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Man muss da auch das Thema Frost bei der Fundation der Stützmauer im Auge haben. Von wieviel Abstand reden wir da konkret, hast du einen Querschnitt bzw eine Handskizze? |
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Ich erlaube mir mal ein Bild aus dem oben zitierten Beitrag zu zitieren:  |
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Hallo, Ich möchte dir gerne meine Ansicht/Meinung dazu schreiben, da es ja meine Mauer, Boden und Kollektor und Temperatursituation betrifft. Hier sind neue Kurven von den letzten 90 Tagen:  Die 3 Temperatursensoren stzen im Fundament der Mauer innerhalb von etwa 15m Abstand. Wobei die blaue Kurve die Mauer auf der Nordwest Seite zeigt und die anderen beiden Kurven die SW Seite. Im Bezug auf die Kollektorlänge sieht man hier die Situation ab etwa Kollektormitte. Davor gibt es keine Mauer/Fundament. Die damalige Skizze sieht einen freiligenden Teil von max. 1,2m Höhe auf öffentlichen Grund vor. Das haben wir aktuell nicht, denn es wurde außerhalb der Mauer bei weitem nicht so viel abgegraben. Die Mauer schaut im betroffenen Teil etwa 70 cm raus. Die Überdeckung des Kollektors ist mit etwa 1,80m vorhanden. Zudem ist unser Boden trockenster feinster Sand. Meiner Erfahrung nach und im Vergleich zu den Soletemperaturen ähnlicher Systeme in feuchteren Böden, sinkt meine Soletemperatur aufgrund des trockenen Bodens schneller ab. Dafür kann ich aber auch tiefere Sole- ein Temperaturen erlauben, da ich keine Befürchtungen von Hebungen haben muss. Würde man die gleiche Situation bei Lehm machen, dann wäre das Temperaturgefälle viel flacher, denn der Boden verliert viel träger/langsamer die Temperatur. Das ist ja der Vorteil von den feuchten Böden, da dieser mehr Wärmeinhalt aufweist. Die Mauer hat eher nebensächlichen Einfluss. Ich glaube nicht, dass auf Kollektorniveau schneller die Temperatur durch die Mauer verliere. Eher ist es im Sommer beim Kühlen ein Thema, da die Sonne voll auf die Mauer knallt und mir den Boden schneller erwärmt. Am Ende der zweiten Kühlsaison im August/September war kaum noch Kühlleistung vorhanden. Wir leben aber auch in der wärmsten Gegend in Österreich. Abschließend noch zu deiner ursprünglichen Frage: Der Kollektor sollte natürlich nicht direkt an einer Wand anliegen, die Außen auf Kollektorniveau frei liegt. Auf Fundamentebene und darunter, muss man Rücksprache mit dem entsprechenden Planungsbüro halten, da manche Faktoren zu berücksichtigen sind. Aber solange keine massive Eisbildung zu erwarten ist (=genügend Kollektorleistung für die richtig gerechnete Heizlast des Gebäudes + entsprechende WPWP [Wärmepumpe]) sollte es nach meiniger Erfahrung kein Problem sein, den Kollektor in der Nähe von Betonmauern/Fundamenten zu legen.
