HammerDrum AG - Geothermische Energie für urbane Regionen

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Bei HammerDrum entwickeln wir Bohrmaschinen für geothermische Anwendungen. Unser Fokus liegt auf der Verkleinerung der Baustelle und der Kostensenkung durch die Automatisierung der Bohrprozesse. Wir verfolgen die Vision, Schlüsseltechnologien bereitzustellen, die die Installation von tiefen Erdwärmesonden in urbanen Gebieten weltweit ermöglichen. Die HammerDrum AG entwickelt eine platzsparende, vollautomatisierte Bohrtechnologie, welche es erlaubt, geothermische Energie in urbanem Raum kostengünstig zu gewinnen. So wird die benötigte Fläche des Bohrplatzes um mehr als 80% kleiner. Dies bringt einen grossen Wettbewerbsvorteil mit sich, da mit der Technologie an Stellen gebohrt werden kann, wo es mit herkömmlicher Bohrtechnik nicht möglich ist. ProblemTrotz der Energiekrise und der globalen Erwärmung werden rund 60 % des Wärmebedarfs in Europa (einschliesslich der Schweiz) durch die Verbrennung fossiler Stoffe erzeugt. Obwohl es verschiedene erneuerbare Wärmequellen gibt, ist keine davon ideal in der Anwendung. Am vielversprechendsten ist die Nutzung der Erdwärme, denn sie ist allgegenwärtig, 100% erneuerbar und CO2-neutral. Leider sind die Kosten für das Bohren eines geothermischen Brunnens unerschwinglich hoch, vor allem wenn man tiefer als die durchschnittlichen 300 Meter bohren will. Wenn aber die bestehenden Heizungsanlagen auf Geothermie umgestellt werden sollen, sind tiefere Bohrungen unumgänglich. Beispiel: Während eine einzige 300m-Bohrung oft den Wärmebedarf eines Einfamilienhauses decken kann, sind bei grossen Gebäuden Felder von Erdwärmesonden erforderlich (z.B. sind für den Kantonsspital Luzern rund 300 Erdwärmesonden in Planung). Wenn das Projekt über genügend Gebäudefläche verfügt, kann ein entsprechendes Feld relativ einfach realisiert werden. Problematisch wird es, wenn ein Projekt nicht über die nötige Fläche verfügt. Man stelle sich ein bestehendes Mehrfamilienhaus in einem städtischen Umfeld vor, das nur wenig Umschwung hat. In solchen Fällen gibt es nur eine Möglichkeit: Weniger dafür tiefere Erdwärmesonden. Solche Projekte werden noch nicht realisiert, denn es gibt keine Technologie, die kostengünstig und platzsparend (für das städtische Umfeld) bohren kann.LösungKonkret haben wir eine Maschine entwickelt, die sich im Bohrloch befindet und über alle notwendigen Technologien verfügt, um das Bohren automatisch durchzuführen. Im Gegensatz zu den bestehenden Bohrverfahren (die von der Oberfläche aus angetrieben werden) können wir mit unserer Maschine auf sehr kleinem Raum arbeiten und den Prozess weitgehend automatisieren. ​Der Bohrer ist eine 6 Meter lange, elektrisch betriebene Maschine. Sie wird an einem Stahlseil direkt in das Bohrloch hinabgelassen. An dem Bohrlochgrund angekommen, wird die Maschine durch einen Greifer im Loch verankert und bohrt dann mit einem schlagenden Drehmechanismus einen vordefinierten Abschnitt. ​Das Bohrgut des Abschnitts wird in der Maschine gesammelt und nach Abschluss des Bohrvorgangs mit der Maschine wieder an die Oberfläche gezogen (Batch Drilling). An der Oberfläche kann der Bohrer entleert und für den nächsten Bohrvorgang vorbereitet werden. Um die Standzeit zu minimieren, kann sofort eine zweite Maschine in das Bohrloch abgesenkt werden.