{"id":3861,"date":"2025-03-10T22:00:34","date_gmt":"2025-03-10T21:00:34","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=knowledgebase&#038;p=3861"},"modified":"2025-12-09T09:56:56","modified_gmt":"2025-12-09T08:56:56","slug":"druckabfall-und-pumpenenergie-in-ghetool","status":"publish","type":"knowledgebase","link":"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/knowledgebase\/pressure-drop-and-pump-energy-in-ghetool\/","title":{"rendered":"Druckabfall und Pumpenenergie in GHEtool Cloud"},"content":{"rendered":"<p data-start=\"159\" data-end=\"414\">F\u00fcr ein effizientes Bohrlochdesign m\u00fcssen Sie sowohl dem Druckabfall als auch dem Energieverbrauch der Pumpe gro\u00dfe Aufmerksamkeit schenken. In diesem Artikel werden wir die neuesten Erg\u00e4nzungen zu GHEtool Cloud vorstellen, die Ihnen bei der hydraulischen Auslegung Ihres Bohrlochs helfen.<\/p>\n<blockquote>\n<p data-start=\"125\" data-end=\"387\"><span style=\"color: #3366ff;\"><strong>!Hinweis<br \/>\n<\/strong><\/span><span style=\"color: #3366ff;\">Dieser Artikel baut auf unserem Artikel \u00fcber die Theorie der Druckverlustberechnung auf. Falls Sie ihn noch nicht gelesen haben, k\u00f6nnen Sie ihn hier nachlesen <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/druckabfall\/\">hier<\/a>.<\/span><\/p>\n<\/blockquote>\n<p><iframe title=\"Druckabfall und Pumpenenergie in GHEtool Cloud\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/UUrMdilaLQc?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>&nbsp;<\/p>\n<h2>Druckabfall \u00fcber das Bohrlochfeld<\/h2>\n<p>Obwohl es viele verschiedene M\u00f6glichkeiten gibt, Bohrungen hydraulisch zu verbinden, l\u00e4sst sich der Druckabfall des gesamten Bohrlochfeldes auf der Grundlage einer zentralen Annahme leicht berechnen: Wir wollen, dass jedes Bohrloch die gleiche Durchflussrate hat (so dass es die gleiche Menge an Energie mit dem Boden austauschen kann). Um dies zu erreichen, m\u00fcssen Sie sicherstellen, dass alle Bohrl\u00f6cher in Ihrem Feld den gleichen Druckabfall aufweisen, damit die Fl\u00fcssigkeit nicht einen bevorzugten Weg mit geringerem Widerstand nimmt. Das bedeutet, dass der Druckabfall Ihres gesamten Systems durch das Bohrloch mit dem h\u00f6chsten Druckabfall bestimmt wird und alle anderen Bohrl\u00f6cher so kalibriert werden, dass sie den gleichen Druckabfall aufweisen, damit die Durchflussmenge durch alle gleich bleibt. Dies nennt man eine <strong>hydraulisch ausgeglichenes System.<\/strong><\/p>\n<p>Der Gesamtdruckabfall \u00fcber dieses Bohrloch im ung\u00fcnstigsten Fall l\u00e4sst sich als Summe des Druckabfalls \u00fcber die <strong data-start=\"1522\" data-end=\"1539\">vertikaler Teil<\/strong> des Bohrlochs selbst und dem Druckabfall vom Bohrloch zum zentralen Bohrlochsammler, d. h. dem <strong data-start=\"1648\" data-end=\"1676\">horizontaler Druckverlust<\/strong>.<\/p>\n<h2>Horizontaler Druckabfall<\/h2>\n<p data-start=\"1713\" data-end=\"2232\">Es gibt viele verschiedene M\u00f6glichkeiten, Bohrl\u00f6cher hydraulisch zu verbinden: Sie k\u00f6nnen in Reihe oder parallel geschaltet werden (siehe unseren Artikel zu diesem Thema <a  style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/hydraulischer-aufbau-seriell-oder-parallel\/\">hier<\/a>), es k\u00f6nnen verschiedene horizontale Rohrdurchmesser verwendet werden, es k\u00f6nnen mehrere Untersammler eingesetzt werden, oder es k\u00f6nnen Kombinationen aus all diesen M\u00f6glichkeiten eingesetzt werden. Jedes dieser Systeme hat eine andere hydraulische Charakteristik und verdient einen eigenen Artikel. Die meisten Systeme k\u00f6nnen jedoch als Bohrl\u00f6cher modelliert werden, die einzeln (oder in einer Reihenschaltung) an einen zentralen Bohrlochsammler angeschlossen sind.