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@ @johnnypiloto: Danke für Deine Antwort mit aktuellem Bericht, über die ich mich besonders freue, da Deine Erfahrungen für mich besonders interessant sind. (Als neues Forums-Mitglied hatte ich keine Möglichkeit, Dich direkt zu kontaktieren.) Hast Du auch eine Grafik über eine volle Heiz-Saison? Und kennst Du die Jahresarbeitszahl deines Systems? - Verzeih mir bitte, wenn ich mich kritisch mit einem RGK RGK [Ringgrabenkollektor] an einer Mauer auseinander setze! Jedenfalls bin ich für Deine Pionier-Leistungen dankbar und habe Deine sauberen Gräben bewundert und schätze Deine gute Dokumentation (inklusive Temperatur-Fühlern) sehr. Ich habe eine ähnliche Situation mit sogar noch mehr Stützmauer-Zonen und überlege, ob ein Ringgrabenkollektor (RGK) deshalb in Frage kommt und wenn ja, wo er sein sollte. Momentan würde ich es - leider - so einschätzen, dass eine Mauer-Nähe nachteilig ist (und somit vermieden werden sollte), weil die Boden-Temperatur in der gesamten Umgebung einer frei stehenden Mauer (inklusive Fundament-Nähe) so "gestört" wird, dass sie näher an der jeweils aktuellen Außen-Temperatur liegt als wenn sie "ungestört" wäre; eigentlich will man das aber weder im Winter (Heizen) noch im Sommer (Kühlen); somit würde ich versuchen einen Abstand von der Mauer zu halten. - Über Einsprüche würde ich mich freuen! Zwei Themen würden mich in Hinblick auf die Gefährdung einer Mauer (im schlimmsten Fall: Stützmauer) interessieren: • Die Thematik, die @MalcolmX erwähnt hat: Gründungen sollten ja in "frostfreier Tiefe" liegen. Wenn durch tiefe Sole-Temperaturen "Frost" an die Fundamente gebracht wird: Kann das zur Zerstörung der Substanz (des Fundaments) einer Mauer (oder Änderung von deren Material-Eigenschaften) und damit zur Zerstörung der Mauer selbst führen oder - weniger dramatisch ausgedrückt - zur Herabsetzung von deren Lebensdauer? • Bei "schweren" (d.h. Lehm-haltigen) Böden sind ja Hebungen nicht ausgeschlossen (wenn die Anlage überbeansprucht wird). - Kann dadurch die Stand-Sicherheit einer Mauer geschädigt werden ("Grundbruch" heißt das, glaube ich)? Bitte um fachkundige Antworten: Wie groß sollte (aus diesen Gründen) der Abstand zu (frostfrei gründenden) Stützmauer-Fundamenten sein? Und: Wie tief ist die Temperatur des Erdreichs in einem Abstand von 1m/1,5m/2m von einem Ringgraben-Kollektor am Ende einer Heiz-Saison üblicherweise (bzw. wie ist der Temperatur-Unterschied zu "ungestörtem" Boden)? |
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Hallo! Da mein Grund für den Verbau des Kollektors nur 9m breit ist, ist auch bei mir die Betonzaunmauer zur Gänze ganz knapp daneben und drüber gebaut! Es wurde doch min einen 3/4m - m fundamentiert und das knapp neben den Kollektor! Ich denke auch das die Mauer sehr viel Wärme in den Kollektor bringt, was mir im Sommer nicht sehr taugt! Ende August ist die Kühlleistung schon sehr minimal bei 19° Kollektor In! Ich denke auch dass dadurch im Winter die Erdtemperatur auch schnell drunter leidet! klar man bringt das obrige Klima mit einen guten Leiter(Beton) runter! Ich würd dann schauen, dass du den Kollektor tiefer vergrabst, richtung 2m! Hier meine aktuellen Kollektor Temps. Die Fühler sind auf das Rohr im Erdreich geklebt und nur 1wire also nicht 100pro richtig und nur ein Monat alt. Länger logg ich diese noch nicht! Unten auch ein Jahres Log von der WPWP [Wärmepumpe] Hebungen gibt es keine! 1 Jahr nachn Umbudeln hatte ich eher Senkungen im Garten!    
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https://snapshot.raintank.io/dashboard/snapshot/uxROwRWC6HulGYQYRxhuZUDEQHbSm6Fn Schau dir mal den Link an. Da hast die volle Bandbreite von Februar2020 bis November 2020. Die Sole-Ein macht die Graphik etwas unübersichtlich. Aber mit dem Cursor kann man über die Graphen fahren, dann sieht man die Temperaturen. Ich kenne dein Grundstück oder dein Bauvorhaben nicht. Wenn du aber genügend Platz hast, dann nimm doch 2m Abstand von der Mauer bzw. Fundament. Spiele ein wenig im Trenchplaner herum. Da siehst du auch den Wirkungsbereich des Kollektor's und auch entsprechend die Leistung des Kollektors. Es hört sich so an, dass du der Meinung bist, die Aussentemperatur wirkt sich in kürzester Zeit auf die Erdtemperaturen aus. Da zeigt meine Graphik aber eh, dass dies oft Tage dauert. Natürlich zieht eine tiefe AT AT [Außentemperatur] irgendwann den Boden runter, bzw eine höhere AT AT [Außentemperatur] regeneriert die Bodentemperatur. Das würde es aber auch ohne