{"id":3553,"date":"2025-02-04T08:00:49","date_gmt":"2025-02-04T07:00:49","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=knowledgebase&#038;p=3553"},"modified":"2025-03-22T18:15:43","modified_gmt":"2025-03-22T17:15:43","slug":"bohrfeldquadranten","status":"publish","type":"knowledgebase","link":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/bohrfeldquadranten\/","title":{"rendered":"Borefield-Quadranten"},"content":{"rendered":"<p>Einblicke sind f\u00fcr eine genaue Bohrlochplanung von entscheidender Bedeutung. Bohrfelder sind aufgrund zahlreicher Entwurfsparameter und Unw\u00e4gbarkeiten von Natur aus komplex. In diesem Artikel stellen wir das Konzept der Bohrlochquadranten vor - ein Rahmenwerk, das Ihnen helfen kann, Ihr Bohrlochdesign zu analysieren und unsere kommenden Artikel zur Bohrlochphysik besser zu verstehen.<\/p>\n<p><iframe title=\"Borefield-Quadranten: Wie Sie Einblicke in Ihren Entwurf erhalten, ohne zu rechnen\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/cuXdpQtmHag?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<h2>Terminologie<\/h2>\n<p>Bevor wir uns mit der Bohrfeldphysik und ihren Erkenntnissen befassen, m\u00fcssen wir einige wichtige Begriffe einf\u00fchren.<\/p>\n<p>Wenn wir \u00fcber geothermische Energie sprechen, verwenden wir h\u00e4ufig Begriffe wie Heizen und K\u00fchlen sowie Injektion und Extraktion. Es ist wichtig zu verstehen, dass sich diese Begriffe auf unterschiedliche Aspekte des Systems beziehen.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Heizung<\/strong> und\u00a0<strong>K\u00fchlung<\/strong> beziehen sich auf die Geb\u00e4udelast (auch Sekund\u00e4rlast genannt) - die Energie, die mit dem Geb\u00e4ude selbst ausgetauscht wird.<\/li>\n<li><strong>Auszug<\/strong> und <strong>Einspritzung<\/strong> beziehen sich auf die Erdlast (auch Prim\u00e4rlast genannt) - die mit dem Boden ausgetauschte Energie.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Obwohl diese Konzepte miteinander verbunden sind (z. B. beinhaltet die Beheizung eines Geb\u00e4udes die Entnahme von W\u00e4rme aus dem Erdreich), <strong>sie sind nicht identisch<\/strong>, da sich eine W\u00e4rmepumpe dazwischen befindet. Die Heizlast des Geb\u00e4udes wird immer gr\u00f6\u00dfer sein als der W\u00e4rmeentzug aus dem Sondenfeld. Diese Entzugslast ist entscheidend f\u00fcr die endg\u00fcltige Auslegung des Erdw\u00e4rmesondenfeldes.<\/p>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">In GHEtool Cloud k\u00f6nnen Sie Ihre Last entweder als Geb\u00e4udelast oder als geothermische Last eingeben. Wenn Sie die Geb\u00e4udelast verwenden, m\u00fcssen Sie auch die Werte f\u00fcr SCOP und SEER angeben.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3614 size-large\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-1024x650.png\" alt=\"Gleichgewicht am Boden\" width=\"1024\" height=\"650\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-1024x650.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-300x190.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-768x487.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-1536x975.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance-18x12.png 18w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Ground-balance.png 1650w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/p>\n<p>Ein weiteres Schl\u00fcsselkonzept ist das Ungleichgewicht und die Regeneration.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Ungleichgewicht<\/strong> ist definiert als die Nettoerw\u00e4rmung bzw. -abk\u00fchlung des Bodens im Laufe eines Jahres, d. h. die Differenz zwischen W\u00e4rmezufuhr und W\u00e4rmeentzug (nicht Heizung und K\u00fchlung!). Sie ist negativ, wenn sich der Boden Jahr f\u00fcr Jahr kontinuierlich abk\u00fchlt, weil der Entzug die Zufuhr \u00fcbersteigt.<\/li>\n<li><strong>Regeneration<\/strong> geht aktiv auf dieses Ungleichgewicht ein, indem sie dem Boden zus\u00e4tzliche W\u00e4rme zuf\u00fchrt oder entzieht, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. Dies kann mit solarthermischen Kollektoren, Trockenk\u00fchlern und anderen Technologien erreicht werden.<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">Anstatt Ungleichgewicht und Regeneration direkt zu verwalten, k\u00f6nnen Sie auch ein Hybridsystem einsetzen. Weitere Informationen \u00fcber die Vorteile von Hybridsystemen finden Sie in <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/hybridsysteme-und-geothermisches-potenzial\/\">dieser Artikel<\/a>.