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3883\" aria-describedby=\"caption-attachment-3883\" style=\"width: 696px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3883 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/RRS.png\" alt=\"Beispiel f\u00fcr direkte und umgekehrte R\u00fcckf\u00fchrungssysteme (Quelle: https:\/\/www.pmmag.com\/articles\/100205-when-and-how-to-use-reverse-return-piping)\" width=\"696\" height=\"425\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3883\" class=\"wp-caption-text\">Beispiel f\u00fcr direkte und umgekehrte R\u00fcckf\u00fchrungssysteme (Quelle: https:\/\/www.pmmag.com\/articles\/100205-when-and-how-to-use-reverse-return-piping)<\/figcaption><\/figure>\n<blockquote><p><span style=\"color: #339966;\"><strong>Bleiben Sie dran<br \/>\n<\/strong>Derzeit ist es noch nicht m\u00f6glich, parallele hydraulische Verbindungen zu modellieren, bei denen mehrere Bohrl\u00f6cher parallel an einer einzigen horizontalen Leitung in einem direkten R\u00fccklaufsystem oder einem R\u00fccklaufsystem (z. B. Tichelmann) angeschlossen sind. Der Grund daf\u00fcr ist, dass der Abstand zwischen den parallel angeschlossenen Bohrungen ebenfalls ber\u00fccksichtigt werden muss, da die Durchflussmenge nicht in jedem Teil des horizontalen Kreislaufs gleich ist. Diese Funktion wird in einem sp\u00e4teren Update hinzugef\u00fcgt - bleiben Sie dran!<\/span><\/p><\/blockquote>\n<p>Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel f\u00fcr ein Bohrlochfeld mit 14 Bohrl\u00f6chern. Das Bohrloch mit der l\u00e4ngsten horizontalen Verbindung ist das Bohrloch unten links. Der Druckabfall f\u00fcr dieses Bohrloch bestimmt also den Druckabfall \u00fcber das gesamte Bohrlochfeld.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3885\" aria-describedby=\"caption-attachment-3885\" style=\"width: 1024px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-3885 size-large\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-1024x688.png\" alt=\"Beispiel einer hydraulischen Konfiguration mit dem l\u00e4ngsten horizontalen Anschluss.\" width=\"1024\" height=\"688\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-1024x688.png 1024w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-300x202.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-768x516.png 768w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-1536x1032.png 1536w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1-18x12.png 18w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Worst-case-1.png 1548w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3885\" class=\"wp-caption-text\">Beispiel einer hydraulischen Konfiguration mit der l\u00e4ngsten horizontalen Verbindung. Der Abstand zwischen den Bohrl\u00f6chern betr\u00e4gt 6 m.<\/figcaption><\/figure>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Beispiel mit GHEtool Cloud<\/h2>\n<p>Um das hydraulische Verhalten Ihres Bohrlochs zu berechnen, m\u00fcssen Sie einen dynamisch berechneten thermischen Bohrlochwiderstand verwenden (siehe Registerkarte \u2018Thermischer Widerstand\u2019). Wenn Sie dies tun, k\u00f6nnen Sie auf der Registerkarte \u2018Allgemein\u2019 die Option zur Berechnung des Druckabfalls und der Pumpenenergie ausw\u00e4hlen.<\/p>\n<p>Lassen Sie uns nun das obige Beispiel weiter spezifizieren. Gehen wir von einem Wasser-MPG-Gemisch mit 25% MPG und einem Durchfluss von 0,3 l\/s aus. Die Bohrungen sind 150 m tief, mit einem doppelten U-Rohr-W\u00e4rmetauscher DN32. Die horizontalen Anschl\u00fcsse werden mit einem etwas gr\u00f6\u00dferen Durchmesser DN40 ausgef\u00fchrt, um die Verluste zu verringern.<\/p>\n<p>Geben wir im Abschnitt \u2018Fluiddaten\u2019 unter der Registerkarte \u2018W\u00e4rmewiderstand\u2019 die Durchflussmenge von 4,2 l\/s f\u00fcr das gesamte Bohrlochfeld ein.