Erdkollektoren THB.pdf - PIPELIFE Austria GmbH & Co KG

ERDWÄRMEKOLLEKTOREN
MIT KUNSTSTOFFROHREN
Technisches Handbuch
Ausgabe 8/2007

Ausgabe 8.07/03
Beachten Sie bitte bei der Verwendung unserer Materialien die für den
jeweiligen Einsatzbereich gültigen ÖNORMEN, Einbauvorschriften und Bauordnungen
sowie unsere Werknormen und Verlegeanleitungen.
Technische Änderungen vorbehalten. Alle Angaben ohne Gewähr.

Inhalt Seite
Systembeschreibung
Die Erde als Energielieferant 2
Funktion und Aufbau einer Wärmepumpenanlage mit Erdkollektor 2
Der Sole-Erdkollektor 2
Bodenbeschaffenheit 3
Einfluss auf die Vegetation 3
Verlegeanleitung
Verlegeanleitung Flächen-Erdkollektor 4
Verlegeanleitung Graben-Erdkollektor 7
Auslegung und Dimensionierung
Auslegung und Dimensionierung 12
Auslegung von Flächen-Erdkollektoren 12
Auslegung von Graben-Erdkollektoren 13
Druckverhältnisse im Erdkollektor 14
Systemkomponenten
Lieferprogramm Flächen-Erdkollektor 15
Lieferprogramm Graben-Erdkollektor 16
1

2 Soleumwälzpumpe
3 Erdkollektor
4 Verdampfer WP
6 Kompressor WP
7 Kondensator WP
8 Expansionsventil WP
11 Heizungsumwälzpumpe
12 Raumheizung
2
2
Schema einer Wärmepumpenanlage
mit Erdkollektor
Verlegetiefe
Systembeschreibung
Die Erde als Energielieferant
Das Erdreich bildet einen natürlichen Wärmespeicher, der seine Energie vom
Inneren der Erde, durch Sonneneinstrahlung und Regen etc. erhält.
Ab einer bestimmten Tiefe sinkt die Temperatur im Erdreich über das ganze
Jahr nicht unter den Gefrierpunkt. Diese Energie wird mit Pipelife-Erdkollektoren
zur Beheizung von Ein- und Mehrfamilienhäusern, Schulen, Büros und
Industriebauten genützt.
Monovalent, das heißt ohne zusätzliche Wärmeerzeuger.
Mit Pipelife-Erdkollektoren kann diese Energie dem Erdreich entzogen werden.
Im Sommer regeneriert sich das Erdreich wieder vollständig. Einer Bepflanzung
und Benutzung des Bodens steht nichts im Wege.
In der heutigen Zeit und vor allem in der Zukunft liegt ein wesentlicher Vorteil
von Erdwärmeanlagen in den geringen Heizkosten und in der Umweltfreundlichkeit.
Die Heizkosten einer Wärmepumpenanlage mit Erdkollektor liegen nur bei
etwa 30–40% der Heizkosten einer Ölheizung.
Weiters belastet eine Wärmepumpenanlage nicht die Umwelt, da keine Verbrennungsvorgänge
stattfinden und somit keine Abgase erzeugt werden.
Funktion und Aufbau einer Wärmepumpenanlage mit Erdkollektor
Durch den aus Rohrschlangen bestehenden Erdkollektor, in einer Tiefe von
1 bis 3 m eingegraben, wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel
(Sole) geleitet.
Zwischen der Sole und dem die Rohre umgebenden Erdreich besteht ein Temperaturgefälle
(im Winter hat die Sole rund 0° C, das Erdreich rund 5° C), und
es wird Wärmeenergie über die Kunststoffrohre auf die Sole übertragen.
Eine Wärmepumpe hat die Aufgabe, durch Zuführung von Sekundärenergie
diese als Primärenergie gewonnene Erdwärme auf ein höheres Temperaturniveau
zu bringen. Der Verdampfer bringt das 0 bis 10° C warme Kältemittel
zum Verdampfen. Anschließend wird es vom Kompressor angesaugt und verdichtet,
wodurch Temperaturen von 95 bis 100 Grad entstehen.
Dieser heiße Dampf strömt durch den Kondensator. Im Kondensator werden
die aus dem Erdreich gewonnene Wärmeleistung und die Kompressorleistung
auf das Heizwasser übertragen. Damit kann schließlich über eine Niedertemperatur-Heizung
(Fußbodenheizung, Wandheizung oder Niedertemperatur-
Radiatorenheizung) das Haus beheizt werden.
Der Sole-Erdkollektor
Grundsätzlich unterscheidet man 2 Arten von Sole-Erdkollektoren:
– Flächen-Erdkollektoren
– Graben-Erdkollektoren
Den Flächen-Erdkollektoren ist als wesentliches Merkmal gemeinsam, dass die
Rohre horizontal verlaufend in einer Tiefe von ca 1,0 bis 1,5 m im Erdreich verlegt
sind. Die Verlegung erfolgt in einem relativ großen Abstand zueinander
spiralförmig oder mäanderförmig. Die Verlegung kann durch Künettenverlegung,
Verlegung mit Erdfräse oder vollflächiges Abschieben des Erdreichs
erfolgen.

