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Energieversorgung von Gewerbeobjekten mit Energiepfählen

Energiepfähle werden bei Gebäuden eingesetzt, die aus Gründen der Statik auf Gründungspfählen errichtet werden. Die Bewehrungskörbe der Energiepfähle werden dazu mit wasserführenden Rohrschlangen aus Polyethylen mäanderförmig belegt und dienen somit als geothermischer Absorber für die Wärme- und Kälteversorgung des Gebäudes aus dem Untergrund. Aufgezeigt wird die planerische Vorgehensweise anhand des Ausführungsobjekts 'Ärztehaus in Mannheim'.

Es ist eine zukunftsweisende Technologie, die für das Bauwerk ohnehin notwendigen 'strukturellen Elemente' als Basis für eine moderne Raumklimatisierung einzusetzen. Der Untergrund hat je nach Standort eine nahezu von den Jahreszeiten unabhängige Temperatur von ca. 8°-12°C, er ist also im Sommer kälter und im Winter wärmer als die Erdoberfläche. Die mit Beton ummantelten Wärmetauscher unterscheiden sich von thermischen Systemen, die nur für die Energiegewinnung eingesetzt werden. In  Abbildung 1 sind die verschiedenen Lösungen dargestellt.

Geothermie im Spezialtiefbau: Praxis mit BIM
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (7/2017)
Ab 2020 werden öffentliche Großprojekte in Deutschland nur noch mit Building Information Modeling (BIM) neu geplant, gebaut und betrieben. So sieht es der Stufenplan Digitales Planen des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vor.

Depothermie - Geothermale Nutzung von Deponien und Altablagerungen zur Wärmegewinnung und -speicherung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Dem Ausbau der Geothermie, insbesondere der oberflächennahen Geothermie zur Heizung und Kühlung von Wohn- und Industriegebäuden, wird zukünftig eine steigende Bedeutung zukommen, da durch die Energiewende und den beschlossenen Klimaschutzplan 2050 die Umstellung von einer kohlenstoffbasierten auf eine regenerative Energieerzeugung forciert werden wird.

Europäische Normung für den Brunnenbau nimmt Fahrt auf
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2017)
Die umfangreichen Vorbereitungen für eine gute Ausgangsposition der deutschen Expertise bei der Normung des Brunnenbaus tragen nun erste Früchte. Die strikte Trennung der Themenkomplexe 'oberflächennahe Geothermie' und 'Brunnenbau' wurde auf der konstituierenden Sitzung des CEN TC 451 'Water wells and borehole heat exchangers' durchgesetzt.

Anlagendimensionierung zur Unterschreitung des in Hessen für EWS geforderten Mindestabstandes zur Grundstücksgrenze
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Die hessischen Anforderungen des Gewässerschutzes an Erdwärmesonden (EWS) vom 21. März 2014 geben einen im Regelfall einzuhaltenden Mindestabstand zwischen EWS und Grundstücksgrenze von 5 m vor. Bei Einhaltung dieses Abstandes wird für EWS-Anlagen mit einer Heizleistung bis 30 kW davon ausgegangen, dass es in der Regel zu keiner thermischen Beeinflussung außerhalb des Grundstücks kommt und somit keine Gewinnung von Erdwärme im Sinne des Bundesberggesetzes (BBergG) erfolgt.

Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2017)
Ein praktischer Leistungsvergleich von Erdwärmesonden verschiedener Bauart am gleichen Standort unter gleichen Beanspruchungsbedingungen ist bisher nicht bekannt.