der Mauer so passieren. Um wirklich einen Vergleich zu ziehen, bräuchte man gleiche Situation nur ohne der Mauer. Auch darfst du bei mir nicht vergessen, dass sind die Temperaturen vom Betonfundament, nicht von der Erde/dem Sand. Physikalische und mathematische Berechnungen kann ich dir nicht geben. Da kenne ich mich nicht aus. Aber wenn du Details haben willst, dann richte eine Anfrage an dyarne. Der plant diese Sachen auch und hat auch mir sehr geholfen. Die Sole in den Rohren hat teilweise Temperaturen unter 0°C. Das ist in Ordnung. Muss aber nicht sein, falls du optimalen Boden (Lehm), einen ausreichend dimensionierten Kollektor mit entsprechender WPWP [Wärmepumpe] hast, und auch die Gebäudeheizlast richtig berechnet wurde. Dass dies oft der Fall ist, siehst du meines Erachtens im Sole-Temperaturfaden. Sollte die Sole trotzdem unter 0°C kommen, dann dauert es im Erdreich auch ewig, bis hier ein großflächiger Eisansatz ums Rohr passiert. Zu Hebungen kommt es unter anderem,wenn eine überdimensioniert WPWP [Wärmepumpe] mit voller Leistung einen unterdimensionierten Kollektor uneingeschränkt Wärme entzieht. Das passierte manchmal bei Flachkollektoren. Die WPWP [Wärmepumpe] haben aber auch Schutzfunktionen, die diese tiefen Soletemperaturen verhindern. Das kann man entsprechend einstellen. Somit schützt du dann auch deine Mauer bzw das Fundament. Hierzu gibt es viele Erklärungen: https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/146128/Auslegungstabelle-und-Berechnungsanleitung-fuer-Grabenkollektoren WPWP [Wärmepumpe]' target='_blank'>https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/190953/Supportthread-Ringgrabenkollektor-fuer-Sole-WPWP [Wärmepumpe] Lies dich mal durch. Das wird zwar eine Weile dauern. Aber es beantwortet dir wahrscheinlich viele Fragen. |
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Nur zur Info, wie diese Stützmauer aussieht bzw wie weit sie über Erdniveau ist. Auf der linken Seite ab den Mauersprung ist der Kollektor senkrecht verlegt. Dieser Bereich ist aber nicht mehr von der Temperaturmessung abgedeckt.  |
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@uzi10, @johnnypolito: Danke für Eure ehrlichen Erfahrungs-Berichte und Lektüre-Tipps. Kann mir jemand sagen, welche Temperatur-Differenz man im Erdreich in einem Abstand von 1m/1,5m/2m von einem Ringgraben-Kollektor am Ende einer Heiz-Saison üblicherweise (bzw. wie ist der Temperatur-Unterschied zu "ungestörtem" Boden) etwa erwarten darf? (Hängt natürlich von der Saison und vom Boden ab.) |
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Hat da Arne vor Jahren mal gepostet..musst suchen. War ein Diagramm. Sicher schon 2 Jahre oder 3 her. Vl hab ichs noch. Nur aus interesse?? |
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Hintergrund des Interesses: Indikator für das durch den Kollektor verursachte Risiko von Frost am Fundament der Mauer. |
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Muss sagen bei der Mauer ist es mir wurst haha. Ich hab zwar eine Sichtbetonmauer mit Selbstverdichteten Beton aber genug Risse, weil wenig Eisen und Dehnfugen. Aber dafür war der Preis für die 85lfm der Hammer |
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Bei mir ist es halt eine Stützmauer mit ca. 1,2 m Niveau-Unterschied und ca. 60 m Länge, drum wäre es mir nicht egal, wenn ich die (eventuell sogar nach kurzer Zeit) sanieren müsste... Somit frage ich nochmal: Kann mir jemand sagen, welche Temperatur-Differenz man im Erdreich in einem Abstand von 1m/1,5m/2m von einem Ringgraben-Kollektor am Ende einer Heiz-Saison üblicherweise (bzw. wie ist der Temperatur-Unterschied zu "ungestörtem" Boden) etwa erwarten darf? (Hängt natürlich von der Tiefe, vom Boden, der Saison, der Entzugs-Intensität des Kollektors ab.) |
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Ich finde es gut dass du dich richtig damit auseinandersetzt... das ist der einzige Weg wie man die Raterei aus dem Spiel lässt. Ich könnte leider wirklich auch nur raten. Aber verfolge das hier mit Interesse:) |
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hallo chris, die einfache antwort wird dir wenig nützen, das wäre 0-10K... 0K bei bloom mit viel wasser, 10K am kalten ende eines kollektors der auf anschlag gefahren wurde. es kommt immer auf das system und den einzelfall an. -> kaltes/warmes ende -> dimensionierung -> betriebsweise (erster winter tlw +50% bis +1oo% wärmeentzug, stichwort baufeuchte, unverputzt) -> parametrierung wp (sole-aus-min) etc... es gibt modulierende wp die werden auf die tatsächliche gebäudeheizlast eingestellt und modulieren die quelle mit, andere können weder das eine noch das andere... |