​​Nach der Simulation beträgt die Auf- und Abfahrgeschwindigkeit des Bohrers etwa 15 km/h. Der Bohrfortschritt beträgt etwa 5 cm pro Minute. Unter Berücksichtigung dieser und anderer Variablen kann ein Bohrloch von etwa 1 km Länge in 3-4 Wochen fertig gestellt werden. Was für diese Tiefe ein sehr guter Wert ist.​Die Handhabung an der Oberfläche kann automatisiert werden und passt perfekt in einen Container (TEU - Twenty-foot Equivalent Unit Container). Dies bedeutet, dass die Bohrung auf einer Fläche von etwa zwei Parkplätzen durchgeführt werden kann. Die Automatisierung erlaubt es, kontinuierlich und damit effizient zu bohren (analog zu einem Rasenmäher-Roboter).Auswirkungen auf Energieeinsparungen und entsprechende CO2-ReduzierungenRund die Hälfte des weltweiten Energiebedarfes ist Wärmeenergie. Zeitgleich ist unser Planet zu 99% heisser als 1000°C.Als Entwickler von Bohrtechnologien bauen wir eine "Enabling Technology" mit dem Potenzial, diese Energiequelle zu erschliessen. Der Impact unserer Entwicklung lässt sich folglich in direkte und indirekte CO2 Einsparungen unterteilen:Direkte Einsparung CO2Wir entwickeln eine Bohrmaschine, die 100% elektrisch funktioniert und keine mit Diesel betriebenen Kompressoren verwendet. Eine Erdsonde von rund 300 Metern benötigt ca. 500 Liter Diesel (ca. 50L/h), wobei sich ein Liter Diesel in ca. 2.65 Kg CO2 übersetzt. Folglich werden für eine Bohrung von rund 300 Metern heutzutage rund 1'325 Tonnen CO2 freigesetzt. Unsere elektrische Maschine wird mit einem 13 kW Motor angetrieben. Im Fall, dass unsere Maschine immer mit 100% Leistung betrieben wird, benötigen wir maximal 780 kW/h elektrische Energie, um eine Bohrung von ebenfalls 300 Metern zu erstellen. Bei einem EU-Durchschnitt von 275g CO2 pro kW/h elektrische Energie, würde diese Bohrung nur einen CO2 Ausstoss von 214.5 Kg verursachen. Fazit: Wir werden mit unserer Maschine den CO2 Ausstoss pro Erdsondenbohrung um mindestens 83.8% reduzieren. Indirekte Einsparung CO2Wir glauben, dass wir in der Schweiz mit unserer Technologie in den nächsten 10 Jahren über 200'000 Tonnen CO2 Einsparung ermöglichen können. Zugrundeliegende Annahmen:Kapazität: Jede Bohrmaschine führt mind. zwei Tiefenbohrungen (2'000 Meter) pro Jahr durch (konservative Rechnung)CO2 Einsparung pro Tiefenbohrung (2'000 Meter): Rund 200 Tonnen CO2 pro Jahr (Vergleiche TEWS Triemli)Maschinen im Einsatz: In der Schweiz gibt es rund 30 Unternehmen, welche Bohrungen für oberflächennahe Geothermie anbieten. Zudem gibt es rund 800 Bauunternehmen, welche sich im Bereich Tiefbau befinden. Davon ausgehend, dass 5% der Unternehmen durchschnittlich zwei Bohrmaschinen in den nächsten 10 Jahren kaufen, wären dies rund 83 Maschinen in der Schweiz.Wir sind überzeugt, dass wir mit unserer Technologie in den nächsten 10 Jahren mindestens 638 Tiefenerdwärmesonden installieren können in der Schweiz, was zu einer CO2 Reduktion von 203'600 Tonnen führen wird.Kontext:In den nächsten 10 Jahren schweizweit rund 640 Tiefenerdwärmesonden zu installieren, mag sehr ambitioniert erscheinen. Insbesondere, wenn man sich vor Augen führt, dass hierzulande bis heute vier solche Anlagen existieren. Der Schein trügt jedoch, denn bereits heute werden in der Schweiz (Stand 2017) über 2.5 Millionen Bohrmeter pro Jahr für normale Erdwärmesonden bewilligt. Diese Anzahl Bohrmeter entspricht einem