantwortung der vorliegenden Frage aus hydraulischer Sicht werden in den n\u00e4chsten Abschnitten folgende Vergleiche angestellt:<\/p>\n<ol>\n<li>Gleicher Rohrdurchmesser, aber eine andere Anzahl von Rohren<\/li>\n<li>Unterschiedliche Rohrdurchmesser und gleiche Anzahl von Rohren<\/li>\n<li>Unterschiedliche Rohrdurchmesser und unterschiedliche Anzahl von Rohren<\/li>\n<\/ol>\n<p>Schlie\u00dflich wird der Stromverbrauch der Pumpe im Hinblick auf das einfache und das doppelte U-Rohr diskutiert.<\/p>\n<div class=\"note\">\n<p>Alle nachstehenden Simulationen werden mit einem Bohrloch mit einer Tiefe von 100 m und einer Verlegetiefe von 70 cm durchgef\u00fchrt. Die verwendete Fl\u00fcssigkeit ist MPG mit 25 v\/v% bei 5\u00b0C. Alle Rohre haben eine Druckstufe von PN16 (SDR11). 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 sollten nicht als Auslegungsrichtlinien betrachtet werden, da der Druckabfall auch von Parametern wie der Temperatur abh\u00e4ngt, die hier nicht ber\u00fccksichtigt werden.<\/div>\n<h3>Gleicher Durchmesser, unterschiedliche Anzahl von Rohren<\/h3>\n<p>Als erster Schritt zur Beantwortung der Frage, ob es sich um ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr handelt, wird ein direkter Vergleich zwischen einer einfachen und einer doppelten DN32-Sonde durchgef\u00fchrt. Dieser Vergleich ist in der nachstehenden Grafik dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5077\" aria-describedby=\"caption-attachment-5077\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5077 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1.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_1-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_1-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5077\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall bei einem einfachen und einem doppelten U-Rohr.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Wie man sieht, hat das Doppel-U-Rohr immer einen geringeren Druckabfall als das Einzel-U-Rohr. Das liegt daran, dass bei einem einfachen U-Rohr 100% des Durchflusses durch dieses Rohr flie\u00dfen, w\u00e4hrend bei einem Doppel-U-Rohr jedes Rohr nur 50% des Gesamtdurchflusses bef\u00f6rdert. Da der Druckabfall quadratisch proportional zur Durchflussmenge ist, hat das Einzel-U-Rohr immer einen h\u00f6heren Druckabfall.<\/p>\n<p>Vergleicht man die oben genannten hydraulischen Ergebnisse mit ihrem thermischen Gegenst\u00fcck, wie es in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/kurs\/einzel-vs-doppel-u-rohr-thermische-aspekte\/\">das letzte Kapitel<\/a>, wird deutlich, dass bei Durchflussmengen bis 0,25 l\/s und ab 0,45 l\/s das Doppel-DN32 sowohl aus thermischer als auch aus hydraulischer Sicht die bessere L\u00f6sung ist. Das einfache U-Rohr hat zwar zwischen 0,25 l\/s und 0,45 l\/s einen geringeren Bohrlochwiderstand, daf\u00fcr aber immer einen h\u00f6heren Druckverlust. Der bessere Bohrlochwiderstand wird mit einem schlechteren Druckabfall \u201cbezahlt\u201d.<\/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-Rohr f\u00fcr MPG 25 v\/v% bei 5\u00b0C.\" 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 ein einfaches und ein doppeltes U-Rohr.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Unterschiedlicher Durchmesser, gleiche Anzahl von Rohren<\/h3>\n<p>Wenn wir einen kurzen Umweg machen und zwei einzelne U-Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern vergleichen, k\u00f6nnen wir deutlich sehen, dass das einzelne DN40-Rohr einen geringeren Druckabfall aufweist als das DN32-Rohr. Das liegt daran, dass bei einem gr\u00f6\u00dferen Innendurchmesser der Druckabfall mit der f\u00fcnften Potenz des Durchmessers abnimmt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5078\" aria-describedby=\"caption-attachment-5078\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-5078 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1.png\" alt=\"Druckabfall f\u00fcr eine einzelne DN32- und DN40-Sonde.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5078\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall f\u00fcr eine einzelne DN32- und DN40-Sonde.