Mit Flächenkollektoren lässt sich im Vergleich zur verlegten Rohrmenge eine
hohe Leistung erzielen. Als grober Richtwert kann angenommen werden, dass
als freie Bodenfläche für den Kollektor je nach Dämmung des Hauses das
1,5- bis 3fache der zu beheizenden Fläche bereitgestellt werden sollte. Daraus
ergibt sich ein großer Flächenbedarf, welcher vor allem bei bestehenden
Gebäuden bzw. bei kleinen Gärten nicht immer ausreichend zur Verfügung
steht. Der Wärmeentzug je m 3 Erdreich ist beim Flächen-Erdkollektor relativ
gering.
Beim Graben-Erdkollektor verlaufen die Rohre parallel übereinander in vertikalem
Abstand, womit er weitgehend aufrechtstehend zur Anwendung kommt.
Von einem Vor- und Rücklaufverteiler, in einem Schacht montiert, werden die
einzelnen Kollektorkreise zusammengefasst.
Damit wird eine Kollektormontage ohne Schweißarbeiten ermöglicht.
Die Grabentiefe beträgt 2,6 oder 3,0 m.
Je kW Heizlast sind ca. 2–3 lfm Graben notwendig.
Damit ergibt sich eine platzsparende Anwendung, die auch einen nachträglichen
Einbau bei bereits bestehenden Wärmepumpenanlagen ermöglicht. Der
Aushub eines vertikalen Grabens kann auch bei bereits bestehenden Gartenanlagen
ohne größere Beschädigung durchgeführt werden. Dadurch werden
auch die für die Verlegung des Grabenkollektors erforderlichen Erdbewegungen
auf ein Minimum reduziert.
Die platzsparende Anordnung des Graben-Erdkollektors wird dadurch noch
weiter verstärkt, dass der Abstand zwischen den einzelnen übereinander verlaufenden
Rohren außerordentlich gering ist.
Der Erdgraben ist in Abhängigkeit von den jeweils vor Ort gegebenen unterschiedlichen
Bedingungen auszuheben. Unter Berücksichtigung einschlägiger
Vorschriften ist der Erdgraben in den Seitenwänden geneigt, d. h. in einem
Winkel von 25° bis 30° zur Vertikalen anzuordnen.
Die Kollektorrohre werden mittels Befestigungsschienen und Halteklippsen an
der Grabenwand befestigt. Die einzelnen Kreise münden in einen Schacht, wo
ein Verteil- und ein Sammelrohr befestigt sind.
Zusammenfassend zeichnet sich der Graben-Erdkollektor durch folgende Vorteile
aus:
• geringste notwendige Grundfläche
• geringste Kosten für Erdbewegungen
• geringste Kosten für die gesamte Erdkollektoranlage
• voll ausreichend für monovalenten Betrieb
Bodenbeschaffenheit
Feuchte und lehmige Böden sind für Erdkollektoren besonders geeignet. Je
sandiger und trockener die Böden jedoch sind, umso geringer ist die entnehmbare
Wärmemenge.
Felsengestein ist für Erdkollektoren nicht geeignet.
Einfluss auf die Vegetation
Eine wesentliche Beeinflussung der Vegetation wurde bei keiner Anlage festgestellt.
Nach Literaturangaben ist z. B. der Unterschied, ob ein Baum in der
Sonne oder im Schatten eines Hauses steht, größer als die Beeinflussung durch
Erdkollektoren.
Bei unzureichender Dimensionierung des Erdkollektors kann es durch die hohe
Wärmestromdichte zu irreversiblen Änderungen im Boden kommen, die zu
einer dauernden Verschlechterung der thermischen Eigenschaften des Erdkollektors
führen.
Flächen-Erdkollektor
Grabentiefe
Graben-Erdkollektor
3

Dimension Rohr
Nenndruck Rohr
Kreislänge
montagefertiger Verteiler
Flächen-Erdkollektor-Verteiler
Anschlussleitung
4
Verlegeanleitung Flächen-Erdkollektor
Kollektorrohre
Als Kollektorrohr hat sich das Pipelife-Erdwärmerohr DA 32 mm
Type EK-R32x2,0/200, Nenndruck 6 bar, als wirtschaftlich erwiesen.
In der Praxis werden aber auch andere Dimensionen wie DA 20, DA 25 oder
DA 40 als Kollektorrohr eingesetzt.
Um den Wärmeleitwiderstand vom Erdreich zur Sole klein zu halten, werden
Rohre mit einer geringen Wandstärke (Nenndruck 6 bar) bevorzugt eingesetzt.
Das Kollektorrohr wird üblicherweise in parallelen Kreisläufen zu je 100 bis
max. 200 lfm Stranglänge verlegt.
Aus baulichen Gründen müssen oft verschieden lange Kreisläufe verlegt werden.
Mit dem Rohr DA 32 (Rollenlänge 200 lfm) können Überlängen ohne Verbindungsstellen
im Boden ausgeführt werden.
Aus Gründen eines gleichmäßigen Durchflusses sollte jedoch die Längenabweichung
der einzelnen Kreise zueinander höchstens 10% betragen bzw. die
Kreise sollten am Verteiler mit Regulierventilen ausgestattet werden.
Das Kollektorrohr muss von der Rolle gerade abgewickelt und ohne Verdrehung
verlegt werden.
Der Mindestbiegeradius beträgt beim Kollektorrohr DA 32 ca. 30 cm.
Die Bettung sowie Überdeckung der Rohre sollte sehr sorgfältig erfolgen, um
mechanische Beschädigungen zu vermeiden. Der Untergrund braucht nicht
speziell vorbehandelt werden, sollte aber keine kantigen Steine aufweisen.
Bei Schotterböden muss das Kollektorrohr rundherum ca. 10 cm mit feinem
Material eingesandet werden, um einen schlüssigen und guten Wärmeübergang
zum Kollektorrohr sowie einen Feuchtigkeitsspeicher zu erreichen. Diese
Maßnahme kann auch bei anderen Erdreichen zur Verbesserung des Wärmeüberganges
angewendet werden.
Verteiler
Die Kollektorkreise werden in je einem Vor- und Rücklaufverteiler zusammengefasst.
Für Einfamilienhäuser reicht im Regelfall ein Verteiler der Dimension DA 50 mit
2–6 Abgängen. Bei größeren Anlagen muss der Verteiler eigens dimensioniert
werden. Pipelife bietet Verteilergrundsets aus Kunststoff an. Diese können je
nach Bedarf mit Geradsitz-, Schrägsitzventilen oder Kugelhähnen ausgestattet
werden. Je nach Einbausituation wird ein gerader Übergang oder ein Übergangswinkel
zum Anschluss an das Rohr verwendet.
Der Übergang kann je nach Rohrdimension von 1“ auf Da 25, 32 oder 40
erfolgen. Mit dem Verteiler ist damit größtmögliche Flexibilität für den Verarbeiter
gewährleistet.
Pipelife bietet Ihnen auch montagefertige Verteilersets Ø63 mit Kunststoff-
Kugelhähnen in jedem Kreis mit 1“ IG Anschluss, für den entsprechenden
Übergang auf alle Erdkollektorrohre. Damit ist es ebenfalls wieder möglich,
alle Rohrdimensionen (Da 25, 32 und 40) auszuschließen.
Vor- und Rücklaufverteiler sollen mit Einzelkreis-Absperrungen ausgerüstet
werden. Diese sind wichtig, da bei mechanischer Beschädigung der Rohre
(z. B. bei Grabungsarbeiten) nicht der gesamte Kollektor ausfällt. Außerdem ist
damit ein leichteres Befüllen und Entlüften sowie das Einregulieren der Durchflussmenge
der einzelnen Kreise möglich.
Zur Sicherstellung einer einwandfreien Entlüftung sollten die Verteiler etwas
höher als die Rohrstränge selbst liegen.
Ist dies nicht möglich, so ist in jedem Kollektorkreis am höchsten Punkt eine
Entlüftung vorzusehen.
Der Verteiler kann im Wärmepumpen-Aufstellungsraum oder außerhalb des
Hauses in einem Schacht montiert werden.
Wir empfehlen, auf Grund der Schwitzwasserbildung und um die Anzahl der
Hauseinführungen zu minimieren, die Verteiler außerhalb des Hauses in einem
Verteilerschacht zu situieren.

