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	<title>Programm Dokumentation/Berechnung/Wärmequelle Erdreich - Versionsgeschichte</title>
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		<id>https://wiki.epos-plan.de/index.php?title=Programm_Dokumentation/Berechnung/W%C3%A4rmequelle_Erdreich&amp;diff=580&amp;oldid=prev</id>
		<title>Epos: #250/#251: Fachseite beschreibt nur die Funktion, wie sie ist; keine Hersteller- und Produktdaten</title>
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		<updated>2026-09-13T10:43:08Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;#250/#251: Fachseite beschreibt nur die Funktion, wie sie ist; keine Hersteller- und Produktdaten&lt;/p&gt;
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		<author><name>Epos</name></author>
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		<title>Epos: H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 07.09.2026, Sprungmarken je Abschnitt)</title>
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		<updated>2026-09-07T10:20:38Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 07.09.2026, Sprungmarken je Abschnitt)&lt;/p&gt;
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&lt;td colspan=&quot;2&quot; class=&quot;diff-lineno&quot;&gt;Zeile 442:&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;== Ergebnisse und wo sie stehen ==&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;== Ergebnisse und wo sie stehen ==&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td colspan=&quot;2&quot; class=&quot;diff-side-deleted&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot; data-marker=&quot;+&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;&lt;ins style=&quot;font-weight: bold; text-decoration: none;&quot;&gt;{{Anker|ergebnisse}}&lt;/ins&gt;&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, Abschnitt „Jahresgang der Quelltemperatur&amp;quot; — das Bild von &amp;lt;math&amp;gt;\vartheta_{\mathrm{Q}}(t)&amp;lt;/math&amp;gt; nach (6) bzw. (7), darunter Minimum, Maximum und Mittel samt Monat; ein Hinweis sagt an, wenn mit den Ersatzwerten aus Schritt 1 gerechnet wurde.&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, Abschnitt „Jahresgang der Quelltemperatur&amp;quot; — das Bild von &amp;lt;math&amp;gt;\vartheta_{\mathrm{Q}}(t)&amp;lt;/math&amp;gt; nach (6) bzw. (7), darunter Minimum, Maximum und Mittel samt Monat; ein Hinweis sagt an, wenn mit den Ersatzwerten aus Schritt 1 gerechnet wurde.&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td colspan=&quot;2&quot; class=&quot;diff-lineno&quot; id=&quot;mw-diff-left-l444&quot;&gt;Zeile 444:&lt;/td&gt;
&lt;td colspan=&quot;2&quot; class=&quot;diff-lineno&quot;&gt;Zeile 450:&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;== Bezüge ==&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;== Bezüge ==&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td colspan=&quot;2&quot; class=&quot;diff-side-deleted&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot; data-marker=&quot;+&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;&lt;ins style=&quot;font-weight: bold; text-decoration: none;&quot;&gt;{{Anker|bezuege}}&lt;/ins&gt;&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;br&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;tr&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;* [[Programm Dokumentation/Wärmequelle Erdreich|Wärmequelle Erdreich]] — Bedienung des Dialogs&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;td class=&quot;diff-marker&quot;&gt;&lt;/td&gt;&lt;td style=&quot;background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;&quot;&gt;&lt;div&gt;* [[Programm Dokumentation/Wärmequelle Erdreich|Wärmequelle Erdreich]] — Bedienung des Dialogs&lt;/div&gt;&lt;/td&gt;&lt;/tr&gt;
&lt;/table&gt;</summary>
		<author><name>Epos</name></author>
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		<id>https://wiki.epos-plan.de/index.php?title=Programm_Dokumentation/Berechnung/W%C3%A4rmequelle_Erdreich&amp;diff=473&amp;oldid=prev</id>
		<title>Epos: H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)</title>
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		<updated>2026-09-06T20:32:50Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)&lt;/p&gt;
&lt;a href=&quot;https://wiki.epos-plan.de/index.php?title=Programm_Dokumentation/Berechnung/W%C3%A4rmequelle_Erdreich&amp;amp;diff=473&amp;amp;oldid=459&quot;&gt;Änderungen zeigen&lt;/a&gt;</summary>
		<author><name>Epos</name></author>
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		<title>Epos: H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)</title>
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		<updated>2026-09-06T19:29:17Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)&lt;/p&gt;
&lt;a href=&quot;https://wiki.epos-plan.de/index.php?title=Programm_Dokumentation/Berechnung/W%C3%A4rmequelle_Erdreich&amp;amp;diff=459&amp;amp;oldid=423&quot;&gt;Änderungen zeigen&lt;/a&gt;</summary>
		<author><name>Epos</name></author>
	</entry>
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		<id>https://wiki.epos-plan.de/index.php?title=Programm_Dokumentation/Berechnung/W%C3%A4rmequelle_Erdreich&amp;diff=423&amp;oldid=prev</id>