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Vergleicht man dieses Diagramm wiederum mit seinem thermischen Gegenst\u00fcck, so gibt es einen sich \u00fcberschneidenden Bereich, unterhalb von 0,2 l\/s und oberhalb von 0,3 l\/s, in dem der einfache DN40 den einfachen DN32 sowohl aus thermischer als auch aus hydraulischer Sicht \u00fcbertrifft.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5079\" aria-describedby=\"caption-attachment-5079\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5079 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr ein einzelnes DN32 und DN40.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_2_rb-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5079\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr ein einzelnes DN32 und DN40.<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Unterschiedliche Durchmesser und Anzahl der Rohre<\/h3>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"241\">In Anbetracht der obigen Erkenntnisse wollen wir die Diskussion zwischen einem einfachen und einem doppelten U-Rohr noch einmal aufgreifen, dieses Mal mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern. Nachfolgend wird der Druckabfall f\u00fcr einen Vergleich zwischen einem einfachen DN32, einem einfachen DN40 und einem doppelten DN32 U-Rohr dargestellt.<\/p>\n<p data-start=\"246\" data-end=\"661\" data-is-last-node=\"\">Es ist klar, dass es einen Bereich zwischen 0,1 und 0,25 l\/s gibt, in dem die einfache DN40 einen geringeren Druckabfall aufweist als ihr doppeltes DN32-Gegenst\u00fcck. Obwohl dies zun\u00e4chst widersinnig erscheinen mag, da die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit im Fall von DN40 tats\u00e4chlich h\u00f6her ist, f\u00fchrt der gr\u00f6\u00dfere Rohrdurchmesser zu einer kleineren Kontaktfl\u00e4che zwischen der Rohrwand und der Fl\u00fcssigkeit, was zu einem insgesamt niedrigeren Druckabfall in diesem laminaren Bereich f\u00fchrt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5080\" aria-describedby=\"caption-attachment-5080\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5080 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1.png\" alt=\"Druckverlust f\u00fcr ein einzelnes DN32-, ein einzelnes DN40- und ein doppeltes DN32-U-Rohr.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3-1-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5080\" class=\"wp-caption-text\">Druckverlust f\u00fcr ein einzelnes DN32-, ein einzelnes DN40- und ein doppeltes DN32-U-Rohr.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"105\" data-end=\"316\">Interessanterweise k\u00f6nnen wir bei einem erneuten Vergleich mit der thermischen Seite feststellen, dass es keinen sich \u00fcberschneidenden Bereich mehr gibt, in dem der einzelne DN40 sowohl in thermischer als auch in hydraulischer Hinsicht besser abschneidet. Wenn sie den geringsten Druckverlust aufweist (&lt;0,25 l\/s), ist der effektive thermische Widerstand des Bohrlochs schlechter, und wenn sie die bessere Option ist (0,3-0,45 l\/s), ist der Druckverlust h\u00f6her. Bei Durchflussmengen \u00fcber 0,45 l\/s hingegen schneidet das Doppel-DN32 sowohl aus thermischer als auch aus hydraulischer Sicht besser ab.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5081\" aria-describedby=\"caption-attachment-5081\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5081 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb.png\" alt=\"Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr ein einfaches DN32, einfaches DN40 und doppeltes DN32 U-Rohr.\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb-300x225.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Figure_3_rb-16x12.png 16w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5081\" class=\"wp-caption-text\">Effektiver thermischer Bohrlochwiderstand f\u00fcr ein einfaches DN32, einfaches DN40 und doppeltes DN32 U-Rohr.<\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_4301\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-4301\"><picture class=\"wp-image-4301 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff.png.webp 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff-300x225.