Terra geht in die Vertikale
Nach 35 Jahren Erfahrung in der horizontalen grabenlosen Rohr- und Leitungsverlegung ist der Schweizer Baumaschinenhersteller Terra AG mit der Entwicklung des Terra-Drill in die vertikale Bohrtechnik eingestiegen.
Die neuentwickelte patentierte Duplexaufnahme (Preventer) erlaubt das zeitgleiche Abteufen von Futterrohren und Bohrgestängen und führt den Bohrschlamm sauber in die Schlammmulden.
Herkömmliche Großbohranlagen mit Kettenraupen und hohem Gewicht ruinieren Rasenflächen und können aufgrund ihres Platzbedarfs häufig nicht in Vorgärten eingesetzt werden. Es sei denn, man hebt sie mit Kranfahrzeugen unter hohen Kosten hinein. Ziel der zwei Jahre dauernden Entwicklungsarbeiten war es, eine kompakte Geothermie-Bohranlage zur Marktreife zu bringen, die so leistungsstark wie die herkömmlichen Großbohranlagen ist, aber auch in kleinen Vorgärten zur Sanierung bestehender Altbauten eingesetzt werden kann. Der Terra-Drill 4407 V hat ein modulares Design: Bohrwagen und Antriebstechnik sind getrennt, der Bohrwagen ist so konstruiert, dass er in Transportstellung nur 0,95 Meter breit ist und so durch nur einen Meter breite Eingangstore fahren kann. Sein geringes Gewicht von 2,1 Tonnen und seine Gummiraupen schonen die Rasenoberfläche.
Maschinentechnik
Der Terra-Drill 4407 V kann in nahezu jedem Untergrund Vertikalbohrungen bis 120 m Tiefe herstellen. Dazu stehen ein Drehmoment von 4.500 Nm und eine Zugkraft von 70 kN (7 to) zur Verfügung. Um den Bohrkanal im oberen Lockergestein zu stützen, werden Futterrohre bis DA 178 mm bis zur Felsoberkante abgeteuft. Es können auch kleinere Futterrohre DA 133 mm oder DA 152 mm verwendet werden. Der 5“ Imlochhammer arbeitet sich mit seiner Bohrkrone von 150 mm durch nahezu jedes Erdreich und Fels. Dieser große Bohrkanal erleichtert das Ablassen der Erdsonde auf die Endtiefe. Wer mit kleineren Kompressoren arbeiten möchte, verwendet den 4“ Imlochhammer. Der Kompressor, der den 5“ Imlochhammer mit 18 m³/min bei 21 bar antreibt, sorgt für höchste Produktivität. Eine Duplex-Kolbenpumpe ermöglicht das Befeuchten der Druckluft, um einen zuverlässigen Bohrschlammaustrag zu gewährleisten. Die Bohrgestänge sind 1,50 m lang und haben einen Durchmesser von 89 mm.
Der Terra-Drill kann mit seinem kleinen Fahrantrieb selbstständig manövrieren. Das separate Hydraulikaggregat wird angetrieben von einem 24,8 kW (33 PS) starken, „sauberen“ Dieselmotor, der weltweit die Umweltvorschriften der nächsten Jahre erfüllt.
Neue patentierte Duplexaufnahme (Preventer)
Der Terra-Drill arbeitet mit nur einem Antriebskopf. Um trotzdem zeitgleich die Futterrohre und den Imlochhammer mit den Bohrgestängen abteufen zu können, wurde eine neue Duplexaufnahme (Preventer) entwickelt, für die zwischenzeitlich das Patent erteilt wurde. Diese Duplexaufnahme führt außerdem den Bohrschlamm sauber in die Schlammmulden, so dass die Baustelle immer sauber verlassen wird. Sobald die Futterrohre die Felsoberkante erreicht haben, wird der Bajonettverschluss der Duplexaufnahme ausgeklinkt. Anschließend bohren nur noch die Bohrgestänge. Der Terra-Drill ist mit einer Dreifach-Klemm- und Brechvorrichtung ausgestattet. Damit erfolgt die Montage und Demontage der Futterrohre und der Bohrgestänge voll hydraulisch.
Seilwinde mit Handlingvorrichtung
Die elektrische Seilwinde und die speziell entwickelte Handlingvorrichtung ermöglichen, jeweils ein Futterrohr und ein Bohrgestänge zeitgleich in den Terra-Drill zu heben und dort hydraulisch zu verschrauben. Die Handlingvorrichtung lässt sich auch für die Demontage verwenden, so dass die schweren Futterrohre nicht von Hand entnommen werden müssen.
Hammerbohren und Spülbohren
In felsigem Boden empfiehlt sich der Einsatz des Hammerbohrverfahrens, da es am schnellsten ist. Sobald die Geologie auf größere Tiefen aus Lockergestein besteht, kann der Terra-Drill mit seiner optionalen Spülbohrpumpe im Spülbohrverfahren eingesetzt werden. Dazu werden bis zu 600 l/min Bentonit-Spülflüssigkeit bei vier bis sechs bar in den Bohrkanal gepumpt. Sie treten unten am Bohrwerkzeug (Tricone-Rollenmeißel oder Flügelmeißel) aus und fließen außerhalb der Bohrgestänge im Bohrkanal nach oben. Dabei wird der Bohrkanal stabilisiert. Oben wird das Bentonit über die Duplexaufnahme in die beiden Schlamm-Absetzmulden geführt.
Vom BFE gefördert
Nach Erhebungen des Verbands Gütesiegel Erdwärme wurden in der Schweiz im Jahr 2007 etwa 1,4 Millionen Meter Erdsonden gesetzt, allesamt mit Großbohranlagen. Momentan sind in der Schweiz etwa 300 Großbohranlagen im Einsatz. Um auch in beengten Verhältnissen wie in Vorgärten Erdwärme nutzen zu können, wurde die Entwicklung des völlig neuen Konzepts der Geothermie-Bohranlage Terra-Drill vom Schweizerischen Bundesamt für Energie (BFE) gefördert.
www.terra-eu.eu