		<title>Epos: H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)</title>
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		<updated>2026-09-06T15:35:01Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;H13: Hilferubrik Berechnung aus EPOS-Plan (Stand 06.09.2026)&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;&amp;lt;!-- EPOS-Plan Hilferubrik Berechnung | Seite: Wärmequelle Erdreich | Stand: 2026-09-06 | Rechenkern:&lt;br /&gt;
     EPOS.Kern/Allgemein/Simulation/ErdreichTemperatur.cs, EPOS.Kern/Allgemein/Simulation/VDI4640Pruefung.cs,&lt;br /&gt;
     EPOS.Kern/Allgemein/Simulation/ErdreichAuswertung.cs, EPOS.Kern/Allgemein/Simulation/WaermequelleClass.cs --&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Was berechnet wird ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Zwei Dinge, die zusammengehoeren, aber getrennt laufen:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# Die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Quelltemperatur&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; einer erdgekoppelten Waermepumpe ueber das Jahr — 8 760 Stundenwerte in °C. Sie geht in die Kennlinie ein und bestimmt damit Leistungszahl und Leistung der Waermepumpe.&lt;br /&gt;
# Die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Auslegungspruefung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; nach VDI 4640 Blatt 2 — nach einem Simulationslauf wird der tatsaechliche Entzug gegen die zulaessigen Grenzwerte gehalten.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Grundlage der Temperaturrechnung ist &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;VDI 4640 Blatt 1, Entwurf 2021-12&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (Gruendruck);&lt;br /&gt;
die Auslegungspruefung folgt &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;VDI 4640 Blatt 2:2019-06&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (Weissdruck), Anhaenge A und B.&lt;br /&gt;
Der Entwurfsstand von Blatt 1 ist bewusst gewaehlt und wird hier ausdruecklich genannt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Eingangsgrößen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Groesse !! Einheit !! Herkunft im Programm&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Quellsystem: Erdkollektor oder Erdsonde || — || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Abschnitt „Quellsystem&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Verlegetiefe (Kollektor) bzw. Laenge je Sonde || m || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Verlegetiefe&amp;quot; bzw. „Länge je Sonde&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kollektorflaeche || m² || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Fläche&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Anzahl Sonden || — || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Anzahl Sonden&amp;quot;&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Bodentyp || — || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Bodentyp&amp;quot; (13 Untergrundtypen)&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Klimazone nach DIN 4710 || 1…15 || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Klimazone&amp;quot;; die Karte hilft bei der Wahl&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Nutzbare Spreizung der Quelle || K || Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;, Feld „Nutzbare Spreizung&amp;quot;; nicht gepflegt = 5 K&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Aussentemperatur der Klimaregion || °C || Klimaregion des Projekts, 8 760 Stundenwerte in Ortszeit&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Waermeproduktion und Strombedarf der Waermepumpe || kW je Stunde || Ergebnis des Simulationslaufs&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Rechenweg ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 1. Den Jahresgang der Aussenluft bestimmen ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Das Erdreichmodell braucht drei Zahlen aus dem Aussentemperaturvektor: das &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Jahresmittel&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
T_m, die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Amplitude&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; A und die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Stunde des Minimums&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; t_min.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sie kommen &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;nicht&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; aus den Extrema der Stundenwerte — die ueberschaetzen die Amplitude&lt;br /&gt;
erheblich —, sondern aus einer &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Ausgleichsrechnung ueber die zwoelf Monatsmittel&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; gegen&lt;br /&gt;
Kosinus und Sinus des Jahresgangs (2×2-Normalgleichung mit den exakten Monatsmitteln der&lt;br /&gt;
Regressoren). Aus den beiden Koeffizienten folgt&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 A     = Wurzel( a1² + b1² )&lt;br /&gt;
