{"id":3753,"date":"2025-02-17T15:51:07","date_gmt":"2025-02-17T14:51:07","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=knowledgebase&#038;p=3753"},"modified":"2025-03-22T18:15:52","modified_gmt":"2025-03-22T17:15:52","slug":"bodeneigenschaften-fur-die-bohrlochgestaltung","status":"publish","type":"knowledgebase","link":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/bodeneigenschaften-fur-die-bohrlochgestaltung\/","title":{"rendered":"Bodeneigenschaften f\u00fcr das Bohrlochdesign"},"content":{"rendered":"<p>Die genaue Dimensionierung des Bohrlochs h\u00e4ngt in hohem Ma\u00dfe von den richtigen Bodeneigenschaften ab. Da geothermische Energiesysteme durch den Austausch von Energie mit dem Boden funktionieren, ist die Beschaffung pr\u00e4ziser Bodendaten f\u00fcr ein gut geplantes System unerl\u00e4sslich. In diesem Artikel gehen wir auf die wichtigsten Bodenparameter ein, die f\u00fcr die Berechnungen in GHEtool Cloud ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n<p><iframe title=\"Bodeneigenschaften f\u00fcr das Bohrlochdesign\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/5xyQsCAebAE?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>Bodeneigenschaften<\/h2>\n<p data-start=\"478\" data-end=\"681\">Es gibt viele M\u00f6glichkeiten, den Boden geologisch zu klassifizieren, z. B. Korngr\u00f6\u00dfe, chemische Zusammensetzung oder mineralogische Merkmale. F\u00fcr die Planung von Bohrfeldern sind jedoch nur <strong data-start=\"643\" data-end=\"665\">zwei Schl\u00fcsselparameter<\/strong> sind erforderlich:<\/p>\n<ol data-start=\"683\" data-end=\"812\">\n<li data-start=\"683\" data-end=\"746\"><strong data-start=\"686\" data-end=\"710\">W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/strong> - wie gut der Boden die W\u00e4rme leitet<\/li>\n<li data-start=\"747\" data-end=\"812\"><strong data-start=\"750\" data-end=\"778\">Volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t<\/strong> - wie gut der Boden W\u00e4rme speichert<\/li>\n<\/ol>\n<h3>W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/h3>\n<p data-start=\"846\" data-end=\"1129\">Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit gibt an, wie gut der Boden die W\u00e4rme leitet. Bohrfelder stehen sowohl mit dem Boden zwischen den Bohrl\u00f6chern als auch mit dem umgebenden unendlichen Boden in Wechselwirkung. Ein Bohrloch mit h\u00f6herer W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit erm\u00f6glicht einen effizienteren W\u00e4rmeaustausch mit seiner Umgebung.<\/p>\n<p data-start=\"1131\" data-end=\"1404\">Bei Bohrfeldern mit einem hohen Ungleichgewicht ist eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Vorteil, da sie dazu beitr\u00e4gt, \u00fcbersch\u00fcssige W\u00e4rme an die Umgebung abzugeben, wodurch das Ungleichgewicht weniger bedeutend wird. (Wenn Sie unseren Artikel \u00fcber Bohrlochquadranten noch nicht gelesen haben, k\u00f6nnen Sie ihn hier nachlesen <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/bohrfeldquadranten\/\">hier<\/a>.)<\/p>\n<h3>Volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t<\/h3>\n<p data-start=\"1442\" data-end=\"1686\">Die volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t beschreibt, wie gut der Boden W\u00e4rme speichern kann. Sie stellt die Energiemenge dar, die erforderlich ist, um die Bodentemperatur um 1\u00b0C zu erh\u00f6hen, und kann als die F\u00e4higkeit des Bohrlochs betrachtet werden, als W\u00e4rmebatterie zu fungieren.<\/p>\n<p data-start=\"1688\" data-end=\"2020\">Wenn bei einem Bohrloch der j\u00e4hrliche Bedarf an Entnahme und Einspeisung ann\u00e4hernd gleich ist, ist eine hohe volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t w\u00fcnschenswert, so dass das Bohrloch als saisonaler W\u00e4rmespeicher (STES) dienen kann. In solchen F\u00e4llen ist auch eine niedrige W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Vorteil, da sie den W\u00e4rmeverlust an die Umgebung minimiert.