<\/p>\n<h3>Angenommen, alle parallelen<\/h3>\n<p>Wenn wir davon ausgehen, dass alle Bohrungen einzeln an den Hauptsammler angeschlossen sind, k\u00f6nnen wir den Reihenfaktor auf 1 setzen. Die Ergebnisse dieser Simulation sind unten zu sehen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3886\" aria-describedby=\"caption-attachment-3886\" style=\"width: 369px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-3886 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Pump-characteristic.png\" alt=\"Druckabfall und erforderliche Pumpenleistung.\" width=\"369\" height=\"440\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Pump-characteristic.png 369w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Pump-characteristic-252x300.png 252w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Pump-characteristic-10x12.png 10w\" sizes=\"(max-width: 369px) 100vw, 369px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3886\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall und erforderliche Pumpenleistung.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Es sind zwei gro\u00dfe Spr\u00fcnge zu erkennen, die den \u00dcbergang zwischen laminarer und turbulenter Str\u00f6mung kennzeichnen (wie bereits in <a style=\"text-decoration: underline;\" href=\"https:\/\/ghetool.eu\/de_de\/wissensdatenbank\/druckabfall\/\">unserem vorherigen Artikel<\/a>).<\/p>\n<p>Der erste, kleinere Sprung ist der \u00dcbergang des horizontalen Rohrs von laminarer zu turbulenter Str\u00f6mung. Dies ist darauf zur\u00fcckzuf\u00fchren, dass ein DN40-Rohr, das f\u00fcr die horizontale Verbindung verwendet wird, schneller in die Turbulenz (oder den \u00dcbergangsbereich) \u00fcbergeht als das doppelte DN32-Rohr im Bohrloch. Der zweite Sprung, der bei einem Durchfluss von etwa 7 l\/s auftritt, markiert den Punkt, an dem das gesamte Bohrloch ebenfalls turbulent wird.<\/p>\n<p>Die numerischen Ergebnisse f\u00fcr diesen Fall lauten wie folgt:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Druckabfall \u00fcber ein Bohrloch<\/strong> : 17,37 kPa<\/li>\n<li><strong>Druckverlust des Bohrlochs<\/strong>: 21,04 kPa<\/li>\n<li><strong>Durchflussmenge durch das Bohrlochfeld<\/strong>: 4,2 l\/s<\/li>\n<li><strong>Erforderliche Pumpenleistung<\/strong>: 88,367 W<\/li>\n<li><strong>Gesch\u00e4tzte Pumpenenergie<\/strong>: 220,98 kWh\/Jahr<\/li>\n<\/ul>\n<p>Sie sehen, dass der Druckabfall des gesamten Bohrlochs aufgrund der horizontalen Verrohrung etwas h\u00f6her ist als der eines einzelnen Bohrlochs. Beide werden mit der Auslegungsdurchflussmenge von 4,2 l\/s f\u00fcr das gesamte Bohrlochfeld berechnet. Bei diesem Auslegungspunkt sollte die Pumpe 88 W liefern, damit das System wie vorgesehen funktioniert, und verbraucht etwa 220 kWh\/Jahr an Strom.<\/p>\n<h3>Pro zwei in Serie<\/h3>\n<p>Um das thermische Verhalten zu verbessern, k\u00f6nnen wir die Bohrungen in Reihe schalten. Wenn wir sie in Zweiergruppen verbinden, verdoppelt sich die Durchflussmenge durch jedes Bohrloch, wodurch der thermische Widerstand des Bohrlochs verringert wird. Allerdings steigen der Druckabfall und die erforderliche Pumpenleistung drastisch an, wie in der Abbildung unten zu sehen ist.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<figure id=\"attachment_3888\" aria-describedby=\"caption-attachment-3888\" style=\"width: 369px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3888 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Double-1.png\" alt=\"Druckabfall und erforderliche Pumpenleistung (Serienfaktor 2).\" width=\"369\" height=\"440\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Double-1.png 369w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Double-1-252x300.png 252w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Double-1-10x12.png 10w\" sizes=\"(max-width: 369px) 100vw, 369px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3888\" class=\"wp-caption-text\">Druckabfall und erforderliche Pumpenleistung (Serienfaktor 2).