 t_min = atan2(-b1, -a1) / omega        mit omega = 2*pi / 8760 [1/h]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Wann Ersatzwerte gelten.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Ein 8 760er-Feld kann formal vollstaendig sein und trotzdem&lt;br /&gt;
keine Klimadaten enthalten. Der Rechenkern prueft deshalb vier Dinge und faellt sonst auf&lt;br /&gt;
das Deutschland-Mittel nach VDI 4640 Blatt 1 zurueck:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 zu kurz oder nicht vorhanden&lt;br /&gt;
 mehr als 5 % exakte Nullen                     -&amp;gt; Feld nur teilweise befuellt&lt;br /&gt;
 Jahresmittel ausserhalb -10 … +25 °C           -&amp;gt; kein bewohnter Standort&lt;br /&gt;
 Amplitude &amp;lt; 1 K und Mittel ausserhalb 0 … 20 °C -&amp;gt; kein Konstantvektor, sondern Datenrest&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 Ersatzwerte: T_m = 9,5 °C, A = 8,5 K, t_min = Stunde 480 (zweite Januarhaelfte)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Dass mit Ersatzwerten gerechnet wurde, sagt der Dialog an.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 2. Erdkollektor — Jahresgang nach Kusuda ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 T(z,t) = T_m - A * exp(-z/d) * cos( omega * (t - t_min) - z/d )&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
mit der &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Daempfungstiefe&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 d = Wurzel( 2*a / omega )       a = lambda / (rho*c_p),  a in m²/h umgerechnet&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Verlegetiefe &amp;#039;&amp;#039;z&amp;#039;&amp;#039; daempft die Amplitude mit &amp;#039;&amp;#039;exp(−z/d)&amp;#039;&amp;#039; und verschiebt zugleich die&lt;br /&gt;
Phase um &amp;#039;&amp;#039;z/d&amp;#039;&amp;#039; Radiant — in 1,5 m Tiefe in feuchtem Sand bleiben rund 58 % der Amplitude,&lt;br /&gt;
und das Minimum kommt rund einen Monat spaeter als an der Oberflaeche (0,55 rad entsprechen 769 Stunden). Ohne Angabe gilt die&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Vorgabetiefe 1,5 m&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 3. Der Bodentypkatalog ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
13 Untergrundtypen nach VDI 4640 Blatt 1, Tabelle 1. Angegeben sind der empfohlene&lt;br /&gt;
Rechenwert der Waermeleitfaehigkeit &amp;#039;&amp;#039;lambda&amp;#039;&amp;#039; [W/(m·K)] und die volumenbezogene&lt;br /&gt;
Waermekapazitaet &amp;#039;&amp;#039;rho·c_p&amp;#039;&amp;#039; [MJ/(m³·K)]; die Temperaturleitfaehigkeit und die&lt;br /&gt;
Daempfungstiefe folgen daraus.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Untergrund !! lambda !! rho*c_p !! a [mm²/s] !! d [m]&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Ton/Schluff, trocken || 0,5 || 1,55 || 0,32 || 1,80&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Ton/Schluff, wassergesaettigt || 1,8 || 2,40 || 0,75 || 2,74&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sand, trocken || 0,4 || 1,45 || 0,28 || 1,66&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sand, feucht &amp;#039;&amp;#039;(Vorgabe)&amp;#039;&amp;#039; || 1,4 || 1,90 || 0,74 || 2,72&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sand, wassergesaettigt || 2,4 || 2,50 || 0,96 || 3,10&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kies, trocken || 0,4 || 1,45 || 0,28 || 1,66&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kies, wassergesaettigt || 1,8 || 2,40 || 0,75 || 2,74&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Geschiebemergel/-lehm || 2,4 || 2,00 || 1,20 || 3,47&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Tonstein || 2,2 || 2,25 || 0,98 || 3,13&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sandstein || 2,8 || 2,20 || 1,27 || 3,57&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Kalkstein || 2,7 || 2,25 || 1,20 || 3,47&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Granit || 3,2 || 2,55 || 1,25 || 3,55&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Gneis || 2,9 || 2,10 || 1,38 || 3,72&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein unbekannter oder leerer Bodentyp ergibt &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sand, feucht&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 4. Erdsonde — konstante Quelltemperatur ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ab der neutralen Zone (10 bis 20 m) ist der Jahresgang abgeklungen; die Sonde bekommt&lt;br /&gt;
deshalb eine &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;ueber das Jahr konstante&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Quelltemperatur:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 T = T_m + 1,5 K + 0,03 K/m * max( 0 ; Sondenlaenge/2 - 20 m )&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;1,5 K&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; ist der Oberflaechenoffset, &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;0,03 K/m&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; der geothermische Gradient, und&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;20 m&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; die Untergrenze der neutralen Zone — bis dorthin stammt die Energie nach&lt;br /&gt;