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Hallo nochmal, Das was du suchst, ist schon eher was für eine Masterarbeit im Bereich Thermodynamik, Boku oder dgl. Genaue Angaben kann dir vielleicht das Frauenhofer Institut geben. Wenn man aber in diversen Suchmaschinen nach "Wärmeleitfähigkeit Erdreich" sucht, wirst vielleicht fachlich fundierte Aussagen zu deinen Fragen finden. Spezifisch auf den RGK RGK [Ringgrabenkollektor] bräuchte man Messwerte bzw Sensoren in den von dir angegebenen Abständen. Es sind auch sehr lokale Annahmen. Der Kollektor hat ja auch auf die Länge gesehen unterschiedliche Temperaturen. Eh nur im Bereich von 3-4K. Dann kommt es auch noch darauf an, wie lange behält das Thermodynamische System den Temperaturunterschied. Also wir lange gibst du dem ganzen Zeit, einen Temperaturausgleich von Kollektorrohr zu deiner gewünschten Entfernung zuzulassen. Im Endeffekt ist es wie bei einem Mauerwerksaufbau. Es gibt den U-Wert und die Amplitudenverschiebung. Nur du suchst es für die Erde. Schau mal diese Seite an: https://passipedia.de/grundlagen/bauphysikalische_grundlagen/waermebruecken/wbberechnung/erdreich/eigenschaften#:~:text=Temperatur%20und%20W%C3%A4rmleitf%C3%A4higkeit%20des%20Erdreichs,-Der%20W%C3%A4rmestrom%20durch&text=Der%20W%C3%A4rmstrom%20w%C3%A4hlt%20den%20Weg,W%C3%A4rmeaustausch%20nur%20zur%20Au%C3%9Fenluft%20statt. |
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Ja man sieht bei mir eh oben die Temperaturen am Kollektor. Nur aber aufn Rohr. Aber sind verschieden je nach Sand oder Lehmschicht und bei letzteres ist der Schottersickerkollektor drüber und da is a kälter |
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Hi Leute, danke für die Diskussion der Thematik. Habe am Wochenende die Platte der Stützmauer betoniert und möchte in den nächsten Wochen endlich den Kollektor verlegen. Nach der Diskussion oben, werde ich den Teil der nahe an der Stützmauer liegt als Warme Seite festlegen. Auch das Regenwasser wird größtenteils auf der Warmen Seite versickern. Bin jedoch noch etwas unsicher wieviel Abstand ich zur Platte der Stützmauer halten soll. Nach den Ausführungen vom @dyarne wären 2m wohl ein gute Wahl. Diese 2m werde ich nicht überall schaffen - in den engeren Bereichen muss dann 1,5m ausreichen. Im engen Bereich werden ohnehin keine Slinkys verlegt, dort werden die Leitungen gerade verlegt. Ist in den Bereichen ohne Slinkys überhaupt mit Vereisung zu rechnen? |
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dyarne hat es schon geschrieben, einen 1:1 Vergleich wird man nicht so leicht finden und auch anstellen können. Nach meiner Kenntnis gibt es im HTD/ESH Forum einige jene mehrere Temperatursensoren in gewissen Abständen zum Kollektor installiert haben. Auch Frank (fdl1409) hat hier welche installiert, müsste den Faden suchen aber seine Beweggründe richten sich mehr dahin seine Überlegungen zu bestätigen. |
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Vielleicht ist meine folgende Überlegung (qualitatver Art) zur Störung der Boden-Temperatur durch einen Betonkörper (unabhängig vom Vorhandensein eines Kollektors) mit dem Hausverstand für die meisten banal, hoffentlich zumindest aber nicht falsch (ich halte sie hier fest, weil ich sie so kompakt nirgends gelesen habe, damit sie vielleicht dem einen oder anderen helfen möge): Zusammengefasst als These: Die Störung der Temperatur des Erdbodens durch einen Betonkörper erfolgt in der Weise, dass tiefere Erdschichten in der Nähe des Betonkörpers sich ähnlich wie oberflächennähere (ungestörte) Erdschichten verhalten. (Dieser Stör-Effekt nimmt natürlich mit der Entfernung vom Betonkörper ab.) Begründung: Die gute Leitfähigkeit des Betons bewirkt sowohl für die Lufttemperatur (Außentemperatur) als auch für die Energie durch Bestrahlung eine bessere Übertragung an tiefere Erdschichten in der Nähhe des Betonkörpers. Dadurch reagiert das Erdreich in seiner Nähe weniger träge und intensiver auf die jahreszeitlichen Temperatur-Änderungen als das in gleicher Tiefe im ungestörten Bereich der Fall ist, d.h. mit Einsetzen der kühleren Jahreszeit erfolgt eine raschere Abkühlung, die dann auch ein tieferes Niveau erreicht; analog beginnt die Erwärmung dort früher und erreicht ein höheres Niveau. Das Erdreich dort verhält sich somit als läge es quasi weniger tief unter der Oberfläche. Widersprüche sind herzlich willkommen!
