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Thermisch aktivierte duktile Gussrammpfähle als Wärmequelle für Absorptionswärmepumpen

Die Erweiterung eines Bürogebäudes in Besigheim wurde im Sommer 2013 auf duktilen Gussrammpfählen gegründet. Diese wurden über Doppel-U-Erdwärmesonden zu Energiepfählen thermisch aktiviert. Die Energiepfähle dienen als Wärmequelle für eine Absorptionswärmepumpenanlage zur Beheizung des Gebäudes. In den Sommermonaten wird über das Pfahlfeld passiv gekühlt. Das Projektbeispiel zeigt, wie über ein innovatives Wärmepumpenkonzept die Zielstellung eines umwelt- und ressourcenschonenden Gebäudes erreicht werden kann.

Am Stammsitz in Besigheim erweitert das Bauunternehmen Karl Köhler GmbH sein Bürogebäude. Die über die Region Stuttgart hinaus bekannte Firma verfolgt mit diesem Gebäude zwei Ziele: zum ersten die Schaffung attraktiver und hochwertiger Arbeitsplätze für ihre Mitarbeiter, welche die Grundlage für den Erfolg des Unternehmens bilden. Zum zweiten möchte sie ihren Kunden aufzeigen, wie ein Bürogebäude nach dem heutigen Stand der Technik nachhaltig, energieeffizient und architektonisch ansprechend verwirklicht werden kann.

Zur Erreichung dieser Zielstellung stellt eine erdgekoppelte Wärmepumpenanlage zur Abdeckung der Heiz- und Kühlanforderungen eine mögliche Variante dar. Die am Standort infrage kommenden geothermischen Erschließungstechniken wurden im Vorfeld durch die tewag GmbH untersucht und gegenübergestellt. Beiden Untersuchungen wurden sowohl die geologischen und hydrogeologischen Standorteigenschaften, die genehmigungsrechtlichen Vorgaben und Auflagen sowie das Gründungskonzept des Gebäudes in die Untersuchung mit einbezogen. Ziel war die Ermittlung der geothermisch wirtschaftlich sinnvollsten Wärme- und Kältequelle für eine erdgekoppelte Wärmepumpenanlage.

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.