VDI 4640 Blatt 1 „fast ausschliesslich aus Sonneneinstrahlung und Sickerwasser&amp;quot;. Massgeblich&lt;br /&gt;
ist die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;mittlere&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Tiefe, also die halbe Sondenlaenge.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Beispiele bei T_m = 9,5 °C: 50 m Sonde ergibt 11,15 °C, 100 m Sonde 11,9 °C.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 5. Die Weiche zwischen beiden — und ihr Sicherheitsnetz ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Gerechnet wird als Sonde, wenn das Quellsystem „Erdsonde&amp;quot; sagt. &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Oder&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; wenn die&lt;br /&gt;
eingetragene Tiefe &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;ueber 10 m&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; liegt: Reale Verlegetiefen eines Kollektors liegen bei&lt;br /&gt;
1 bis 2 m, der Dialog begrenzt sie auf 10 m — alles darueber kann nur eine Sondenlaenge&lt;br /&gt;
sein. Ohne diesen Riegel liesse die Kusuda-Daempfung (bei 90 m rund exp(−33) ≈ 0) die Quelle&lt;br /&gt;
stillschweigend auf die Konstante T_m zusammenfallen. Der Fall kommt vor, weil die fuenf&lt;br /&gt;
Felder des Dialogs einzeln geschrieben werden; er steht als Warnung im Laufprotokoll.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Fuer eine Waermepumpe vom Typ &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Luft-Wasser&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; bleibt das Erdreich wirkungslos: Ihre Quelle&lt;br /&gt;
ist immer die Aussenluft, egal was hier konfiguriert ist. Solche Anlagen werden auch &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;nicht&lt;br /&gt;
geprueft&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; — sonst stuende eine VDI-4640-Aussage ueber ein Erdreich im Ergebnis, das die&lt;br /&gt;
Simulation nie angefasst hat.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 6. Nach dem Lauf: die Entzugsgroessen ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 Entzugsganglinie [kW] = Waermeproduktion der WP - Stromaufnahme der WP     (je Stunde)&lt;br /&gt;
 Jahresentzugsarbeit [kWh/a] = Summe der Entzugsganglinie&lt;br /&gt;
 max. Entzugsleistung [W]    = Maximum der Entzugsganglinie * 1000&lt;br /&gt;
 Volllaststunden [h/a]       = Jahresentzugsarbeit / Spitzenentzugsleistung&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Alle drei Groessen kommen aus &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;derselben&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Basis — der Stundenganglinie. Das ist wichtig:&lt;br /&gt;
Frueher stammten Arbeit und Volllaststunden aus den Modul-Jahressummen, die Spitze aber aus&lt;br /&gt;
der Ganglinie. Die Waerme, die die Waermepumpe zum &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Laden&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; eines Senkenspeichers erzeugt,&lt;br /&gt;
steckt nur in der Ganglinie — die Pruefung setzte damit einen zu kleinen Jahresentzug gegen&lt;br /&gt;
eine zu grosse Spitze und fiel stillschweigend zu milde aus.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Mehrere Waermepumpen.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Die Ganglinie liegt nur global vor, also fuer alle&lt;br /&gt;
Waermepumpen-Module zusammen. Daraus die Stufung:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;genau ein Modul&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; → exakt, die globale Ganglinie IST die des Moduls;&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;mehrere Module, alle mit Erdreich&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; → der Modulanteil wird proportional zur Modul-Jahresentzugsarbeit verteilt und als Naeherung gekennzeichnet;&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;gemischte Quellen&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; → nicht je Modul trennbar, die Pruefung bleibt aus und der Hinweis sagt warum.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 7. Auslegungspruefung Erdkollektor (Anhang A) ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geprueft werden &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;zwei&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Groessen, und &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;beide&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; muessen eingehalten sein:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 Entzugsleistung [W/m²]      = max. Entzugsleistung / Kollektorflaeche&lt;br /&gt;
 Entzugsenergie  [kWh/(m²*a)] = Jahresentzugsarbeit / Kollektorflaeche&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Grenzwerte stehen in Tabelle A2 — 15 Klimazonen nach DIN 4710 mal vier Bodenarten&lt;br /&gt;
(Sand, Lehm, Schluff, sandiger Ton). Diese Tabelle ist &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;vollstaendig&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; hinterlegt. Die&lt;br /&gt;
Spannen: von 5 W/m² und 12 kWh/(m²·a) (Zone 11, Sand) bis 42 W/m² und 69 kWh/(m²·a)&lt;br /&gt;
