Nutzung der Erdwärme Überblick, Technologie ... - Geothermie.ch
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GEOSTRUKTUREN<br />
Der Baukörper<br />
in Verbindung mit <strong>der</strong> Erde<br />
Alle mit <strong>der</strong> Erde in Berührung stehenden Teile <strong>der</strong> Gebäudestruktur, z.B.<br />
Fundationspfähle und -wände können als Wärmetaus<strong>ch</strong>er eingesetzt<br />
werden. Der Untergrund dient als Energiespei<strong>ch</strong>er für das Beheizen und<br />
Kühlen grösserer Gebäude.<br />
Grosse Gebäude werden bei s<strong>ch</strong>wie-<br />
rigem Baugrund in <strong>der</strong> Regel auf Pfähle<br />
gegründet. Enthält das Erdrei<strong>ch</strong> also<br />
S<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>ten mit S<strong>ch</strong>lamm, feinem Sand<br />
und Seekreide, o<strong>der</strong> ist organis<strong>ch</strong>es<br />
Material im Boden, so werden spezielle<br />
Fundationen benötigt. Glei<strong>ch</strong>es gilt bei<br />
unkonsolidierten Aufs<strong>ch</strong>üttungen und<br />
lockeren Ablagerungen. Pfähle dienen<br />
primär <strong>der</strong> Stabilität von Bauwerken.<br />
Zwei Funktionen in einer Geostruktur<br />
Diese Te<strong>ch</strong>nik gewährt aber ni<strong>ch</strong>t nur<br />
die nötige Stabilität, son<strong>der</strong>n ermögli<strong>ch</strong>t<br />
au<strong>ch</strong> einen Austaus<strong>ch</strong> von <strong>Erdwärme</strong>.<br />
Mit Wärmetaus<strong>ch</strong>errohren aus Polyethy-<br />
len ausgestattet, entstehen Energiepfäh-<br />
le, die dem Boden Wärme entziehen<br />
bzw. Kälte zuführen können. Sol<strong>ch</strong>e<br />
Rohre können in unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong> hergestellten<br />
Pfählen eingebra<strong>ch</strong>t werden.<br />
Der vorgefertigte Pfahl ist als Ganzes<br />
o<strong>der</strong> in Teilen hergestellt und wird so an<br />
den Einsatzort transportiert. Bei S<strong>ch</strong>leu<strong>der</strong>beton-Hohlpfählen<br />
erfolgt die Montage<br />
<strong>der</strong> Kunststoffrohre erst na<strong>ch</strong> dem<br />
Rammvorgang, ans<strong>ch</strong>liessend wird ein<br />
Hinterfüllmaterial mit optimaler Wärmeleitfähigkeit<br />
eingefüllt. Der Ortsbetonpfahl<br />
entsteht, indem Beton in ein vor-<br />
Energiepfähle erfüllen zwei Aufgaben: Stabilität für das Gebäude und Energieaustaus<strong>ch</strong><br />
mit dem Untergrund. Dazu dienen im Pfahl-Armierungskorb eingelegte Wärmetaus<strong>ch</strong>errohre.<br />
(Bild: CHYN)<br />
gängig dur<strong>ch</strong> Rammen o<strong>der</strong> Bohren ges<strong>ch</strong>affenen<br />
Hohlraum eingebra<strong>ch</strong>t wird.<br />
Dabei werden die Wärmetaus<strong>ch</strong>errohre<br />
am Armierungskorb angebra<strong>ch</strong>t.<br />
Erfolgskontrollen an ausgeführten Projekten<br />
haben inzwis<strong>ch</strong>en bestätigt, dass<br />
diese erweiterte <strong>Nutzung</strong> von Gebäudepfählen<br />
eine optimale Basis für ein effizientes<br />
Heiz- und Kühlkonzept grösserer<br />
Gebäude darstellt.<br />
Wirkung im Untergrund<br />
Energiepfähle haben in <strong>der</strong> Regel keine<br />
Auswirkungen auf s<strong>ch</strong>rumpfungs- und<br />
quellungsanfällige Tons<strong>ch</strong>i<strong>ch</strong>ten. Eine<br />
Abkühlung unter die Nullgradgrenze ist<br />
wegen <strong>der</strong> Gefahr von Frosts<strong>ch</strong>äden<br />
und vermin<strong>der</strong>ter Verbindung mit dem<br />
Untergrund jedo<strong>ch</strong> zu vermeiden. Bei<br />
Terminal E mit <strong>Erdwärme</strong> versorgt<br />
Der neue Terminal E des Flughafens<br />
Züri<strong>ch</strong> weist eine Länge von 500 Meter<br />
und eine Breite von 30 Meter auf. Da<br />
er in einem Grundwasser-Gebiet gebaut<br />
wurde, mussten 440 Fundationspfähle<br />
eingesetzt werden. Diese rei<strong>ch</strong>en<br />
rund 30 Meter tief und sind in<br />
<strong>der</strong> Grundmoräne verankert. Mit 310<br />
dieser Pfähle wird Energie gewonnen:<br />
Im Sommer dienen sie zur Abgabe <strong>der</strong><br />
Wärme an das Erdrei<strong>ch</strong>, wodur<strong>ch</strong> ein<br />
Free-cooling-System ges<strong>ch</strong>affen wird,<br />
und im Winter wird Wärme für die Gebäudebeheizung<br />
gewonnen. 75 %<br />
<strong>der</strong> Energie zum Heizen und Kühlen<br />
stammen aus den Energiepfählen. Umfangrei<strong>ch</strong>e<br />
Simulationsre<strong>ch</strong>nungen haben<br />
in <strong>der</strong> Planungsphase die Auslegung<br />
dieser Energiepfähle erlei<strong>ch</strong>tert.
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