<\/p>\n<h3>Beispielhafte Daten<\/h3>\n<p data-start=\"2050\" data-end=\"2256\">Die Bodeneigenschaften variieren je nach Projektstandort erheblich. Im Folgenden finden Sie ein Beispiel aus der Literatur, das die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und die volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t f\u00fcr verschiedene Boden- und Gesteinsarten zeigt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3756\" aria-describedby=\"caption-attachment-3756\" style=\"width: 753px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3756 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Ground-properties.png\" alt=\"Bodeneigenschaften\" width=\"753\" height=\"445\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Ground-properties.png 753w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Ground-properties-300x177.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Ground-properties-18x12.png 18w\" sizes=\"(max-width: 753px) 100vw, 753px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3756\" class=\"wp-caption-text\">Aus (And\u00fajar M\u00e1rquez et al., 2016), https:\/\/doi.org\/10.3390\/s16030306<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"2341\" data-end=\"2366\">Ein paar wichtige Beobachtungen:<\/p>\n<ul data-start=\"2368\" data-end=\"2938\">\n<li data-start=\"2368\" data-end=\"2550\">Die Bandbreite der W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit variiert selbst innerhalb ein und desselben Bodentyps stark. Dies ist auf geologische Unterschiede innerhalb jeder Kategorie zur\u00fcckzuf\u00fchren, die sich auf die Bodeneigenschaften auswirken.<\/li>\n<li data-start=\"2551\" data-end=\"2938\">Bei k\u00f6rnigen B\u00f6den (z. B. Kies, Sand, Schluff und Ton) werden die thermischen Eigenschaften erheblich von der Wassers\u00e4ttigung beeinflusst. Die R\u00e4ume zwischen den Bodenpartikeln k\u00f6nnen entweder mit Luft (einem Isolator) oder mit Wasser (das eine hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und W\u00e4rmekapazit\u00e4t hat) gef\u00fcllt sein. Infolgedessen haben wasserges\u00e4ttigte B\u00f6den eine viel h\u00f6here W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit als trockene B\u00f6den.<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">Daten \u00fcber Bodeneigenschaften sind in hohem Ma\u00dfe fall- und ortsspezifisch. In vielen F\u00e4llen kann es schwierig sein, genaue Daten zu erhalten, insbesondere \u00fcber den Grad der Wassers\u00e4ttigung. Die genauesten Informationen erhalten Sie von den \u00f6rtlichen geologischen Instituten oder Beh\u00f6rden. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen In-situ-Messungen mit Hilfe von Thermal Response Tests (TRTs) zuverl\u00e4ssige Daten \u00fcber die Bodeneigenschaften liefern.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<h2>Temperatur am Boden<\/h2>\n<p>Ein weiterer entscheidender Parameter bei der Bohrfeldplanung ist die Bodentemperatur. Diese wird in der Regel unter der Annahme einer konstanten Oberfl\u00e4chentemperatur und eines festen geothermischen Temperaturgradienten mit zunehmender Tiefe gesch\u00e4tzt.<\/p>\n<blockquote><p><strong><span style=\"color: #3366ff;\">!Hinweis<br \/>\n<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\">Dieser Temperaturgradient ist das Ergebnis des geothermischen W\u00e4rmeflusses vom Erdkern zur Erdkruste. Er ist jedoch nicht gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber den Globus verteilt, da einige Regionen einen h\u00f6heren oder niedrigeren geothermischen Gradienten aufweisen, was sich auf die Bodentemperatur auswirkt. <\/span><\/p><\/blockquote>\n<figure id=\"attachment_3757\" aria-describedby=\"caption-attachment-3757\" style=\"width: 557px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-3757 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Temperature-gradient.png\" alt=\"Temperaturgef\u00e4lle\" width=\"557\" height=\"364\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Temperature-gradient.png 557w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Temperature-gradient-300x196.