Die Anschlussleitung der Verteiler zur Wärmepumpe erfolgt mit Polyethylen-
Rohren PN6 (z. B. 50A6). Die Verbindung der Rohre erfolgt ebenfalls durch die
Verwendung von Plasson-Formstücken.
Rohrleitungen und Verteiler im Haus müssen gegen Schwitzwasserbildung
dampfdiffusionsdicht gedämmt werden.
Achtung:
Entgegen unseren sonstigen Empfehlungen dürfen hier Gewindeverbindungen
nicht mit Teflon-Dichtbändern, sondern müssen sorgfältig mit Loctite 55
oder mit glasfaserverstärkten Dichtbändern eingedichtet werden.
Das Wärmeträgermedium ist aufgrund seiner geringen Oberflächenspannung
sehr dünnflüssig.
Verlegetiefe
Die Verlegetiefe liegt zwischen 1,0 bis 1,5 m. Größere Tiefen sind nur dann
sinnvoll, wenn dadurch der Kollektor in wärmetechnisch günstigere Zonen
(z. B. Grundwasserbereich) kommt. Verlegetiefen über 2 m sind abzulehnen,
da hier das Erdreich schon langsamer regenerieren kann. Der Kollektor sollte,
wenn möglich, in einer waagrechten Ebene liegen. Ist die Kollektorebene
jedoch geneigt, müssen die Erdwärmerohre so verlegt werden, dass eine einwandfreie
Entlüftung möglich ist. Eine verschieden hohe Überdeckung ist
zulässig.
Verlegeabstand
Der Verlegeabstand ist abhängig von der Dimension der Kollektorrohres sowie
von der Beschaffenheit des Erdreiches. Je feuchter das Erdreich, umso größer
kann der Rohrabstand gewählt werden.
Der seitliche Verlegeabstand der Kollektorrohre zueinander beträgt beim Rohr
DA 40 – 80 cm,
DA 32 – 70 cm,
DA 25 – 40 cm
bzw. DA 20 – 30 cm.
Rohre der Dimensionen DA 25 und DA 20 werden hauptsächlich bei Böden
mit schlechter Wärmeleitung eingesetzt.
Verlegung und Arten der Verlegung
Der Mindestabstand zu Kalt- und Abwasserleitungen sowie zu Fundamenten
soll mindestens 1 m betragen.
Wie bereits erwähnt, sollte der Untergrund sowie das Überdeckungsmaterial
ohne scharfkantigen Anteil sein. Die Rohre werden gerade und ohne Verdrehen
von der Rolle abgewickelt. Die Rohre werden kalt verlegt, ein Anwärmen
ist nicht erforderlich.
Das Einbringen der Rohre kann in der Praxis auf 3 Arten durchgeführt werden:
– vollflächiges Abschieben des Erdreichs
wird vor allem dann verwendet, wenn das bestehende Niveau unter dem fertigen
Gartenniveau liegt.
Die Fixierung der Rohre am Untergrund kann z. B. mit U-förmigen Befestigungshaken
aus Metall oder durch Erdreich oder Sand erfolgen.
Die erste Lage der Überdeckung (ca. 50 cm) muss sehr sorgfältig aufgebracht
werden, um eine mechanische Beschädigung bzw. ein Verschieben der Rohre
zu vermeiden. Der Rest kann mit einer Schubraupe verfüllt werden. Während
des Verfüllens ist das System unter Druck zu halten, um Beschädigungen
sofort erkennen zu können.
Dichtstellen
vollflächig abgeschobener
Kollektor
5

Künettenverlegung
Verlegung mit Erdfräse
Verlegung mit Erdfräse
6
– Künettenverlegung
Dabei werden Künetten in der Breite des Rohrabstandes der Kollektorrohre
ausgehoben. Die Rohre werden links und rechts in der Künette verlegt.
Die nächste Künette wird dann wieder im Verlegeabstand der Rohre entfernt
ausgehoben. Mit diesem Aushubmaterial wird die 1. Künette gleich verfüllt.
– Verlegung mit Erdfräse
Die Verlegung der Kollektorrohre mit einer Erdfräse ist die einfachste und
schonendste für den Garten. Es sind nur geringe Erdbewegungen notwendig.
Umkehrungen können mit einem Minibagger ausgehoben werden.
Die Erdfräse kann allerdings nicht bei jedem Erdreich eingesetzt werden.
Im unmittelbaren Bereich der Verteiler liegen die Kollektorrohre sehr dicht.
Hier wird üblicherweise ein Baustahlgitter aufgelegt, woran die Rohre mit
Rohrbindern befestigt werden können. In diesem Bereich ist es notwendig, die
Rohre zu isolieren, um einen zu großen Wärmeentzug aus dem Erdreich zu
vermeiden.
Kollektorflächen dürfen nicht asphaltiert, im Winter vom Schnee befreit und
von Vordächern überdeckt werden.
Die Bepflanzung kann, ausgenommen von tiefwurzelnden Bäumen, normal
erfolgen.
Druckprüfung
Das fertiggestellte Rohrregister muss vor und während der Verfüllung einer
Druckprobe unterzogen werden. Dabei ist zu beachten, dass der Prüfdruck
von 6 bar nicht überschritten wird. Außerdem darf die mittlere Rohrwandtemperatur
während der Druckprobe 30° C nicht überschreiten (Achtung bei
Sonneneinstrahlung!).
Nach Füllung und Entlüftung des Rohrregisters mit Wasser bzw. Sole wird
zunächst ein Druck von 6 bar aufgebracht. Nach zwei Stunden wird der inzwischen
durch die elastische Aufweitung der Rohre gesunkene Prüfdruck wieder
auf 6 bar erhöht. Nach weiteren zwei Stunden beginnt die eigentliche Prüfung,
ohne den Druck wieder zu erhöhen. Die Druckprobe ist bestanden,
wenn an keiner Stelle des Registers Wasser austritt. Das Register und die
Anschlüsse sind diesbezüglich zu kontrollieren.
Die 6 bar Druck sollten auch noch nach erfolgter Druckprobe während der
Überdeckung mit dem Erdreich aufrechterhalten werden.
Im Übrigen weisen wir darauf hin, dass die gesetzlichen Bestimmungen und
Vorschriften einzuhalten sind.