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<h2>Verschiedene Temperaturdiagramme<\/h2>\n<p>Bevor wir das Konzept der Bohrlochquadranten vorstellen, wollen wir zun\u00e4chst einige verschiedene Temperaturprofile untersuchen. (Falls Sie den Artikel \u00fcber die Interpretation von Temperaturprofilen noch nicht gelesen haben, k\u00f6nnen Sie ihn hier finden\u00a0<a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/wie-man-temperaturkurven-interpretiert\/\">hier<\/a>.)<\/p>\n<p>Das nachstehende Temperaturprofil zeigt ein Bohrloch mit einem negativen Ungleichgewicht (da es sich Jahr f\u00fcr Jahr abk\u00fchlt), ohne jedoch die Mindesttemperaturgrenze zu erreichen. Stattdessen erreicht es die maximal zul\u00e4ssige durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur im ersten Jahr des Simulationszeitraums, was bedeutet, dass das Bohrlochfeld auf der Grundlage dieses Punktes ausgelegt werden sollte. Dieses Profil k\u00f6nnte einem H\u00f6rsaal im milden Klima Belgiens entsprechen, in dem der j\u00e4hrliche Heizbedarf h\u00f6her ist als der K\u00fchlbedarf, aber die K\u00fchlspitze des Geb\u00e4udes die Heizspitze \u00fcbersteigt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3615 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-1.png\" alt=\"Bohrlochfeld Quadrant 1\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-1.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-1-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-1-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><\/p>\n<p>Die n\u00e4chste Temperaturkurve zeigt das umgekehrte Ungleichgewicht, bei dem sich der Boden Jahr f\u00fcr Jahr erw\u00e4rmt und schlie\u00dflich die maximal zul\u00e4ssige durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur erreicht. Das bedeutet, dass das Bohrloch so ausgelegt sein sollte, dass es die K\u00fchlungsspitze des Geb\u00e4udes im letzten Jahr des Simulationszeitraums aufnehmen kann. Dieses Profil k\u00f6nnte ein B\u00fcrogeb\u00e4ude mit erheblichen internen Gewinnen oder sogar ein Rechenzentrum darstellen, bei dem der j\u00e4hrliche K\u00fchlbedarf den Heizbedarf \u00fcbersteigt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3616 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-2.png\" alt=\"Bohrlochfeld Quadrant 2\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-2.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-2-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-2-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><\/p>\n<p>Die dritte Temperaturkurve weist ebenfalls ein negatives Ungleichgewicht auf, aber im Gegensatz zum ersten Beispiel erreicht sie die Temperaturgrenze im letzten Jahr des Simulationszeitraums. Dies ist typisch f\u00fcr Geb\u00e4ude in k\u00e4lteren Klimazonen, in denen der Heizbedarf und die Heizspitzen st\u00e4rker ausgepr\u00e4gt sind.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3618 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-4.png\" alt=\"Borefield Quadrant 4\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-4.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-4-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-4-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><\/p>\n<p>Das endg\u00fcltige Profil weist ein positives Ungleichgewicht auf (Einspritzdominanz), wobei das System durch die minimal zul\u00e4ssige durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur im ersten Betriebsjahr eingeschr\u00e4nkt wird.<br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3617 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-3.png\" alt=\"Bohrlochfeld Quadrant 3\" width=\"744\" height=\"400\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-3.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-3-300x161.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Quadrant-3-18x10.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><\/p>\n<h2>Borefield-Quadranten<\/h2>\n<p>Die vier Profile k\u00f6nnen als Archetypen f\u00fcr die vier verschiedenen Bohrlochquadranten betrachtet werden. Jedes Temperaturprofil, auf das Sie sto\u00dfen, l\u00e4sst sich einem dieser vier Bohrlochquadranten zuordnen: entweder eingeschr\u00e4nkt durch die maximale oder minimale durchschnittliche Fl\u00fcssigkeitstemperatur und entweder im ersten oder im letzten Jahr des Simulationszeitraums.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-3620 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants.png\" alt=\"Borefield-Quadranten\" width=\"3607\" height=\"1784\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-300x148.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-1024x506.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-768x380.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-1536x760.