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Temperature-gradient-18x12.png 18w\" sizes=\"(max-width: 557px) 100vw, 557px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3757\" class=\"wp-caption-text\">Aus (Akkuraja und Roy, 2011), https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.pce.2011.01.004<\/figcaption><\/figure>\n<p data-start=\"3964\" data-end=\"4134\">GHEtool verwendet diese Bodentemperaturverteilung, um die durchschnittliche Bodentemperatur entlang des Bohrfeldes zu berechnen, die dann f\u00fcr die Temperaturberechnungen verwendet wird.<\/p>\n<h3>St\u00e4dtischer W\u00e4rmeinseleffekt<\/h3>\n<p data-start=\"4176\" data-end=\"4337\">Die Annahme eines konstanten, linearen Temperaturanstiegs mit der Tiefe ist nicht immer zutreffend, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten oder \u00e4lteren St\u00e4dten.<\/p>\n<p data-start=\"4339\" data-end=\"4751\">Wie die folgende Abbildung zeigt, steigt die durchschnittliche Bodentemperatur an, wenn eine Stadt auf dem Boden gebaut wird <em data-start=\"4453\" data-end=\"4469\">(<\/em>zweite Grafik<em data-start=\"4453\" data-end=\"4469\">)<\/em>. Dies ist auf den st\u00e4dtischen W\u00e4rmeinseleffekt zur\u00fcckzuf\u00fchren, bei dem sich die W\u00e4rme von Geb\u00e4uden, Stra\u00dfen und Gehwegen staut und die gesamte Stadt aufheizt. Im Laufe der Zeit dringt diese erh\u00f6hte Temperatur in den Boden ein und bildet einen \u2018Temperaturfleck\u2019, der bis zu 100 m tief reichen kann.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3758\" aria-describedby=\"caption-attachment-3758\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-3758 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE.png\" alt=\"Auswirkungen auf den Temperaturgradienten\" width=\"2560\" height=\"808\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE.png 2560w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-300x95.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-1024x323.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-768x242.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-1536x485.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-2048x646.png 2048w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/02\/Gradient-UHIE-18x6.png 18w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3758\" class=\"wp-caption-text\">Von: https:\/\/www.e-education.psu.edu\/earth103\/node\/752<\/figcaption><\/figure>\n<blockquote><p><span style=\"color: #ff9900;\"><strong>!Vorsicht<br \/>\n<\/strong>Diese Temperaturst\u00f6rung ist besonders wichtig f\u00fcr Geb\u00e4ude mit hohem K\u00fchlbedarf. Traditionell werden die Erkenntnisse aus den Bohrfeldquadranten (lesen Sie den Artikel <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/bohrfeldquadranten\/\">hier<\/a>) deuten darauf hin, dass eine tiefere Bohrung f\u00fcr die K\u00fchlung nicht von Vorteil ist, aber in einigen st\u00e4dtischen Gebieten kann eine tiefere Bohrung tats\u00e4chlich notwendig sein, um k\u00fchlere Bodentemperaturen f\u00fcr eine effiziente K\u00fchlung zu erreichen.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<p>Da die Bodentemperatur immer mit einer gewissen Unsicherheit behaftet ist, wird - insbesondere bei gro\u00dfen Projekten - dringend empfohlen, einen Thermal Response Test (TRT) durchzuf\u00fchren, um die anf\u00e4ngliche, ungest\u00f6rte Bodentemperatur zu messen. (Bleiben Sie dran f\u00fcr einen kommenden Artikel \u00fcber TRTs!)<\/p>\n<h2>Grunddaten in GHEtool<\/h2>\n<p data-start=\"5557\" data-end=\"5612\">GHEtool bietet zwei M\u00f6glichkeiten zur Eingabe von Bodeneigenschaften:<\/p>\n<ol data-start=\"5614\" data-end=\"5698\">\n<li data-start=\"5614\" data-end=\"5648\">Layer-by-Layer Dateneingabe<\/li>\n<li data-start=\"5649\" data-end=\"5698\">Annahme homogener Bodeneigenschaften<\/li>\n<\/ol>\n<p data-start=\"5700\" data-end=\"5805\">Da GHEtool intern von einer gemittelten Grundschicht ausgeht, k\u00f6nnen beide Methoden das gleiche Ergebnis liefern.