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hallo chris, kein widerspruch, stimm dir zu. das ist aber nur ein aspekt. du hast die betonmauer quasi als luft/sole tauscher gesehen. je nach standort gibt es auch noch die komponente des massivabsorbers. stell dir eine südseitige unbeschattete mauer an einem nebelfreien standort vor. da kann man auch im winter direkt solare wärme ernten... wir haben vor jahren eine anlage so umgesetzt, mit sensoren im fundament. weniger aus der not der auslegung heraus, als weil sich standort & planung wirklich dafür angeboten haben und der bauherr zum glück eine große technische neugierde besessen hat. darum ist er heute auch in unserem planerteam aktiv ... |
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Danke, Arne, für die Antwort! - Darf ich nachhaken, weil es mich so sehr interessiert? Ich freue mich, wenn es da einen Effekt gibt, den man nutzen kann. Aber ich zweifle: Meinst du die Erwärmung durch direkte Aufnahme von Sonnenstrahlung? Wenn ja: Das tut doch auch der Erdboden (leitet die Wärme aber schlechter nach unten weiter als Beton). Auf der anderen Seite gibt es in der Nacht die Abstrahlung von Wärme durch den Boden, der dadurch kälter wird (und dadurch auch die Luft darüber); auch diese Abkühlung gibt es sowohl für Boden als auch für Beton, wird aber für umgebende Schichten wieder durch den Beton besser in die Tiefe weiter geleitet. Daher komme ich auch hier zum Ergebnis: Die Effekte der Sonnen-Erwärmung und der nächtlichen Auskühlung werden durch einen benachbarten Betonkörper (durch dessen bessere Leitfähigkeit im Vergleich zu natürlichen Böden) in größere Tiefen transportiert (ebenso wie beim Austausch mit der Luft). Umgekehrt: Wenn es funktioniert, nahe einem Betonkörper positive Effekte zu lukrieren, dann könnte man auch ohne Betonkörper die gleichen Effekte lukrieren, indem man Kollektoren einfach oberflächennäher anbringt - vorausgesetzt, es liegt eine ähnliche Beschattungs-Situation für Boden und Wand vor. Oder macht genau der letzte Punkt den eigentlichen Effekt: Sammlung von möglichst viel Energie durch direkte Sonnenstrahlung - egal ob nahe einer vielstündig besonnten Mauer oder oberflächennah auf einer Fläche mit vielen Sonnenstunden (insbesondere im Winter)? Liegt es daran, dass eine höhere Ausbeute (insbesondere im Winter bei flacher Sonnen-Einstrahlung) durch senkrechte Flächen (Mauern) im Vergleich zu vertikalen Boden-Flächen erzielt werden kann? (Verhält es sich bei der nächtlichen Auskühlung umgekehrt, dass nämlich vertikale Flächen nicht so stark auskühlen, wodurch in der Gesamtbilanz der Vorteil vertikaler Flächen noch größer wird?) Ich würde mich eine Auseinandersetzung mit meiner Überlegung freuen, auch wenn ich irgendwie falsch liege. Es geht mir rein um ein besseres Verständnis. |
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