<\/figcaption><\/figure>\n<p>Die obige Abbildung zeigt, dass das gesamte System nun turbulent ist, was zu den folgenden numerischen Ergebnissen am Entwurfspunkt f\u00fchrt:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Druckabfall \u00fcber ein Bohrloch<\/strong> : 67,18 kPa<\/li>\n<li><strong>Druckverlust des Bohrlochs<\/strong>: 86,65 kPa<\/li>\n<li><strong>Durchflussmenge durch das Bohrlochfeld<\/strong>: 4,2 l\/s<\/li>\n<li><strong>Erforderliche Pumpenleistung<\/strong>: 363,922 W<\/li>\n<li><strong>Gesch\u00e4tzte Pumpenenergie<\/strong>: 861,55 kWh\/Jahr<\/li>\n<\/ul>\n<p>Aufgrund der starken Turbulenzen in der horizontalen Verrohrung ist der Druckabfall im Bohrfeld nun deutlich h\u00f6her als im Bohrloch selbst. In einem letzten Schritt k\u00f6nnen wir den Rohrdurchmesser der horizontalen Rohrleitung auf DN50 erh\u00f6hen, um die Verluste in diesem Teil des Systems zu verringern.<\/p>\n<h3>DN50 f\u00fcr horizontale Anschl\u00fcsse<\/h3>\n<p>Um das gleiche thermische Verhalten zu erreichen und gleichzeitig den Energieverbrauch der Pumpe zu senken, kann der Durchmesser der horizontalen Rohrleitung vergr\u00f6\u00dfert werden, wodurch sich der Druckverlust des Bohrlochs dem des Bohrlochs ann\u00e4hert. Die Ergebnisse sind unten dargestellt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3889\" aria-describedby=\"caption-attachment-3889\" style=\"width: 369px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-3889 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/DN50.png\" alt=\"Druckverlust und erforderliche Pumpenleistung (Serienfaktor 2 und DN50).\" width=\"369\" height=\"440\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/DN50.png 369w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/DN50-252x300.png 252w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/DN50-10x12.png 10w\" sizes=\"(max-width: 369px) 100vw, 369px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-3889\" class=\"wp-caption-text\">Druckverlust und erforderliche Pumpenleistung (Serienfaktor 2 und DN50).<\/figcaption><\/figure>\n<ul>\n<li><strong>Druckabfall \u00fcber ein Bohrloch<\/strong> : 67,18 kPa<\/li>\n<li><strong>Druckverlust des Bohrlochs<\/strong>: 73,98 kPa<\/li>\n<li><strong>Durchflussmenge durch das Bohrlochfeld<\/strong>: 4,2 l\/s<\/li>\n<li><strong>Erforderliche Pumpenleistung<\/strong>: 310,735 W<\/li>\n<li><strong>Gesch\u00e4tzte Pumpenenergie<\/strong>: 735,64 kWh\/Jahr<\/li>\n<\/ul>\n<p>Der Druckabfall \u00fcber ein Bohrloch bleibt erwartungsgem\u00e4\u00df unver\u00e4ndert, aber die Verluste in den horizontalen Rohren werden reduziert, wodurch die erforderliche Pumpenleistung von 363 W auf 310 W sinkt. Obwohl dieser Effekt in diesem Beispiel gering erscheinen mag, kann er bei gr\u00f6\u00dferen Bohrfeldern, bei denen die horizontalen Entfernungen mit den vertikalen vergleichbar sind, sehr bedeutend sein.<\/p>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p>In diesem Artikel haben wir untersucht, wie GHEtool Cloud bei der hydraulischen Planung von Bohrl\u00f6chern helfen kann. Wir haben gezeigt, wie sich unterschiedliche horizontale Rohrdurchmesser auf den Druckabfall auswirken, und wir haben die Auswirkungen von Reihenschaltungen auf das thermische Verhalten des Bohrlochs diskutiert. Mit dieser neuen Funktion m\u00f6chten wir Sie in die Lage versetzen, noch effizientere Bohrfelder zu entwerfen und sicherzustellen, dass die Pumpe die vorgesehene F\u00f6rdermenge effektiv liefern kann.<\/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\/UUrMdilaLQc\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">hier<\/a><\/span>.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>F\u00fcr ein effizientes Bohrlochdesign m\u00fcssen Sie sowohl dem Druckabfall als auch dem Energieverbrauch der Pumpe gro\u00dfe Aufmerksamkeit schenken. 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