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Thermal-diff-16x12.png.webp 16w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/picture><\/figure>\n<figure id=\"attachment_4300\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-4300\"><picture class=\"wp-image-4300 size-full\"><source srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff.png.webp 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff-300x225.png.webp 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/10\/Hydraulic-diff-16x12.png.webp 16w\" type=\"image\/webp\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><\/picture><\/figure>\n<h3>Pumpenergie und modulierende W\u00e4rmepumpen<\/h3>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"442\">Der Druckabfall ist wichtig f\u00fcr die Auswahl der Pumpe und um sicherzustellen, dass das Bohrlochfeld tats\u00e4chlich unter den Bedingungen arbeiten kann, f\u00fcr die es ausgelegt wurde, aber er ist nur ein Teil der Geschichte. Die andere Seite ist der Stromverbrauch der Pumpe. Je h\u00f6her der Druckabfall, desto mehr Strom verbraucht die Pumpe, was zu h\u00f6heren Betriebskosten f\u00fchrt. In der nachstehenden Tabelle wird ein Vergleich zwischen der einfachen DN32-, der einfachen DN40- und der doppelten DN32-Sonde angestellt.<\/p>\n<div class=\"note\">Der nachstehende Stromverbrauch der Pumpe wurde anhand von 1500 Volllaststunden bei der erforderlichen Pumpenleistung berechnet.<\/div>\n<figure id=\"attachment_5082\" aria-describedby=\"caption-attachment-5082\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5082 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-scaled.png\" alt=\"Druckabfall bei einer konstanten Durchflussmenge von 0,3 l\/s pro Bohrung.\" width=\"2560\" height=\"459\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-scaled.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-300x54.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-1024x183.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-768x138.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-1536x275.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-2048x367.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-1-18x3.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5082\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall bei einer Durchflussmenge von 0,3 l\/s pro Bohrloch.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"547\">Bei der gegebenen Durchflussmenge von 0,3 l\/s wird deutlich, dass der einzelne DN32 im Vergleich zu den beiden anderen Optionen einen deutlich h\u00f6heren Druckabfall und damit auch einen h\u00f6heren j\u00e4hrlichen Stromverbrauch aufweist. Dies l\u00e4sst sich durch die h\u00f6here Reynoldszahl erkl\u00e4ren, die bereits auf eine turbulente oder instation\u00e4re Str\u00f6mung hinweist. Wie bereits erw\u00e4hnt, hat die einfache DN40 einen geringeren Druckabfall als die doppelte DN32, mit einem entsprechend geringeren Stromverbrauch, obwohl die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit h\u00f6her ist, wie die h\u00f6here Reynoldszahl zeigt.<\/p>\n<p data-start=\"552\" data-end=\"949\" data-is-last-node=\"\">In der Vergangenheit w\u00e4re dies das Ende der Geschichte gewesen. Da moderne W\u00e4rmepumpen jedoch zunehmend modulierend arbeiten, ist die Durchflussmenge durch das Bohrloch nicht mehr konstant, wie in Teil 3.3 erl\u00e4utert. Das bedeutet, dass bei einem Auslegungsdurchfluss von 0,3 l\/s der tats\u00e4chliche Durchfluss in den meisten F\u00e4llen etwa 70% davon betr\u00e4gt, d. h. 0,21 l\/s. Die Situation f\u00fcr diese Durchflussmenge ist in der nachstehenden Tabelle dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5085\" aria-describedby=\"caption-attachment-5085\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5085 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-scaled.png\" alt=\"Druckabfall bei einer Durchflussmenge von 0,21 l\/s pro Bohrloch.\" width=\"2560\" height=\"459\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-scaled.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-300x54.