Äquivalent von rund 1'275 Tiefenerdwärmesonden pro Jahr. In einem Zeitraum von 10 Jahren ist es folglich durchaus realistisch, 640 Tiefenerdwärmesonden zu installieren.WettbewerbBetrachtet man den weltweiten Energiebedarf, so entfällt rund die Hälfte auf Wärmeenergie. Folglich überrascht der intensive Wettbewerb in diesem Bereich nicht. Neben herkömmlichen Energiequellen wie Öl oder Gas, gibt es auch neue, aufstrebende Technologien wie Wasserstoff (H2) und Solarthermie, gegen welche sich die Geothermie durchsetzen muss. Die Allgegenwertigkeit und Grundlastfähigkeit von Erdwärme, deren CO2 Neutralität, sowie die im Grunde bereits gut etablierte Technologie von Erdsonden, sind aber erfolgsversprechende Faktoren dieser Energiequelle. Der Grund, weshalb die Nutzung von Erdwärme bislang kaum zur Anwendung kommt, sind die hohen initialen Investitionskosten. Dies gilt für oberflächennahe wie auch für die Tiefengeothermie. Gerade bei der Tiefengeothermie fallen bis zu 70% der gesamten Projektkosten auf die Bohrung zurück, weshalb solche Projekte oftmals nicht wirtschaftlich sind. Eine Bohrtechnologie, welche eine entsprechende Tiefenbohrung zu wirtschaftlicheren Konditionen durchführen kann, hat daher grosses Potenzial und disruptiven Charakter. Auch im Bereich der Bohrtechnik erstaunt es daher wenig, dass es diverse Unternehmen und Start-ups gibt, welche sich auf die Entwicklung von innovativen Bohrtechniken fokussieren. Die HammerDrum AG unterscheidet sich aber in zwei Aspekten (USPs) komplett von anderen technologischen Ansätzen: Erstens, hat die HammerDrum AG ein komplett neues Verfahren entwickelt, welches nicht auf einem Rotary-Bohrverfahren der Öl & Gas Industrie basiert. Das bedeutet, dass die Bohrung nicht von der Oberfläche über Stangen angetrieben werden muss. Folglich ist der Vorteil gegenüber herkömmlichen und neuen Systemen, welche auf dem Rotary Ansatz basieren, dass die Bohrtechnologie sehr platzsparend operieren kann (Kein Bohrturm, keine Lager für Bohrgestänge etc.). Dies ist insbesondere für Tiefenbohrungen im urbanen Gebiet ein grosser Vorteil. Zweitens unterscheidet sich der technische Ansatz durch den hohen Automationsgrad. Ziel ist es nicht schneller bohren zu können, um durch kürzere Einsatzzeiten den Kostenfaktor zu reduzieren. Stattdessen wird der Ansatz verfolgt, kontinuierlich und automatisiert in die Tiefen vorzudringen. KundenDiese Alleinstellungsmerkmale möchte die HammerDrum AG nutzen, um eine solide Kundenbasis bestehend aus kompetenten Bohr- und Bauunternehmen aufzubauen. Kunden sind daher Unternehmen, welche bereits jetzt in den Bereichen Spezialtiefbau und Bohrtechnik unterwegs sind.Die HammerDrum AG steht bereits aktiv im Austausch mit diversen Bohr- und Bauunternehmen und berücksichtigt deren Wünsche und Anliegen in der Produktentwicklung. MarktpotentialDas Marktpotenzial für geothermische Tiefenbohrungen im urbanen Gebiet ist gewaltig und so auch das Potenzial für die HammerDrum Technologie. In den Regionen Schweiz, EU und USA existieren rund 164 Mio. Immobilien im urbanen Gebiet, welche ihren Wärmebedarf noch durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen abdecken. Wird das Marktpotential (TAM) für die drei geographischen Märkte kumuliert betrachtet, dann liegt das Potential im Wärmemarkt bei rund $90 Milliarden pro Jahr (berücksichtigt nur Immobilien in