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-2048x1013.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/01\/Borefield-quadrants-18x9.png 18w\" sizes=\"(max-width: 3607px) 100vw, 3607px\" \/><\/p>\n<h2>A priori Einsicht<\/h2>\n<p>Der Hauptvorteil der Einteilung von Bohrfeldern in verschiedene Bohrfeldquadranten besteht darin, dass man ohne weitere Berechnungen zu bestimmten geothermischen Fragen Stellung nehmen kann. Im Folgenden werden drei h\u00e4ufig gestellte Fragen allein durch die Betrachtung der Sondenfeldquadranten beantwortet.<\/p>\n<p><strong>Wann ist ein Ungleichgewicht\/Regenerierung f\u00fcr die Investitionskosten relevant?<\/strong><\/p>\n<p>Es wird oft behauptet, dass die Regenerierung die Investitionskosten eines Bohrlochs senkt, aber das ist nicht immer der Fall. F\u00e4llt ein Bohrlochfeld in Quadrant 1 oder 3, wo die Auslegungsgrenze im ersten Betriebsjahr auftritt, stellt das Ungleichgewicht kein Problem dar. Im Gegensatz dazu f\u00fchrt in den Quadranten 2 und 4 die Verringerung des Ungleichgewichts durch Regeneration zu einem kleineren Bohrlochfeld, da das System auf der Grundlage des letzten Jahres der Simulation ausgelegt wird, in dem das akkumulierte Ungleichgewicht die gr\u00f6\u00dften Auswirkungen hat.<\/p>\n<p><strong>Wann ist es vorteilhaft, tiefer zu bohren?<\/strong><\/p>\n<p>Bei Geb\u00e4uden mit hohem W\u00e4rmebedarf kann es von Vorteil sein, tiefer zu bohren, da die Bodentemperaturen mit der Tiefe zunehmen. Dies bedeutet, dass Bohrfelder in den Quadranten 3 und 4 von tieferen Bohrungen profitieren k\u00f6nnen, w\u00e4hrend dies f\u00fcr die Quadranten 1 und 2 nicht gilt, da sie in erster Linie f\u00fcr die W\u00e4rmeeinleitung und nicht f\u00fcr die W\u00e4rmeentnahme ausgelegt sind.<\/p>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">Die Software f\u00fcr die Auslegung von Bohrfeldern geht im Allgemeinen davon aus, dass die Bodentemperatur linear mit der Tiefe zunimmt. In dicht bebauten Gebieten k\u00f6nnen jedoch die oberen Bodenschichten aufgrund des st\u00e4dtischen W\u00e4rmeinseleffekts bereits w\u00e4rmer sein. In solchen F\u00e4llen kann eine tiefere Bohrung je nach Tiefe eher zu einem k\u00fchleren als zu einem w\u00e4rmeren Bohrloch f\u00fchren.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<p><strong>Wann ist eine aktive K\u00fchlung vorteilhaft?<\/strong><\/p>\n<p>Aktive K\u00fchlung kann ein \u00e4u\u00dferst wirksames Mittel zur Optimierung der Investitionskosten sein, allerdings nur f\u00fcr Bohrfelder, die f\u00fcr hohe W\u00e4rmeeinleitungsanforderungen ausgelegt sind. Bei aktiver K\u00fchlung verschiebt sich die Temperaturbegrenzung von typischerweise 16-17 \u00b0C (bei passiver K\u00fchlung) auf 25 \u00b0C oder mehr, was ein kleineres Bohrfeld und damit niedrigere Investitionskosten erm\u00f6glicht. Dies ist in den Quadranten 1 und 2 von Vorteil, nicht jedoch in den Quadranten 3 und 4.<\/p>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">Technisch gesehen k\u00f6nnten die Bohrfelder in Quadrant 4 leicht von einer aktiven K\u00fchlung profitieren, da der niedrigere SEER (im Vergleich zur passiven K\u00fchlung) das Ungleichgewicht verringert. Dieser Effekt ist jedoch weitaus geringer als die Auswirkungen in den Quadranten 1 und 2.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p>In diesem Artikel wurde der Unterschied zwischen der Terminologie f\u00fcr Geb\u00e4udelasten und der Terminologie f\u00fcr Bodenlasten gekl\u00e4rt. Anschlie\u00dfend haben wir das Konzept der Bohrfeldquadranten vorgestellt und gezeigt, wie dieser Rahmen die Planung von Erdw\u00e4rmesystemen erm\u00f6glicht, ohne dass komplexe Berechnungen erforderlich sind.<\/p>\n<p>Dieses Grundlagenwissen wird in zuk\u00fcnftigen Artikeln vertieft, um Ihnen tiefere Einblicke in die Bohrlochphysik zu geben und Sie in die Lage zu versetzen, Bohrlochfelder mit Zuversicht zu planen!<\/p>\n<h2 id=\"reference\">Literaturverzeichnis<\/h2>\n<ul>\n<li>Sehen Sie sich unsere Videoerkl\u00e4rung auf unserer YouTube-Seite an, indem Sie klicken <span style=\"text-decoration: underline;\"><a href=\"https:\/\/youtu.be\/cuXdpQtmHag\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">hier<\/a><\/span>.<\/li>\n<li>Weitere Informationen \u00fcber Bohrlochquadranten finden Sie in (<a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/doi.org\/10.26868\/25222708.2021.30180\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Peere et al., 2021<\/a>).<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Einblicke sind f\u00fcr eine genaue Bohrlochplanung von entscheidender Bedeutung. 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