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-1024x183.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-768x138.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-1536x275.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-2048x367.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Table-2-1-18x3.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5085\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall bei einer Durchflussmenge von 0,21 l\/s pro Bohrloch.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"128\" data-end=\"462\">Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass der tats\u00e4chliche Stromverbrauch in allen F\u00e4llen niedriger ist, am deutlichsten jedoch bei der einfachen DN32. Er weist zwar immer noch den h\u00f6chsten Wert auf, ist aber bereits akzeptabler als bei der Auslegungsdurchflussmenge.<\/p>\n<p data-start=\"128\" data-end=\"462\">Im n\u00e4chsten Abschnitt wird ein reales Beispiel in GHEtool Cloud f\u00fcr ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude mit diesen drei verschiedenen Sondenausf\u00fchrungen und sowohl einem variablen als auch einem konstanten Durchfluss vorgestellt.<\/p>\n<h2>Beispiel in GHEtool<\/h2>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"231\">In den folgenden Abschnitten wird ein Vergleich zwischen einem einfachen DN32, einem einfachen DN40 und einem doppelten DN32 f\u00fcr ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude mit aktiver K\u00fchlung angestellt. Dieser Vergleich wird sowohl f\u00fcr einen variablen als auch f\u00fcr einen konstanten Durchfluss durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<div class=\"hint\">Wenn Sie das unten stehende Beispiel nachstellen wollen, finden Sie alle Informationen sowie das Lastprofil am Ende dieses Kapitels.<\/div>\n<h3>Simulation mit variablem Durchfluss<\/h3>\n<p>Die nachstehende Grafik zeigt das st\u00fcndliche Temperaturprofil f\u00fcr ein geothermisches Bohrloch, das ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude versorgt. Die Simulation wurde mit einem doppelten DN32 U-Rohr mit variabler Durchflussmenge und einer konstanten Temperaturdifferenz von 4\u00b0C \u00fcber das Bohrlochfeld sowohl im Heiz- als auch im K\u00fchlbetrieb durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5086\" aria-describedby=\"caption-attachment-5086\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5086 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile.png\" alt=\"St\u00fcndliches Temperaturprofil f\u00fcr ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude.\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Temperature-profile-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5086\" class=\"wp-caption-text\">St\u00fcndliches Temperaturprofil f\u00fcr ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude unter Verwendung eines variablen Durchflusses und einer doppelten DN32-Sonde.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"392\">Da der Spitzenbedarf an K\u00fchlleistung (90 kW) deutlich h\u00f6her ist als der Spitzenbedarf an Heizleistung (30 kW), ist der K\u00fchlbedarf hier sowohl thermisch als auch hydraulisch der begrenzende Faktor, mit einem Durchfluss von 6,79 l\/s durch das gesamte Bohrlochfeld gegen\u00fcber 1,64 l\/s bei der Entnahme. Der Druckabfall beim K\u00fchlen betr\u00e4gt in diesem Fall 119 kPa, w\u00e4hrend er beim Heizen nur 13,58 kPa betr\u00e4gt.<\/p>\n<p data-start=\"397\" data-end=\"643\" data-is-last-node=\"\">Das nachstehende Diagramm des st\u00fcndlichen Druckabfalls zeigt deutlich, dass der Druckabfall aufgrund der variablen Durchflussmengen die meiste Zeit \u00fcber deutlich geringer ist (10 kPa oder weniger). Daher liegt der gesch\u00e4tzte Stromverbrauch der Pumpe bei etwa 37 kWh\/Jahr.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5087\" aria-describedby=\"caption-attachment-5087\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5087 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop.png\" alt=\"St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr eine variable Durchflussmenge und eine doppelte DN32-Sonde.