urbanem Gebiet, welche den Wärmebedarf mit fossilen Brennstoffen decken). Um den gesamten Wärmebedarf durch geothermische Energie zu decken, müssten bis 2050 jedes Jahr rund 72'000 Tiefenerdwärmesonden erstellt werden, was einen Maschinenpark von rund 18'000 Geräten voraussetzen würde (Auslastung von 100%). Zudem müssten jährlich rund 3'600 Ersatzmaschinen hergestellt werden. Bei einem Verkaufspreis von durchschnittlich einer Million läge das Marktpotential (TAM) bei CHF 3.6 Mrd. Hierbei ist anzumerken, dass Bohranlagen für die Tiefengeothermie heutzutage im Durchschnitt CHF 10 Millionen kosten und auch Bohrgeräte für Erdwärmesonden einen Neupreis von rund 1.5 Millionen haben.TeamDas Kernteam besteht aus drei Personen, welche alle zu 100% bei HammerDrum angestellt sind. Hierbei handelt es sich um die beiden Ingenieure Duarte Santos und Nicola Nyffeler, sowie den Betriebsökonom Oliver Rau. Duarte Santos: Als studierter Aerospace Ingenieur (MSc. ETH) arbeitete er nach seinem Studienabschluss als Rocket Propulsion Engineer bei einer Unternehmung in Portugal namens Tekever. Danach kehrte er für eine Stelle bei CERN als Simulations-Ingenieur in die Schweiz zurück. 2020 Trat er eine Stelle als Head of Mechanical Engineering beim Start-up Aeris Health an, welches im November 2021 für 72 Millionen an iRobot verkauft wurde. Seit Oktober 2022 ist er als Late Co-Founder Teil des HammerDrum Teams. Nicola Nyffeler: Seit seinem Studium als Maschinenbauingenieur (BSc. ZHAW) arbeitete Nicola in unterschiedlichen Unternehmen als Produktentwickler für Bau- und Landwirtschaftsmaschinen. Bevor er mit der Idee HammerDrum im März 2020 startete, arbeitete er als Entwicklungsingenieur beim Unternehmen Menzi Muck AG. Oliver Rau: Nach seinem Studium (MSc. UCD - University College Dublin) arbeitete Oliver als Category Manager bei der Digitec Galaxus AG, wo er für den Auf- und Ausbau von mehreren Kategorien verantwortlich war. Ehrenamtlich engagiert sich Oliver bei den Start-up Nights Winterthur als Verantwortlicher für das komplette Food & Beverage Angebot für rund 8'000 Besucher. Seit Ende 2021 ist er als Co-Founder des Start-ups HammerDrum für alles ausser der Produktentwicklung verantwortlich. Advisory BoardHansueli Kallen: Hansueli Kallen ist Bohrunternehmer. Mit seiner Unternehmung GTB Erdsondenbohrungen hat er in der Region Zürich bereits mehrere Millionen Bohrmeter erstellt und er kennt die Herausforderungen der städtischen Umgebung ausgezeichnet. Weiter unterstütz Hansueli das Start-up bei der Produktentwicklung mit der Kundensicht, sodass ein Product-Market fit gegeben ist. Dirk Alfermann: Als Tiefbohringenieur kennt Dirk die Herausforderungen von Tiefenbohrungen ausgezeichnet. So war er auch an der Tiefenbohrung in St. Gallen beteiligt, welche bis rund 4'000 Meter Tiefe vorstiess. Er ist ein Experte, was Bohrtechnologien betrifft und stellt zu diesem Thema HammerDrum sein Fachwissen zur Verfügung. Olga Peters: Als Verantwortliche für Start-ups bei der ABB unterstützt Olga junge Unternehmen dabei, sich in existierende Organisationen einzufügen. Bei HammerDrum ist sie als Coach der Innosuisse mit an Bord und unterstützt das Start-up in allen strategischen und finanziellen Belangen. Bevor sie ihre Stelle bei der ABB angetreten hat, arbeitete sie selbst als Co- Founder und CFO in einem erfolgreichen Start-up namens QualySense.

