Technologie
Systemaufbau der
Multi-U-Rohrsonde
Konstruktionsprinzip, Bauteilspezifikationen und hydraulische Auslegung — die technische Grundlage für den industriellen Serienanlauf.
Geometrisches Grundprinzip
Die Multi-U-Rohrsonde (MU-Sonde) besteht aus einer zentralen HDPE-Rohrleitung, die konzentrisch von 10 Außenrohren im Ringraum umgeben wird. Wasser oder Sole zirkuliert im Ringraum abwärts und durch die Zentralleitung aufwärts.
Dieses Prinzip schafft eine 30–35 % größere Wärmeübertragungsfläche gegenüber der konventionellen Doppel-U-Rohrsonde innerhalb identischer Bohrgeometrie.
Dieselbe vergrößerte Kontaktfläche wirkt in beide Richtungen: Im Winter entzieht die Sonde mehr Wärme — im Sommer führt sie überschüssige Wärme effizienter ins Erdreich zurück. Diese Regenerationsfähigkeit ist für Sondenfelder in dicht bebauten Quartieren entscheidend, da sie die langfristige Auskühlung des Untergrunds verhindert.
100a-Simulation
Die 100-Jahres-Simulation (GeoTherm 2026) bestätigt: 91,9 % Regenerationseffizienz und 287,7 kW Kälteleistung im Sondenfeld — gegenüber 220,9 kW bei der Doppel-U-Referenz.
Querschnitt · MU-Sonde
1 Zentralrohr · 10 Außenrohre · HDPE
Technische Spezifikationen
| Parameter | MU-Sonde | Doppel-U (Referenz) |
|---|---|---|
| Bohrdurchmesser | 150–190 mm | 120–150 mm |
| Sondenkopf | 90 mm | ~ 60 mm |
| Anzahl Rohre | 1 Zentral + 10 Außen | 2 × 2 Rohre |
| Material | HDPE (PE 100) | HDPE (PE 100) |
| Wärmeübertragungsfläche | +30–35 % (vs. Ref.) | Referenz |
| Wärmeentzug (berechnet) | +25–50 % möglich | Referenz |
| Verfüllungs-WLF | 2,4 W/(mK) | 1,4 W/(mK) |
| Verfüllung | DIN EN ISO 22282 / VDI 4640 | Standard |
| Hydraulik | Kompatibel zu Standard-WP | Standard |
| Kälteleistung (100a Sim.) | 287,7 kW | 220,9 kW |
| Regen.-Effizienz (100a Sim.) | 91,9 % | 92,0 % |
Systemdetails
Material & Fertigung
- HDPE PE 100 — Industriestandard, schweißbar
- Sondenkopf in präzisionsgefertigter Stahl/Kunststoff-Ausführung
- Fertigungskompatibel mit bestehenden Extrusionslinien
- Modularer Aufbau für verschiedene Tiefenklassen
Installation & Verfüllung
- Einbringung mit Standardbohrgeräten (150–190 mm)
- Verfüllung: thermisch leitfähige Suspension gemäß VDI 4640
- Kein Sondergerät für den Einbau erforderlich
- Kompatibel mit bestehender Branchenprozess-Infrastruktur
Hydraulik
- Druckverlust im definierten Normbereich für Standard-WP
- Volumenstrom auf gängige Sole-WP-Typen ausgelegt
- Messdaten aus Referenzprojekten verfügbar
Skalierung
- Sondenlänge skalierbar: 50–200 m Tiefenklassen
- Reihenschaltung mehrerer Sonden für Großanlagen
- Paralleler Betrieb mit konventionellen Sonden möglich
100a-Simulation · GeoTherm 2026
Simulationsrahmen
Die folgenden Werte stammen aus einer 100-Jahres-Simulation eines 25×4 Sondenfelds (GeoTherm 2026, BLZ Geotechnik / TU Freiberg / Transflow).
Berechnung mit ModThermWg (Transflow GmbH) — numerische Finite-Differenzen-Simulation, keine heuristische Näherung. Marktübliche EWS-Planungstools kennen die MU-Sonde nicht. Transflow-Partnerschaft und Simulationsangebot →
Untergrund
Betrieb
Ergebnisse: 4-Szenario-Vergleich
| Kenngröße | DU ohne Reg. | DU mit Reg. | MU ohne Reg. | MU mit Reg. |
|---|---|---|---|---|
| Heizleistung (kW) | 193,1 | 190,1 | 260,1 | 257,2 |
| Kälteleistung (kW) | — | 220,9 | — | 287,7 |
| Wärmearbeit (MWh/a) | 463,4 | 507,1 | 624,3 | 673,3 |
| Kältearbeit (MWh/a) | — | 305,0 | — | 397,5 |
| Stromverbrauch WP (MWh/a) | 108,7 | 114,2 | 146,8 | 153,6 |
| JAZ Heizen | 4,27 | 4,16 | 4,25 | 4,14 |
| JAZ Heizen + Kühlen | — | 7,03 | — | 7,20 |
| Regen.-Effizienz (%) | — | 92,0 | — | 91,9 |
Simulation: 25×4 Sondenfeld, 100-Jahres-Lauf. Quelle: GeoTherm 2026, BLZ Geotechnik / TU Freiberg / Transflow.
Unterlagen
Technische Detailunterlagen
Messdatensätze und vollständige Spezifikationen auf Anfrage.
CAD-Daten, Spezifikationsblätter und Materialzertifikate — auf Anfrage unter NDA.
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