(Zone 12 bzw. 5, sandiger Ton).&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die 13 Untergrundtypen aus Blatt 1 werden auf die vier Bodenarten aus Blatt 2 abgebildet —&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Textur zuerst, lambda als Feinabgleich&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, und im Zweifel konservativ:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* Sand und Kies (alle Feuchtezustaende) → &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sand&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;. Blatt 2 kennt keinen Kies; „Sand&amp;quot; ist die naechstgelegene Kornklasse und fuehrt zugleich die niedrigsten Grenzwerte.&lt;br /&gt;
* Ton/Schluff &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;trocken&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; → &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sand&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;. Hier schlaegt lambda die Textur: 0,5 W/(m·K) liegt deutlich unter dem kleinsten Rechenwert der Tabelle (Sand, 1,2).&lt;br /&gt;
* Ton/Schluff &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;wassergesaettigt&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; → &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;sandiger Ton&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (bindig, lambda = 1,8 = genau der Tabellenwert).&lt;br /&gt;
* Geschiebemergel/-lehm → &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Lehm&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;.&lt;br /&gt;
* Festgesteine (Tonstein, Sandstein, Kalkstein, Granit, Gneis) → &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;sandiger Ton&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, die hoechste Klasse. Tabelle A2 gilt fuer Lockergestein; ein Flachkollektor im Fels ist ohnehin untypisch. Solche Ergebnisse werden als Naeherung gekennzeichnet.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Wird ein Grenzwert ueberschritten, nennt der Hinweis die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;erforderliche Flaeche&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; —&lt;br /&gt;
Beispiel: 250 m² in Zone 6 auf feuchtem Sand bei 6 480 W und 8 900 kWh/a ergeben 25,9 W/m²&lt;br /&gt;
gegen 16 W/m² und 35,6 gegen 31 kWh/(m²·a); noetig waeren 405 m².&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 8. Auslegungspruefung Erdsonde (Anhang B) ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
 Entzugsleistung [W/m] = max. Entzugsleistung / (Anzahl Sonden * Laenge je Sonde)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Grenzwert kommt aus Tabelle B2 („nur Heizen&amp;quot;, Soleaustritt −5 °C bei Spitzenlast) und&lt;br /&gt;
haengt an drei Groessen: der Waermeleitfaehigkeit des Untergrunds, der Sondenzahl (Reihe,&lt;br /&gt;
Abstand 6 m) und den Jahresvolllaststunden. Zwischenwerte entstehen durch &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;lineare&lt;br /&gt;
Interpolation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; zwischen den Stuetzstellen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Tabelle B2 ist nur als Auszug hinterlegt&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (in Umsetzung, Stand 06.09.2026):&lt;br /&gt;
Stuetzstellen sind lambda = 1, 2, 3, 4 W/(m·K), 1 200 / 1 800 / 2 400 Volllaststunden und&lt;br /&gt;
1 bzw. 5 Sonden (bei 2 400 h: 1 bzw. 4). Ausserhalb wird auf den Randwert geklemmt — auf der&lt;br /&gt;
Sondenzahl-Achse ist das &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;nicht konservativ&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, weil die zulaessige Entzugsleistung mit der&lt;br /&gt;
Sondenzahl sinkt. Ein solches Ergebnis traegt deshalb einen ausdruecklichen Vorbehalt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ueberschreitet der Istwert den Grenzwert, nennt der Hinweis die erforderliche Sondenmeterzahl.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
=== 9. Die zweite Warnbedingung: Frost ===&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Geprueft wird ausserdem, ob &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Quelltemperatur minus Spreizung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; dauerhaft unter 0 °C&lt;br /&gt;
liegt. Gezaehlt werden ausschliesslich die &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Betriebsstunden&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; — in Stillstandsstunden&lt;br /&gt;
entzieht niemand Waerme, eine Frostmeldung daraus waere gegenstandslos. Gewarnt wird ab&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;5 % der Betriebsstunden&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;. Ohne gepflegte Spreizung gelten &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;5 K&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Bezug auf die Betriebsstunden ist Absicht: Eine Waermepumpe mit 2 000 Betriebsstunden&lt;br /&gt;
haette bei Bezug auf 8 760 h erst ab 438 h gewarnt — also erst, wenn schon ein Fuenftel ihrer&lt;br /&gt;
Laufzeit im Frost liegt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Kein Widerspruch zur Auslegungspruefung.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; VDI 4640 Blatt 2 bemisst gegen eine minimale&lt;br /&gt;