Project Idea Metadata

• Project Idea Name: HammerDrum AG - Geothermische Energie für urbane Regionen
• Date: 2/10/2023 9:40:07 AM
• Administrators:
  • Oliver Rau

Project Idea Description

Die HammerDrum AG entwickelt eine platzsparende, vollautomatisierte Bohrtechnologie, welche es erlaubt, geothermische Energie in urbanem Raum kostengünstig zu gewinnen. So wird die benötigte Fläche des Bohrplatzes um mehr als 80% kleiner. Dies bringt einen grossen Wettbewerbsvorteil mit sich, da mit der Technologie an Stellen gebohrt werden kann, wo es mit herkömmlicher Bohrtechnik nicht möglich ist.

Problem

Trotz der Energiekrise und der globalen Erwärmung werden rund 60 % des Wärmebedarfs in Europa (einschliesslich der Schweiz) durch die Verbrennung fossiler Stoffe erzeugt. Obwohl es verschiedene erneuerbare Wärmequellen gibt, ist keine davon ideal in der Anwendung. Am vielversprechendsten ist die Nutzung der Erdwärme, denn sie ist allgegenwärtig, 100% erneuerbar und CO2-neutral. Leider sind die Kosten für das Bohren eines geothermischen Brunnens unerschwinglich hoch, vor allem wenn man tiefer als die durchschnittlichen 300 Meter bohren will. Wenn aber die bestehenden Heizungsanlagen auf Geothermie umgestellt werden sollen, sind tiefere Bohrungen unumgänglich. Beispiel: Während eine einzige 300m-Bohrung oft den Wärmebedarf eines Einfamilienhauses decken kann, sind bei grossen Gebäuden Felder von Erdwärmesonden erforderlich (z.B. sind für den Kantonsspital Luzern rund 300 Erdwärmesonden in Planung). Wenn das Projekt über genügend Gebäudefläche verfügt, kann ein entsprechendes Feld relativ einfach realisiert werden. Problematisch wird es, wenn ein Projekt nicht über die nötige Fläche verfügt. Man stelle sich ein bestehendes Mehrfamilienhaus in einem städtischen Umfeld vor, das nur wenig Umschwung hat. In solchen Fällen gibt es nur eine Möglichkeit: Weniger dafür tiefere Erdwärmesonden. Solche Projekte werden noch nicht realisiert, denn es gibt keine Technologie, die kostengünstig und platzsparend (für das städtische Umfeld) bohren kann.

Lösung

Konkret haben wir eine Maschine entwickelt, die sich im Bohrloch befindet und über alle notwendigen Technologien verfügt, um das Bohren automatisch durchzuführen. Im Gegensatz zu den bestehenden Bohrverfahren (die von der Oberfläche aus angetrieben werden) können wir mit unserer Maschine auf sehr kleinem Raum arbeiten und den Prozess weitgehend automatisieren.

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Der Bohrer ist eine 6 Meter lange, elektrisch betriebene Maschine. Sie wird an einem Stahlseil direkt in das Bohrloch hinabgelassen. An dem Bohrlochgrund angekommen, wird die Maschine durch einen Greifer im Loch verankert und bohrt dann mit einem schlagenden Drehmechanismus einen vordefinierten Abschnitt.

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Das Bohrgut des Abschnitts wird in der Maschine gesammelt und nach Abschluss des Bohrvorgangs mit der Maschine wieder an die Oberfläche gezogen (Batch Drilling). An der Oberfläche kann der Bohrer entleert und für den nächsten Bohrvorgang vorbereitet werden. Um die Standzeit zu minimieren, kann sofort eine zweite Maschine in das Bohrloch abgesenkt werden.

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Nach der Simulation beträgt die Auf- und Abfahrgeschwindigkeit des Bohrers etwa 15 km/h. Der Bohrfortschritt beträgt etwa 5 cm pro Minute. Unter Berücksichtigung dieser und anderer Variablen kann ein Bohrloch von etwa 1 km Länge in 3-4 Wochen fertig gestellt werden. Was für diese Tiefe ein sehr guter Wert ist.