<\/p>\n<h3>Geschichtete Daten<\/h3>\n<p>Die genaueste und sicherste Art, Ihre Bodendaten einzugeben, ist die Verwendung der Schichtoption in GHEtool Cloud. Hier k\u00f6nnen Sie Ihre Bodeneigenschaften Schicht f\u00fcr Schicht zusammen mit der Schichtdicke eingeben. Anhand dieser Informationen kann GHEtool die korrekten thermischen Eigenschaften f\u00fcr jeden Entwurf auf der Grundlage Ihrer Bohrlochtiefe (Erdreich) berechnen.<\/p>\n<blockquote><p><span style=\"color: #3366ff;\"><b>!Hinweis<\/b><br \/>\nF\u00fcr die Nutzung von \u00fcberlagerten Bodendaten ben\u00f6tigen Sie die Lizenz \u2018Design\u2019 von GHEtool Cloud. Weitere Informationen finden Sie auf unserer \u00a0<a style=\"color: #3366ff;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/preisgestaltung\/\">Preisseite<\/a>.<\/span><\/p><\/blockquote>\n<h3>Homogene Daten<\/h3>\n<p>Wenn Sie eine schnelle Berechnung durchf\u00fchren m\u00fcssen, kann die Eingabe aller Bodenschichten recht zeitaufw\u00e4ndig sein. Daher ist es m\u00f6glich, den Boden unter der Annahme der Homogenit\u00e4t einzugeben. In diesem Fall geben Sie einfach einen Wert f\u00fcr die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und die volumetrische W\u00e4rmekapazit\u00e4t des Bodens ein, der f\u00fcr alle Bohrfeldgr\u00f6\u00dfen verwendet wird.<\/p>\n<blockquote><p><span style=\"color: #ff9900;\"><strong>!Vorsicht<br \/>\n<\/strong>Die eingegebenen homogenen Daten sind immer ein Mittelwert aus mehreren Bodenschichten f\u00fcr eine bestimmte Tiefe. Wenn Sie ein Bohrfeld mit einer anderen Bohrlochtiefe verwenden als die, die zur Berechnung dieser Durchschnittsparameter verwendet wurde, k\u00f6nnen die Ergebnisse ungenau sein. Wenn Sie also die Bohrlochtiefe \u00e4ndern (oder mit der Option \u2018Erforderliche Bohrlochtiefe berechnen\u2019 berechnen lassen), m\u00fcssen Sie unbedingt Ihre Bodeneigenschaften \u00fcberpr\u00fcfen.<br \/>\n<\/span><\/p><\/blockquote>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p data-start=\"7120\" data-end=\"7335\">In diesem Artikel wurden die Bodeneigenschaften als kritischer Eingangsparameter bei der geothermischen Planung er\u00f6rtert. Um m\u00f6glichst genaue Ergebnisse zu erzielen, ist es am besten, m\u00f6glichst genaue Bodendaten zu erhalten. F\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Projekte wird ein Thermal Response Test (TRT) dringend empfohlen, um die Bodeneigenschaften direkt vor Ort zu messen. Bleiben Sie dran f\u00fcr einen kommenden Artikel \u00fcber TRTs und deren Einsatz bei der Bohrfelddimensionierung!<\/p>\n<h2 id=\"reference\">Literaturverzeichnis<\/h2>\n<ul>\n<li style=\"list-style-type: none;\">\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\/5xyQsCAebAE\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">hier<\/a><\/span>.<\/li>\n<li>Bodeneigenschaften f\u00fcr Belgien: <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/www.smartgeotherm.be\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">smartgeotherm<\/a> oder <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/virtueleboring.dov.vlaanderen.be\/virtueleboring\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">DOV tugendhaft langweilig<\/a> (Flandern).<\/li>\n<li>Grundbesitz f\u00fcr Frankreich: <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/www.brgm.fr\/fr\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">BRGM<\/a>.<\/li>\n<li>Bodeneigenschaften f\u00fcr Deutschland: <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/www.geotis.de\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">GeotIS<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die genaue Dimensionierung des Bohrlochs h\u00e4ngt in hohem Ma\u00dfe von den richtigen Bodeneigenschaften ab. Da geothermische Energiesysteme durch den Austausch von Energie mit dem Boden funktionieren, ist die Beschaffung pr\u00e4ziser Bodendaten f\u00fcr ein gut geplantes System unerl\u00e4sslich. 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