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5087\" class=\"wp-caption-text\">St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr eine variable Durchflussmenge und eine doppelte DN32-Sonde.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"532\">Wenn dieselbe Simulation f\u00fcr eine einzelne DN32-Sonde durchgef\u00fchrt wird, ist der Druckabfall viel h\u00f6her und erreicht 386 kPa w\u00e4hrend der Injektion und 29 kPa w\u00e4hrend der Entnahme. Dies liegt daran, dass 100% der 6,79 l\/s nun durch ein einziges U-Rohr flie\u00dfen. Der gesch\u00e4tzte j\u00e4hrliche Stromverbrauch der Pumpe betr\u00e4gt in diesem Fall 83 kWh\/Jahr. Das st\u00fcndliche Druckabfalldiagramm f\u00fcr diesen Fall mit nur einem U-Rohr ist ebenfalls unten abgebildet, wobei deutlich wird, dass die Druckabfallspitzen deutlich h\u00f6her sind, obwohl der durchschnittliche Druckabfall wiederum viel niedriger ist.<\/p>\n<div class=\"note\">Obwohl die Pumpenenergie mehr als doppelt so hoch ist wie im Falle einer doppelten DN32-Sonde, muss dies im Rahmen des Gesamtstromverbrauchs des Projekts, der \u00fcber 8000 kWh\/Jahr liegt, relativiert werden. Der Unterschied von 50 kWh\/Jahr bei der Pumpenenergie ist daher im Gesamtbild nicht besonders bedeutsam.<\/div>\n<figure id=\"attachment_5088\" aria-describedby=\"caption-attachment-5088\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5088 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single.png\" alt=\"St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr eine variable Durchflussmenge und eine einzelne DN32-Sonde.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-single-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5088\" class=\"wp-caption-text\">St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr eine variable Durchflussmenge und eine einzelne DN32-Sonde.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"502\">Der Fall der einfachen DN40 ist dem der doppelten DN32 ziemlich \u00e4hnlich, mit einem maximalen Druckabfall von 133 kPa und einem gesch\u00e4tzten Stromverbrauch der Pumpe von 32 kWh\/Jahr, was niedriger ist als im Fall der doppelten DN32. Wie bereits erw\u00e4hnt, befinden sich beide F\u00e4lle (einfaches DN40 und doppeltes DN32) aufgrund der geringeren Durchflussmenge w\u00e4hrend der Entnahme im laminaren Bereich, was bedeutet, dass das einfache DN40 in diesem Fall einen geringeren Druckabfall aufweist. Dies f\u00fchrt \u00fcber ein ganzes Jahr hinweg zu einem geringeren Stromverbrauch.<\/p>\n<div class=\"note\">In den oben genannten F\u00e4llen war die doppelte DN32 die einzige Konfiguration, bei der die Temperaturen innerhalb der Grenzen von 0\u00b0C und 25\u00b0C blieben. Da die Str\u00f6mung in diesem Fall bereits turbulent war (Re = 9583 w\u00e4hrend der Injektion), war der Bohrlochwiderstand mit 0,0825 mK\/W bereits sehr niedrig. Der Wechsel zu einem einzelnen DN32 f\u00fchrte zu einer stark turbulenten Str\u00f6mung (Re = 21423), aber aufgrund der geringeren W\u00e4rme\u00fcbertragungsfl\u00e4che stieg der Gesamtbohrlochwiderstand auf 0,1217 mK\/W. Bei der DN40 war die Situation aufgrund der gr\u00f6\u00dferen W\u00e4rme\u00fcbertragungsfl\u00e4che etwas besser ($R_b^*=0,1097$ mK\/W), aber nicht in demselben Ma\u00dfe wie bei der doppelten DN32.<\/div>\n<h3>Simulation mit konstantem Durchfluss<\/h3>\n<p>Zum abschlie\u00dfenden Vergleich wurden dieselben drei Simulationen nun mit dem Auslegungsdurchfluss von 6,79 l\/s als konstantem Durchfluss durchgef\u00fchrt. Das st\u00fcndliche Druckabfalldiagramm f\u00fcr das Doppel-U-Rohr ist unten dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_5089\" aria-describedby=\"caption-attachment-5089\" style=\"width: 767px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-5089 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow.png\" alt=\"St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr einen konstanten Durchfluss und eine doppelte DN32-Sonde.\" width=\"767\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow.png 767w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow-300x156.