Soleaustrittstemperatur von &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;−5 °C&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;; eine rechnerisch unter 0 °C liegende Soletemperatur&lt;br /&gt;
verletzt den Grenzwert also nicht. Die Frostbedingung ist eine ZUSAETZLICHE, strengere&lt;br /&gt;
Anzeige.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Grenzen und Annahmen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Keine Rueckwirkung des Entzugs auf die Temperatur.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Das Modell liefert den ungestoerten Jahresgang des Erdreichs; dass die Waermepumpe den Boden abkuehlt, ist &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;nicht&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; abgebildet. Auch die Regeneration (durch Solarthermie, Abwaerme oder den Sommer) wird nicht gerechnet. Genau dafuer gibt es die Auslegungspruefung: Sie haelt den Entzug gegen die Grenzwerte, unter denen die Norm eine dauerhaft tragfaehige Quelle erwartet.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Keine Langzeitbetrachtung.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Ein Jahr, kein Absinken ueber 20 oder 50 Betriebsjahre.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Kein Sondenmodell.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Bohrlochwiderstand, Sondenabstand, Verfuellung und Grundwasserstroemung kommen im Temperaturmodell nicht vor; die Sonde ist eine Konstante.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Ein Bodentyp je Anlage.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Geschichteter Untergrund wird nicht abgebildet.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Die Randbedingungen der Normtabellen werden nicht geprueft.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Tabelle A2 gilt fuer PE-Rohr 32 × 3,0 mm bei turbulenter Stroemung und Heizgrenztemperatur 12 °C, Tabelle B2 fuer eine Doppel-U-Sonde 32 × 3,0 mit Verfuellung lambda = 0,8 W/(m·K), Bohrloch 150 mm und turbulenter Stroemung. Bei laminarer Stroemung sinkt die zulaessige Entzugsleistung um rund 10 % (A2) bzw. auf Faktor 0,79 bis 0,85 (B1) — das ist vom Anwender zu beruecksichtigen.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Nur der Standardfall „Heizen ohne Trinkwarmwasser&amp;quot;.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Die uebrigen Betriebsfaelle (Tabellen B3 bis B7) und die Kapillarrohrmatten (Tabelle A3) sind nicht hinterlegt — in Umsetzung, Stand 06.09.2026.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Tabelle B2 nur als Auszug&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (siehe Schritt 8) — in Umsetzung, Stand 06.09.2026.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Normstand Blatt 1 ist ein Entwurf&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; (2021-12, Gruendruck). Ergebnisse sind als solche auszuweisen.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Die Ergebnisse der Pruefung werden nicht gespeichert.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Sie gelten fuer den Lauf der laufenden Sitzung; nach einem Programmstart steht im Dialog wieder „noch kein Simulationslauf&amp;quot;.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Ergebnisse und wo sie stehen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, Abschnitt „Jahresgang der Quelltemperatur&amp;quot; — das Bild des Jahresgangs, darunter Minimum, Maximum und Mittel samt Monat; ein Hinweis sagt an, wenn mit Ersatzwerten gerechnet wurde.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Dialog „Wärmequelle Erdreich&amp;quot;&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, Abschnitt „Auslegungsprüfung nach VDI 4640 Blatt 2&amp;quot; — Istwert gegen Grenzwert je Pruefzeile, die Grundlage (Klimazone und Bodenart bzw. lambda, Sondenzahl, Volllaststunden), der Hinweis mit der erforderlichen Flaeche bzw. Sondenlaenge, dazu Vorbehalt und Frostmeldung.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Simulationsergebnis&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;, Reiter „Wärmepumpe&amp;quot; — Waermeproduktion und Strombedarf, aus denen der Entzug gebildet wird.&lt;br /&gt;
* &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Laufprotokoll&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; — die Warnung bei unstimmiger Tiefe und die Meldung, wenn eine Quelle nicht geprueft werden kann.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
== Bezüge ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
* [[Programm Dokumentation/Wärmequelle Erdreich|Wärmequelle Erdreich]] — Bedienung des Dialogs&lt;br /&gt;
* [[Programm Dokumentation/Berechnung/Wärmepumpe|Berechnung: Wärmepumpe]] — wie die Quelltemperatur in Kennlinie und Leistungszahl eingeht&lt;br /&gt;
* [[Programm Dokumentation/Berechnung/Simulationsablauf|Berechnung: Simulationsablauf]] — wann die Auswertung läuft&lt;br /&gt;
* [[Programm Dokumentation/Klimadaten|Klimadaten]] — woher die Außentemperatur kommt&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Epos</name></author>
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