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Die Handhabung an der Oberfläche kann automatisiert werden und passt perfekt in einen Container (TEU - Twenty-foot Equivalent Unit Container). Dies bedeutet, dass die Bohrung auf einer Fläche von etwa zwei Parkplätzen durchgeführt werden kann. Die Automatisierung erlaubt es, kontinuierlich und damit effizient zu bohren (analog zu einem Rasenmäher-Roboter).

Auswirkungen auf Energieeinsparungen und entsprechende CO2-Reduzierungen

Rund die Hälfte des weltweiten Energiebedarfes ist Wärmeenergie. Zeitgleich ist unser Planet zu 99% heisser als 1000°C.

Als Entwickler von Bohrtechnologien bauen wir eine "Enabling Technology" mit dem Potenzial, diese Energiequelle zu erschliessen. Der Impact unserer Entwicklung lässt sich folglich in direkte und indirekte CO2 Einsparungen unterteilen:

Direkte Einsparung CO2

Wir entwickeln eine Bohrmaschine, die 100% elektrisch funktioniert und keine mit Diesel betriebenen Kompressoren verwendet. Eine Erdsonde von rund 300 Metern benötigt ca. 500 Liter Diesel (ca. 50L/h), wobei sich ein Liter Diesel in ca. 2.65 Kg CO2 übersetzt. Folglich werden für eine Bohrung von rund 300 Metern heutzutage rund 1'325 Tonnen CO2 freigesetzt. Unsere elektrische Maschine wird mit einem 13 kW Motor angetrieben. Im Fall, dass unsere Maschine immer mit 100% Leistung betrieben wird, benötigen wir maximal 780 kW/h elektrische Energie, um eine Bohrung von ebenfalls 300 Metern zu erstellen. Bei einem EU-Durchschnitt von 275g CO2 pro kW/h elektrische Energie, würde diese Bohrung nur einen CO2 Ausstoss von 214.5 Kg verursachen. Fazit: Wir werden mit unserer Maschine den CO2 Ausstoss pro Erdsondenbohrung um mindestens 83.8% reduzieren.

Indirekte Einsparung CO2

Wir glauben, dass wir in der Schweiz mit unserer Technologie in den nächsten 10 Jahren über 200'000 Tonnen CO2 Einsparung ermöglichen können.

Zugrundeliegende Annahmen:

1. Kapazität: Jede Bohrmaschine führt mind. zwei Tiefenbohrungen (2'000 Meter) pro Jahr durch (konservative Rechnung)
2. CO2 Einsparung pro Tiefenbohrung (2'000 Meter): Rund 200 Tonnen CO2 pro Jahr (Vergleiche TEWS Triemli)
3. Maschinen im Einsatz: In der Schweiz gibt es rund 30 Unternehmen, welche Bohrungen für oberflächennahe Geothermie anbieten. Zudem gibt es rund 800 Bauunternehmen, welche sich im Bereich Tiefbau befinden. Davon ausgehend, dass 5% der Unternehmen durchschnittlich zwei Bohrmaschinen in den nächsten 10 Jahren kaufen, wären dies rund 83 Maschinen in der Schweiz.
4. Wir sind überzeugt, dass wir mit unserer Technologie in den nächsten 10 Jahren mindestens 638 Tiefenerdwärmesonden installieren können in der Schweiz, was zu einer CO2 Reduktion von 203'600 Tonnen führen wird.

Kontext:

In den nächsten 10 Jahren schweizweit rund 640 Tiefenerdwärmesonden zu installieren, mag sehr ambitioniert erscheinen. Insbesondere, wenn man sich vor Augen führt, dass hierzulande bis heute vier solche Anlagen existieren. Der Schein trügt jedoch, denn bereits heute werden in der Schweiz (Stand 2017) über 2.5 Millionen Bohrmeter pro Jahr für normale Erdwärmesonden bewilligt. Diese Anzahl Bohrmeter entspricht einem Äquivalent von rund 1'275 Tiefenerdwärmesonden pro Jahr. In einem Zeitraum von 10 Jahren ist es folglich durchaus realistisch, 640 Tiefenerdwärmesonden zu installieren.