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2026\/05\/Hourly-pressure-drop-constant-flow-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-5089\" class=\"wp-caption-text\">St\u00fcndlicher Druckabfall f\u00fcr einen konstanten Durchfluss und eine doppelte DN32-Sonde.<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"195\">Da die Durchflussmenge nun konstant ist, betr\u00e4gt der Gesamtstromverbrauch 8079 kWh\/Jahr anstelle von 37 kWh\/Jahr bei variabler Durchflussmenge. Der maximale Druckabfall betr\u00e4gt jetzt 145 kPa.<\/p>\n<p data-start=\"200\" data-end=\"544\">Bei der einzelnen DN32 ist die Situation sogar noch schlimmer, mit einem maximalen Druckverlust von 481 kPa und einem Gesamtstromverbrauch der Pumpe von 26734 kWh\/Jahr, was dem Vierfachen des Stroms entspricht, der f\u00fcr die Beheizung des Auditoriums ben\u00f6tigt wird. Da die Last fast nie gleich Null ist, ist die Pumpe fast immer in Betrieb, was zu einem sehr hohen Stromverbrauch f\u00fchrt.<\/p>\n<p>F\u00fcr die einfache DN40 betrug der maximale Druckverlust bei konstantem Durchfluss 165 kPa und der Stromverbrauch der Pumpe 9172 kWh\/Jahr.<\/p>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p data-start=\"2\" data-end=\"380\">In diesem Kapitel wurde die Frage \u201cWas ist besser: das einfache oder das doppelte U-Rohr?\u201d aus hydraulischer Sicht diskutiert. Bei gleichem Rohrdurchmesser hat ein Doppel-U-Rohr immer einen geringeren Druckverlust als sein einfaches Gegenst\u00fcck. Dies bedeutet, dass es Str\u00f6mungsbereiche gibt, in denen das Doppel-U-Rohr sowohl aus thermischer als auch aus hydraulischer Sicht vorteilhaft ist.<\/p>\n<p data-start=\"385\" data-end=\"814\">Wenn man mit verschiedenen Durchmessern arbeitet und eine einfache DN40 mit einer doppelten DN32 vergleicht, wird die Situation etwas komplexer. In diesem Fall gibt es Durchflussbereiche, in denen das einfache DN40 den geringsten Druckverlust, aber nicht den geringsten Bohrlochwiderstand aufweist. Es gibt keinen Bereich, in dem ein einzelnes U-Rohr sowohl thermisch als auch hydraulisch besser abschneidet, da die Vorteile der Turbulenz durch einen h\u00f6heren Druckabfall aufgehoben werden.<\/p>\n<p>Der Vergleich dieser drei Sondenkonfigurationen in GHEtool Cloud f\u00fcr ein H\u00f6rsaalgeb\u00e4ude verdeutlicht einmal mehr, wie wichtig die Verwendung eines variablen Durchflusses bei der Planung von Sondenfeldern ist und wie gering der Unterschied im Stromverbrauch der Pumpe zwischen einem einfachen und einem doppelten U-Rohr im Vergleich zum Gesamtstrombedarf f\u00fcr Heizung und K\u00fchlung sein kann.<\/p>\n<h2>Fragen<\/h2>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Bei der Simulation unseres Bohrlochs mit variablem Durchfluss und einer einzelnen DN40-Sonde war der Stromverbrauch der Pumpe niedriger als bei der doppelten DN32-Sonde, aber der maximale Druckabfall war tats\u00e4chlich h\u00f6her (133 kPa gegen\u00fcber 119 kPa). K\u00f6nnen Sie erkl\u00e4ren, warum?<\/div>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Obwohl die Auslegungsdurchflussmenge von 6,79 l\/s f\u00fcr beide Doppel-DN32-Simulationen gleich war, war der Druckabfall w\u00e4hrend der Einspritzung unterschiedlich (119 kPa f\u00fcr den Fall mit variabler Durchflussmenge und 142 kPa f\u00fcr den Fall mit konstanter Durchflussmenge). K\u00f6nnen Sie erkl\u00e4ren, warum?<\/div>\n<div class=\"question\" data-chapter=\"2\">Bei einem variablen Durchfluss war der Stromverbrauch der Umw\u00e4lzpumpe f\u00fcr die einfache DN40 geringer als f\u00fcr die doppelte DN32, aber bei einem konstanten Durchfluss ist das Gegenteil der Fall. K\u00f6nnen Sie erkl\u00e4ren, warum?<\/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%205.2\/Course%205.2.pdf\">hier<\/a>.<\/li>\n<li>Download des st\u00fcndlichen Lastprofils <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/course\/resources\/Course%205.2\/auditorium.csv\">hier<\/a>.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Im vorigen Kapitel haben wir die Frage \u201cWas ist besser: ein einfaches oder ein doppeltes U-Rohr\u201d aus thermischer Sicht untersucht. 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