Verlegeanleitung Graben-Erdkollektor
Wir weisen darauf hin, dass die gesetzlichen Bestimmungen und Vorschriften
bezüglich Grabarbeiten einzuhalten sind.
Ausbaggern des Grabens
Die Grabenlänge inklusive Schacht beträgt je nach Kollektortype 25 m, 33 m,
50 m oder 66 m.
Die Grabentiefe beträgt je nach Kollektortype 2,6 m oder 3,0 m. Wird später
über dem Pipelife-Graben-Erdkollektor noch Material aufgeschüttet, so reduziert
sich die auszubaggernde Tiefe dementsprechend.
Der Grabenquerschnitt sollte gemäß nebenstehender Abbildung ausgeführt
werden. Zu beachten ist, dass der Böschungswinkel “ zwischen 10° und 25°
betragen soll. Senkrechte Gräben sind zu vermeiden, da bei Setzungen Hohlräume
entstehen können.
Die Grabenbreite muss an der Sohle mindestens 1 m bis 1,2 m betragen und
liegt je nach Böschungswinkel an der Oberfläche zwischen 2 m und 4 m.
Die Grabenform kann gerade, L-förmig, U-förmig etc. sein. Wichtig ist, dass
die oben angeführte Grabenlänge erreicht wird (eventuell zur Sicherheit 1 m
länger ausbaggern).
Bei Verlegung mehrerer Pipelife-Graben-Erdkollektoren nebeneinander bzw.
bei U-förmiger Verlegung ist zu beachten, dass der Achsabstand zwischen
2 Gräben mindestens 5 m beträgt.
Der Abstand zwischen Kollektorachse und Gebäude muss mindestens 3 m
betragen!
Bei Verlegung auf schrägen Flächen sollte der Verteilerschacht so eingeplant
werden, dass das Gefälle vom Schacht wegführt und damit eine einwandfreie
Entlüftung des Pipelife-Graben-Erdkollektors gewährleistet ist (Verteilerschacht
= höchster Punkt). Für diese Anordnung nimmt man auch längere Hauptleitungen
in Kauf.
Der Bagger sollte dort mit dem Aushub beginnen, wo der Schacht eingeplant
ist. Sobald nämlich die ersten Meter Graben ausgebaggert sind, können sofort
mit dem Bagger die Brunnenringe aufgesetzt werden (siehe „Setzen der
Schachtringe“).
Während der Bagger die Grabungsarbeiten fortsetzt, kann bereits mit den Vorbereitungsarbeiten
am Schacht begonnen werden (siehe „Vorbereitung für die
Verlegung“).
Wenn der Graben nicht gerade, sondern in L-Form oder U-Form ausgehoben
wird, sollten die Innenkurven bei den Ecken etwas abgerundet werden.
Die Grabensohle sollte einigermaßen eben sein. Im Bereich der Verlegung
(= bei den Grabenwänden) sind mit einer Schaufel größere Erdklumpen wegzuräumen
bzw. stärkere Unebenheiten zu begradigen.
Auch grobe Unebenheiten an der Grabenwand erschweren das Einklippsen
der Kollektorrohre und sollten daher mit einer Schaufel entfernt werden.
Setzen der Schachtringe
Die Verteiler müssen bei Verlegung des Grabenkollektors im Gefälle den Hochpunkt
darstellen!
Als Verteilerschacht eignen sich am besten Beton-Brunnenringe mit 1,5 m
Durchmesser. Wenn 2 Graben-Erdkollektor-Verteiler in einem Schacht untergebracht
werden müssen, so ist ein Schachtdurchmesser von 2,5 m vorzusehen.
Verteilerschacht
U-förmiger Graben
U-förmiger Graben
7

Rohrlänge
8
Im Bereich des Schachtes muss der Graben natürlich entsprechend breiter ausgehoben
werden.
Die Brunnenringe können direkt an der Grabensohle aufgesetzt werden, ein
Schachtboden ist nicht erforderlich.
Da der Schacht nicht wasserdicht sein muss, brauchen die Fugen nicht verstrichen
werden.
Außerdem genügen auch leicht angeschlagene Brunnenringe zweiter Wahl.
Der Verteilerschacht kann natürlich auch mit Betonschalsteinen betoniert werden.
Vorerst genügt es, die Brunnenringe auf eine Höhe von 2,5 m bei einem 3 m
tiefen Graben und auf eine Höhe von 2 m bei einem 2,6 m tiefen Graben aufzusetzen.
Der Einstiegsring kann nach der Verlegung des Kollektors aufgesetzt
werden. Der Grund liegt einerseits darin, dass man während der Verlegung
öfter raus- und reinklettern muss bzw. andererseits wird das Arbeiten mit der
Trennscheibe im Schacht erleichtert.
Die Ringe sollten gleich am Anfang des Ausbaggerns aufgesetzt werden,
damit während der übrigen Baggerzeit die Vorbereitungsarbeiten am Schacht
parallel durchgeführt werden können.
Vorbereitung für die Verlegung
Auch die Vorbereitungsarbeiten am Kollektormaterial können während der
Baggerarbeiten durchgeführt werden.
Schienen adjustieren
In die 2 m langen Schienen werden je nach Grabentiefe 32 bzw. 40 Klipps eingefädelt.
Damit die Klipps nicht herausrutschen können, werden die Enden
der Schiene mit einer Zange eingebogen.
Rohre vorbereiten
Rohrbunde nicht am Boden schleifen!
Rohre auspacken und Haltebänder durchschneiden.
Vorsicht: Rohre nicht anritzen!
Die Kollektorrohre müssen vor dem Verlegen auf die richtige Länge abgeschnitten
werden.
20 lfm Grabenlänge Rohrlänge 40 lfm
25 lfm Grabenlänge Rohrlänge 50 lfm
33 lfm Grabenlänge Rohrlänge 66,5 lfm
50 lfm Grabenlänge Rohrlänge 100 lfm
66 lfm Grabenlänge Rohrlänge 133 lfm
Am einfachsten ist es, an Hand der am Rohr aufgedruckten Metersignierung
(0 bis 200 m) die exakte Länge zu ermitteln.
Von innen beginnend, wird das Rohr von der Rolle spiralförmig abgezogen.
Achtung: Rohr nicht knicken!
Vor dem Abschneiden nochmals die Metersignierung am Anfang und am Ende
der Schnittstelle kontrollieren.
Rohr gerade abschneiden.