Wettbewerb

Betrachtet man den weltweiten Energiebedarf, so entfällt rund die Hälfte auf Wärmeenergie. Folglich überrascht der intensive Wettbewerb in diesem Bereich nicht. Neben herkömmlichen Energiequellen wie Öl oder Gas, gibt es auch neue, aufstrebende Technologien wie Wasserstoff (H2) und Solarthermie, gegen welche sich die Geothermie durchsetzen muss. Die Allgegenwertigkeit und Grundlastfähigkeit von Erdwärme, deren CO2 Neutralität, sowie die im Grunde bereits gut etablierte Technologie von Erdsonden, sind aber erfolgsversprechende Faktoren dieser Energiequelle. Der Grund, weshalb die Nutzung von Erdwärme bislang kaum zur Anwendung kommt, sind die hohen initialen Investitionskosten. Dies gilt für oberflächennahe wie auch für die Tiefengeothermie. Gerade bei der Tiefengeothermie fallen bis zu 70% der gesamten Projektkosten auf die Bohrung zurück, weshalb solche Projekte oftmals nicht wirtschaftlich sind. Eine Bohrtechnologie, welche eine entsprechende Tiefenbohrung zu wirtschaftlicheren Konditionen durchführen kann, hat daher grosses Potenzial und disruptiven Charakter. Auch im Bereich der Bohrtechnik erstaunt es daher wenig, dass es diverse Unternehmen und Start-ups gibt, welche sich auf die Entwicklung von innovativen Bohrtechniken fokussieren. Die HammerDrum AG unterscheidet sich aber in zwei Aspekten (USPs) komplett von anderen technologischen Ansätzen: Erstens, hat die HammerDrum AG ein komplett neues Verfahren entwickelt, welches nicht auf einem Rotary-Bohrverfahren der Öl & Gas Industrie basiert. Das bedeutet, dass die Bohrung nicht von der Oberfläche über Stangen angetrieben werden muss. Folglich ist der Vorteil gegenüber herkömmlichen und neuen Systemen, welche auf dem Rotary Ansatz basieren, dass die Bohrtechnologie sehr platzsparend operieren kann (Kein Bohrturm, keine Lager für Bohrgestänge etc.). Dies ist insbesondere für Tiefenbohrungen im urbanen Gebiet ein grosser Vorteil. Zweitens unterscheidet sich der technische Ansatz durch den hohen Automationsgrad. Ziel ist es nicht schneller bohren zu können, um durch kürzere Einsatzzeiten den Kostenfaktor zu reduzieren. Stattdessen wird der Ansatz verfolgt, kontinuierlich und automatisiert in die Tiefen vorzudringen.

Kunden

Diese Alleinstellungsmerkmale möchte die HammerDrum AG nutzen, um eine solide Kundenbasis bestehend aus kompetenten Bohr- und Bauunternehmen aufzubauen. Kunden sind daher Unternehmen, welche bereits jetzt in den Bereichen Spezialtiefbau und Bohrtechnik unterwegs sind.

Die HammerDrum AG steht bereits aktiv im Austausch mit diversen Bohr- und Bauunternehmen und berücksichtigt deren Wünsche und Anliegen in der Produktentwicklung.

Marktpotential

Das Marktpotenzial für geothermische Tiefenbohrungen im urbanen Gebiet ist gewaltig und so auch das Potenzial für die HammerDrum Technologie.

In den Regionen Schweiz, EU und USA existieren rund 164 Mio. Immobilien im urbanen Gebiet, welche ihren Wärmebedarf noch durch das Verbrennen von fossilen Brennstoffen abdecken.

Wird das Marktpotential (TAM) für die drei geographischen Märkte kumuliert betrachtet, dann liegt das Potential im Wärmemarkt bei rund $90 Milliarden pro Jahr (berücksichtigt nur Immobilien in urbanem Gebiet, welche den Wärmebedarf mit fossilen Brennstoffen decken). Um den gesamten Wärmebedarf durch geothermische Energie zu decken, müssten bis 2050 jedes Jahr rund 72'000 Tiefenerdwärmesonden erstellt werden, was einen Maschinenpark von rund 18'000 Geräten voraussetzen würde (Auslastung von 100%). Zudem müssten jährlich rund 3'600 Ersatzmaschinen hergestellt werden. Bei einem Verkaufspreis von durchschnittlich einer Million läge das Marktpotential (TAM) bei CHF 3.6 Mrd. Hierbei ist anzumerken, dass Bohranlagen für die Tiefengeothermie heutzutage im Durchschnitt CHF 10 Millionen kosten und auch Bohrgeräte für Erdwärmesonden einen Neupreis von rund 1.5 Millionen haben.