Beide Rohrenden mit Klebeband verschließen, damit während der Verlegung
kein Schmutz eindringen kann.
Grabentiefe 2,6 m = 32 Rollen
Grabentiefe 3,0 m = 40 Rollen
Befestigungshaken fertigen
Damit die Schienen beim Einklippsen etwas fixiert sind, sollte ungefähr jede
zweite Schiene mit einem Befestigungshaken im Erdreich fixiert werden.
Diese Haken können z. B. aus Abfallstücken von dünnen Betoneisen gefertigt
werden und sollten folgende Abmessungen aufweisen:
20 lfm Grabenlänge ............................ ca. 10 Haken
25 lfm Grabenlänge ............................ ca. 12 Haken
33 lfm Grabenlänge ............................ ca. 16 Haken
50 lfm Grabenlänge ............................ ca. 25 Haken
66 lfm Grabenlänge ............................ ca. 33 Haken
Die Befestigungshaken sind nicht unbedingt notwendig, erleichtern jedoch
das Verlegen der Kollektorrohre erheblich.
Überschubrohre vorbereiten
Um die Kollektorrohre DA 20 mm vor Abschürfungen zu schützen, ist es zweckmäßig,
im Schachtbereich kurze Überschubrohre als Schutz zu verwenden.
Am besten eignen sich dazu Wellrohre aus dem Elektrobereich.
Da der Schutz nur im Bereich der aufgestemmten Schachtwand nötig ist,
genügt es, wenn die Rohrstücke 25 bis 40 cm lang sind. Der Innendurchmesser
sollte mindestens 22 mm sein.
Grabentiefe 2,6 m ..................... 64 Überschubrohre
Grabentiefe 3,0 m ..................... 80 Überschubrohre
Schachtöffnungen ausstemmen
Am einfachsten ist es, wenn Schachtringe mit Aussparungen (Anschlüsse für
Kanalrohr) besorgt werden.
Wenn beim Betonwerk der Auftrag rechtzeitig deponiert wird, könnten die
Aussparungen eventuell auch vorgefertigt werden.
Falls jedoch keine Brunnenringe mit vorgefertigten Öffnungen greifbar sind,
müssen die Durchbrüche an Ort und Stelle gestemmt werden, und zwar an
folgenden Ringen:
Grabentiefe 2,6 m ......................... bis ca. 2 m Höhe
Grabentiefe 3,0 m ...................... bis ca. 2,5 m Höhe
Das bedeutet, dass bei einer angenommenen Ringhöhe von 0,5 m entweder
4 bzw. 5 Ringe aufgestemmt werden müssen.
Die Öffnungen sollten Abmessungen von 30 x 40 cm aufweisen:
Dazu als Erstes die 4 Ecken der Öffnung durchbohren.
Dann mit einem Winkelschleifer den Durchbruch innen und außen ca. 1 cm
tief einschneiden.
Mit Hammer und Meißel die angeschnittene Öffnung durchschlagen und
scharfe Kanten abrunden!
~ 40 cm
~ 30 cm
9

10
Schienen im Schacht montieren
Um die Kollektorrohre eindeutig in Vor- und Rücklaufrohre trennen zu können,
werden im Schacht zur Ordnung der Rohrbündel je eine Schiene für den Vorlauf
und eine Schiene für den Rücklauf montiert.
Der Abstand zwischen Schachtboden und unterstem Halteklipp sollte etwa
15 cm betragen.
Die Schienen werden in der rückseitigen Hälfte des Schachtes angedübelt.
Die Schiene kann mit den Halteklippsen verschraubt werden.
Verlegung
Schienen im Graben auslegen
Die Schienen werden gleichmäßig auf die gesamte Grabenlänge aufgeteilt.
Dies ergibt einen ungefähren Abstand der Schienen zueinander von 2 m.
Die ersten beiden Schienen werden ca. 1 m vom Schacht entfernt aufgestellt.
Die weiteren Schienen werden dann im Abstand von ungefähr 2 m aufgeteilt.
Nachdem der ganze Graben nun beidseitig mit den Schienen gleichmäßig ausgelegt
ist, können alle Schienen bis auf die letzten 3 bei der Umkehrschleife
mit den Befestigungshaken fixiert werden.
Der Grund liegt darin, dass die Umkehrschleife erst nach Verlegung des ersten
Kollektorrohres genau fixiert werden kann. Eventuell kann sich gegenüber der
ersten Schienenauslegung noch etwas verschieben, da die exakte Länge nie
genau ausgebaggert werden kann.
Die letzte Schiene bei der Umkehrschleife steht in den meisten Fällen frei im
Graben (senkrecht).
Wenn die Grabenwand einen Knick hat, sollte die Schiene angepasst werden.
Rohre einklippsen
Mit den Kollektorrohren vorsichtig hantieren!
Nicht schleifen!
Nicht knicken!
Gerade und ohne Verdrehen abwickeln!
Vom Graben aus wird das Kollektorrohr durch die unterste Aussparung in den
Schacht geschoben.
Vom Schacht aus wird das vorbereitete Überschubrohr aufgesteckt.
Das Kollektorrohr wird nun bis ca. 40 cm hinter die Schiene gezogen und in
den untersten Halteklipp eingedrückt.
Überschubrohr genau beim Schachtdurchbruch positionieren.
Nun wird der Rohrbund abgerollt und bis zur Umkehrschiene eingeklippst.
Achtung: Genau darauf achten, dass für das erste Rohr immer der unterste
Klipp verwendet wird.
Das restliche Kollektorrohr (von der Umkehrschiene zurück zum Schacht) wird
vorerst nur gerade abgerollt und ohne Verdrehungen entlang der Schienen am
Boden ausgelegt. Das Rohrende wird durch die Aussparung des Schachtes
gesteckt, mit dem Überschubrohr versehen und auf der Rücklaufhalteschiene
ebenfalls mit 40 cm Überlänge eingeklippst.

Vom Schacht ausgehend, wird nun das Kollektorrohr in die restlichen Klipps
eingedrückt und somit am Grabenende die Position der Umkehrschiene festgelegt.
Die weiteren Kollektorrohre werden nun der Reihe nach von unten beginnend
eingeklippst.
Verfüllen des Rohrgrabens
Das Verfüllen muss mit äußerster Sorgfalt geschehen, um Beschädigungen des
Registers zu vermeiden!
Es ist zweckmäßig, die Verfüllung noch am Tag der Verlegung durchzuführen,
damit bei eventuell auftretenden starken Niederschlägen der Graben über
Nacht nicht einstürzt.
Der Bagger muss den Löffel in den Graben senken und langsam entleeren. Das
Aushubmaterial darf nicht von oben auf die Rohrregister geschüttet werden.
Es ist darauf zu achten, dass der Baggerlöffel die Rohre nicht beschädigt.
Im Graben sollten zwei Personen stehen, die das eingebrachte Aushubmaterial
so verteilen, dass die Rohre mit feinem Material hinterfüllt und umgeben
sind. Grobe Erdklumpen sind aus dem Registerbereich zu entfernen!
Größere Lufteinschlüsse im Registerbereich vermindern die Leistung und werden
oft erst nach 2 bis 3 Jahren durch Setzungen ausgefüllt.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn der Bagger an einem Ende
den Graben bis zum Bodenniveau voll auffüllt und dann den Baggerlöffel auf
diesem Aushubberg entleert.
Der Vorteil liegt darin, dass der Baggerlöffel nicht in die Registerzone kommt
und somit Beschädigungen vermieden werden.
Allerdings rollen größere Erdklumpen zuerst hinunter und müssen händisch
mit Feinmaterial im Registerbereich hinterfüllt werden.
Erst wenn das oberste Kollektorrohr 1 m überdeckt ist, kann der Rohrgraben
mit dem Bagger befahren werden.
Wir weisen darauf hin, dass die gesetzlichen Bestimmungen und Vorschriften
bezüglich Grabarbeiten einzuhalten sind.
Anschluss des Verteilers
Der Anschluss des Verteilers sollte nach Verfüllung des Rohrgrabens erfolgen,
um Spannungen einzelner Rohrkreise zu vermeiden. Die Verteilerrohre werden
durch Rohrschellen am Schacht befestigt.
Von unten beginnend, die Rohre am Verteiler anschließen.
Jeder Kreis des Kollektors wird mit einem Geradsitzventil aus Kunststoff versehen,
um ein vollständiges und rasches Entlüften der Anlage zu gewährleisten.
Die Ventile werden leicht versetzt zueinander eingebaut. Rohr gerade
ablängen, das Rohr bis zum Anschlag in die Muffe stecken und Verschraubung
von Hand satt anziehen.
Die Verbindung zwischen den Verteilern und der Wärmepumpe kann durch
Polyethylenrohre PN 6 erfolgen.
Dabei ist darauf zu achten, dass die Verteiler im Tichelmannsystem angeschlossen
werden, um eine gleichmäßige Durchströmung aller Kollektorkreise
zu gewährleisten.
Am höchsten Punkt der Kollektoranlage sind Entlüftungen zu setzen (Verteilerschacht
oder Heizraum).
Im Übrigen weisen wir darauf hin, dass bei den Arbeiten die gesetzlichen
Bestimmungen und Vorschriften einzuhalten sind.
Geradsitzventil DA 20 mm
Verteileranschluss
11

12
Auslegung und Dimensionierung
Grundlage der Dimensionierung einer Wärmepumpenanlage mit Erdkollektor
ist die nach ÖNORM B8135 berechnete Heizlast des Gebäudes.
Anhand dieser wird die Leistung der Wärmepumpe bestimmt.
Es ergibt sich daher folgende Vorgangsweise bei der Dimensionierung:
1. Berechnung der Heizlast für das betreffende Objekt.
2. Auswahl des Fabrikates und der Type der Wärmepumpe.
3. Bestimmung der Setgröße des Graben-Erdkollektors oder der notwendigen
Rohrmenge des Flächen-Erdkollektors durch den Wärmepumpen-Hersteller.
Auslegung von Flächen-Erdkollektoren
Als grober Richtwert kann davon ausgegangen werden, dass als freie Bodenfläche
für den Kollektor das 1,5- bis 3fache der zu beheizenden Wohnfläche
notwendig ist.
Wenn ein sehr hoher spezifischer Wärmebedarf des Hauses gegeben ist
(schlechte Isolierung, hoher Fensteranteil, Altbau etc.), könnte eine bis zu
3,5fache Fläche erforderlich werden.
Als Richtwert für die Verlegung von Flächen-Erdkollektoren gelten:
ca. 25 m 2 Erdfläche je kW Heizlast
ca. 35 bis 40 lfm Erdwärmerohr d32 je kW Heizlast.
Der maximal mögliche Wärmeentzug des Erdreichs ist von der Bodenart und
der Verlegetiefe der Kollektorrohre abhängig.
Um möglichst geringe Sommer-Winter-Differenzen im Erdreich zu gewährleisten,
werden Verlegetiefen von 1,0 bis 1,5 m vorgeschlagen. Die Temperaturen
liegen in diesen Tiefen zwischen 3° C und 11° C. Der maximale Wärmeentzug
aus dem Erdreich kann aus folgender Tabelle entnommen werden:
Boden- Verlegefläche Wärmeentzug
beschaffenheit je kW Heizlast bei SOW35
trocken 30 m 2 /kW 25 W/m 2
normal 25 m 2 /kW 30 W/m 2
feucht 20 m 2 /kW 35 W/m 2
Die erforderliche Verlegefläche kann auch mit unten angeführter Formel
berechnet werden.
Es liegt im Ermessen des Planers, als Sicherheitsfaktor mit entsprechend niedriger
angesetzten Werten zu rechnen.
Oben angeführte Bodenkenndaten können nun in folgende Formel eingesetzt
werden:
Pn · (e – 1)
Aerd = ––––––––––
qe · e
wobei:
Aerd notwendige Erdreichfläche in m 2
Pn Heizlast nach ÖNORM B8135 in W
qe mittlere spezifische Erdreichentwärmung in W/m 2
e Leistungszahl der Wärmepumpe im Auslegungspunkt
Die erforderliche Verlegefläche ergibt sich aus dem berechneten Wärmebedarf
des Gebäudes und nicht aus der Heizleistung der gewählten Wärmepumpe.