Team

Das Kernteam besteht aus drei Personen, welche alle zu 100% bei HammerDrum angestellt sind. Hierbei handelt es sich um die beiden Ingenieure Duarte Santos und Nicola Nyffeler, sowie den Betriebsökonom Oliver Rau.

Duarte Santos: Als studierter Aerospace Ingenieur (MSc. ETH) arbeitete er nach seinem Studienabschluss als Rocket Propulsion Engineer bei einer Unternehmung in Portugal namens Tekever. Danach kehrte er für eine Stelle bei CERN als Simulations-Ingenieur in die Schweiz zurück. 2020 Trat er eine Stelle als Head of Mechanical Engineering beim Start-up Aeris Health an, welches im November 2021 für 72 Millionen an iRobot verkauft wurde. Seit Oktober 2022 ist er als Late Co-Founder Teil des HammerDrum Teams.

Nicola Nyffeler: Seit seinem Studium als Maschinenbauingenieur (BSc. ZHAW) arbeitete Nicola in unterschiedlichen Unternehmen als Produktentwickler für Bau- und Landwirtschaftsmaschinen. Bevor er mit der Idee HammerDrum im März 2020 startete, arbeitete er als Entwicklungsingenieur beim Unternehmen Menzi Muck AG.

Oliver Rau: Nach seinem Studium (MSc. UCD - University College Dublin) arbeitete Oliver als Category Manager bei der Digitec Galaxus AG, wo er für den Auf- und Ausbau von mehreren Kategorien verantwortlich war. Ehrenamtlich engagiert sich Oliver bei den Start-up Nights Winterthur als Verantwortlicher für das komplette Food & Beverage Angebot für rund 8'000 Besucher. Seit Ende 2021 ist er als Co-Founder des Start-ups HammerDrum für alles ausser der Produktentwicklung verantwortlich.

Advisory Board

Hansueli Kallen: Hansueli Kallen ist Bohrunternehmer. Mit seiner Unternehmung GTB Erdsondenbohrungen hat er in der Region Zürich bereits mehrere Millionen Bohrmeter erstellt und er kennt die Herausforderungen der städtischen Umgebung ausgezeichnet. Weiter unterstütz Hansueli das Start-up bei der Produktentwicklung mit der Kundensicht, sodass ein Product-Market fit gegeben ist.

Dirk Alfermann: Als Tiefbohringenieur kennt Dirk die Herausforderungen von Tiefenbohrungen ausgezeichnet. So war er auch an der Tiefenbohrung in St. Gallen beteiligt, welche bis rund 4'000 Meter Tiefe vorstiess. Er ist ein Experte, was Bohrtechnologien betrifft und stellt zu diesem Thema HammerDrum sein Fachwissen zur Verfügung.

Olga Peters: Als Verantwortliche für Start-ups bei der ABB unterstützt Olga junge Unternehmen dabei, sich in existierende Organisationen einzufügen. Bei HammerDrum ist sie als Coach der Innosuisse mit an Bord und unterstützt das Start-up in allen strategischen und finanziellen Belangen. Bevor sie ihre Stelle bei der ABB angetreten hat, arbeitete sie selbst als Co- Founder und CFO in einem erfolgreichen Start-up namens QualySense.

Bei HammerDrum entwickeln wir Bohrmaschinen für geothermische Anwendungen. Unser Fokus liegt auf der Verkleinerung der Baustelle und der Kostensenkung durch die Automatisierung der Bohrprozesse. Wir verfolgen die Vision, Schlüsseltechnologien bereitzustellen, die die Installation von tiefen Erdwärmesonden in urbanen Gebieten weltweit ermöglichen.