Der Verlegeabstand der Rohre liegt weitestgehend im Ermessen des Planers, ist
jedoch grundsätzlich zwischen 0,3 und 0,8 m vorzusehen.
Rohr-Außen- Verlege- lfm Rohr je m 2
durchmesser abstand Verlegefläche
20 mm 0,30 m 3,33
25 mm 0,50 m 2,00
32 mm 0,70 m 1,43
40 mm 0,80 m 1,25
Eine gleichmäßigere Belastung des Bodens ergibt sich mit geringeren Verlegeabständen.
Für Bodenarten mit guter Wärmeleitung sind eher größere Abstände, bei
schlechter Wärmeleitung geringere Verlegeabstände zu empfehlen.
Auslegung von Graben-Erdkollektoren
Die Auslegung erfolgt grundsätzlich durch die Hersteller von Wärmepumpen.
Bezüglich Adressen von Wärmepumpen-Herstellern bzw. einer ersten Auslegung
wenden Sie sich bitte an die Firma Pipelife, Abteilung „Haustechnik”.
Setgrößen von Pipelife-Graben-Erdkollektoren
Die Leistungsangaben für die jeweiligen Setgrößen können nur als Richtwert
angenommen werden und sind völlig unverbindlich.
Die Größe muss anhand der Leistungsdaten der Wärmepumpe vom Hersteller
festgelegt werden.
PIPELIFE-GRABEN-ERDKOLLEKTOR-SETS
Abmessungen und Leistungsrichtwerte
Kollektortyp Grabenlänge Grabentiefe Kollektorhöhe Leistung
EGK-25/32 25 lfm 2,6 m 1,6 m 7,5 bis 9,0 kW
EGK-25/40 25 lfm 3,0 m 2,0 m 9,0 bis 12,5 kW
EGK-33/32 33 lfm 2,6 m 1,6 m 9,0 bis 12,5 kW
EGK-33/40 33 lfm 3,0 m 2,0 m 11,3 bis 17,5 kW
EGK-50/32 50 lfm 2,6 m 1,6 m 14,2 bis 21,5 kW
EGK-50/40 50 lfm 3,0 m 2,0 m 24,0 bis 27,0 kW
EGK-66/32 66 lfm 2,6 m 1,6 m 25,0 bis 28,0 kW
EGK-66/40 66 lfm 3,0 m 2,0 m 30,0 bis 35,0 kW
Stückliste
Kollektortyp RT-R 20x2,0 RT-R 20x2,0/67 RT-SCHIE2 FT-ESK EGK-VERTSET32K EGK-VERTSET40K
EGK-25/32 1600 lfm 0 25 Stk 800 Stk 1 Stk 0
EGK-25/40 2000 lfm 0 25 Stk 1000 Stk 0 1 Stk
EGK-33/32 2000 lfm 134 lfm 33 Stk 1056 Stk 1 Stk 0
EGK-33/40 2600 lfm 67 lfm 33 Stk 1320 Stk 0 1 Stk
EGK-50/32 3200 lfm 0 50 Stk 1600 Stk 1 Stk 0
EGK-50/40 4000 lfm 0 50 Stk 2000 Stk 0 1 Stk
EGK-66/32 4400 lfm 0 66 Stk 2112 Stk 1 Stk 0
EGK-66/40 5400 lfm 0 66 Stk 2640 Stk 0 1 Stk
Technische Änderungen vorbehalten
13

Druckverlust in Rohren aus Polyethylen
14
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Druckverhältnisse im Erdkollektor
Die Sole-Umwälzpumpe ist gegenüber den auf Wasser bezogenen Druckverlusten
um etwa 50% größer zu dimensionieren. Weiters ist im Solekreislauf ein
Ausdehnungsgefäß vorzusehen, für das als Faustregel pro 100 l Sole etwa 5 l
Gefäßvolumen eingeplant werden sollten. Außerdem ist ein Sicherheitsventil
für einen Betriebsdruck von 2,5 bar vorzusehen.
ROHR-INNEN-Ø WASSERMENGE GESCHWINDIGKEIT DRUCKVERLUST
mm l/sec m/sec m/100-m-Rohr
0,002
0,01
0,1
1
10
0,02
0,05
0,1
0,5
1
0,01
0,05
0,1
0,5
1

LIEFERPROGRAMM
Anbindungsleitung
ROHR
Kunststoffrohr aus Polyethylen in Rollen, Dimension Da 50 mm, Farbe:
schwarz, Nenndruck 6 bar, chemikalienbeständig.
Kenndaten:
Liefereinheit: max. 100 lfm
Außendurchmesser: 50,0 mm
Wandstärke: 2,9 mm
Rollenhöhe b: 0,33 m
Rolleninnendurchmesser di: 1,60 m
Rollenaußendurchmesser da: 2,00 m
Gewicht/Bund: 41,2 kg
Gewicht/lfm: 0,412 kg
Wasserinhalt/lfm: 1,53 l
Type: 50A6
PLASSON-WINKEL
Steckverbindung
Winkel Da 50/90°
Type: PL-W50
PLASSON-WINKELÜBERGANG
mit Außengewinde 6/4”
Winkel Da 50/90°
Type: PL-WA50
Flächen-Erdkollektor
KOLLEKTORROHR
Kunststoffrohr aus Polyethylen in Rollen; Dimension Da 32 mm, für den Einsatz
als Erdkollektorrohr; Farbe: schwarz, Nenndruck 6 bar, chemikalienbeständig.
Kenndaten:
Liefereinheit: 200 lfm
Außendurchmesser: 32,0 mm
Wandstärke: 2,0 mm
Rollenhöhe b: 0,30 m
Rolleninnendurchmesser di: 0,73 m
Rollenaußendurchmesser da: 1,20 m
Gewicht/Bund: 34,4 kg
Gewicht/lfm: 0,172 kg
Wasserinhalt/lfm: 0,62 l
Type: EK-R32x2,0/200
VERTEILERSET
aus PE-Kunststoff, bestehend aus Vor- und Rücklaufverteilern d63 x 6/4“, inkl.
Entlüftungsventil und Absperrkugelhähnen aus Kunststoff mit Anschluss Rp 1
für Übergänge auf das Kollektorrohr D25, D32 oder D40.
Type: FK-V32/.
15

16
Verteilergrundset
Verteilervor- und Rücklaufset Dimension d50 x 6/4”, mit Abgängen 1” AG,
inkl. Entlüftung. Type: FK-V.GS
GERADSITZVENTIL
aus Kunststoff, beidseitig IG 1“, Plasson 3405; schwarz,
geeignet zum Einsatz in Soleleitungen
Type: FK-GV32
SCHRÄGSITZVENTIL
aus Messing, beidseitig IG 1“
geeignet zum Einsatz in Soleleitungen
Type: FK-SV32
KUGELHAHN
aus Messing, vernickelt, beidseitig IG 1“
geeignet zum Einsatz in Soleleitungen
Type: FK-KH32
ANSCHLUSSSTÜCK
Da 25, gerade, mit Außengewinde 1“
Type: PL-GRA25
ANSCHLUSSSTÜCK
Da 32, gerade, mit Außengewinde 1“
Type: PL-KLA32
ANSCHLUSSSTÜCK
Da 40, gerade, mit Außengewinde 1“
Type: PL-KLAR40
ANSCHLUSSSTÜCK
Da 32, gerade, mit Innengewinde 1“
Type: PL-KLI32
ANSCHLUSSWINKEL
Da 32, Winkel 90°, mit Außengewinde 1“
Type: PL-WA32
ANSCHLUSSWINKEL
Da 32, Winkel 90°, mit Innengewinde 1“
Type: PL-WI32
Weitere Plasson-Formstücke siehe Preisliste Pipelife „Tiefbau-Rohrsysteme“.
Graben-Erdkollektor
KOLLEKTORROHR
Kunstoffrohr aus Polyethylen in Rollen; Dimension Da 20 mm, für den Einsatz
als Erdkollektorrohr; Farbe: schwarz, Nenndruck 10 bar, chemikalienbeständig.
Kenndaten:
Liefereinheit: 200 lfm
Außendurchmesser: 20,0 mm
Wandstärke: 2,0 mm
Rollenhöhe b: 0,22 m
Rolleninnendurchmesser di: 0,60 m
Rollenaußendurchmesser da: 0,90 m
Gewicht/Bund: 21,8 kg
Gewicht/lfm: 0,109 kg
Wasserinhalt/lfm: 0,20 l
Type: RT-R20x2,0

KOLLEKTORROHR
Kunstoffrohr aus Polyethylen in Rollen, Dimension Da 20 mm, für den Einsatz
als Erdkollektorrohr; Farbe: schwarz, Nenndruck 10 bar, chemikalienbeständig.
Kenndaten:
Liefereinheit: 67 lfm
Außendurchmesser: 20,0 mm
Wandstärke: 2,0 mm
Rollenhöhe b: 0,22 m
Rolleninnendurchmesser: 0,60 m
Rollenaußendurchmesser: 0,72 m
Gewicht/Bund: 7,3 kg
Gewicht/lfm: 0,109 kg
Wasserinhalt/lfm:
Type: RT-R20x2,0/67
0,20 l
GERADSITZVENTIL
Da 20, aus Kunststoff, mit beidseitiger Klemmverschraubung
Type: PL-GV20
BEFESTIGUNGSSCHIENE
Schiene (C-Profil) aus verzinktem Stahlblech für 40 Befestigungsklipps, Schiene
beliebig ablängbar.
Kenndaten:
Länge: 2000 mm
Breite: 42 mm
Blechstärke: 1,0 mm
Type: RT-SCHIE2
BEFESTIGUNGSKLIPPS
Kunststoffschelle zur Befestigung der Kollektorrohre Da 20 mm. Farbe: rot,
Verpackungseinheit: 100 Stk
Type: FT-ESK
VERTEILERSET
2 Stk Kunststoffverteiler Da 50 mm, je 32 Abgänge mit Klemmverschraubung
für Rohr Da 20 mm.
Kenndaten:
Außendurchmesser Hauptrohr: 50,0 mm
Länge: 1,6 m
Anzahl der Abgänge: 2x32 Stk
Dimension der Abgänge: 20,0 mm
Abstand der Abgänge: 50 mm
Gewindeanschluss: 6/4 Zoll
Type: EGK-VERTSET32K
VERTEILERSET
2 Stk Kunststoffverteiler Da 50 mm, je 40 Abgänge mit Klemmverschraubung
für Rohr Da 20 mm.
Kenndaten:
Außendurchmesser Hauptrohr: 50,0 mm
Länge: 2,0 m
Anzahl der Abgänge: 2x40 Stk
Dimension der Abgänge: 20,0 mm
Abstand der Abgänge: 50 mm
Gewindeanschluss: 6/4 Zoll
Type: EGK-VERTSET40K
17

Zentrale und Werk:
Pipelife Austria GmbH & Co KG
IZ NÖ-Süd, Straße 1, Objekt 27
A-2355 Wr. Neudorf, Postfach 54
Telefon: 02236/67 02-0
Telefax: 02236/67 02-264 oder -670
E-Mail: office@pipelife.at
Internet: www.pipelife.at