Technik Geothermie Regenerative Energienutzung Erdwärmenutzung und Ausführung auf einer U-Bahn-Baustelle in Wien Energiepfähle Die regenerative Energienutzung rückt bei Neubauten zunehmend in den Vordergrund. Die Nutzung der oberflächennahen Erdwärme als Teil der Geothermie ist eine Möglichkeit, bei der die Betonbauteile der Gründung zusätzlich als Wärmetauscher dienen. In diesem Zusammenhang fällt häufig das Schlagwort Energiepfähle. Bei der Verlängerung der U-Bahnlinie U 2 in Wien werden derzeit Verbauwände aus Bohrpfahlwänden und Bodenplatten als Wärmetauscher ausgebildet. rundsätzlich können Pfähle für die Gründung von Bauwerken und auch Verbauwandpfähle bei aufgelösten oder überschnittenen Bohrpfahlwänden als Energiepfähle ausgebildet werden. Entsprechend ist es auch möglich, zusätzlich zur statischen Funktion Schlitzwände als Wärmetauscher heranzuziehen. Erdwärmeanlagen dienen der Nutzung der im Boden gespeicherten Wärmeenergie. Zur Gewinnung werden Rohrleitungen aus PVC in die erdberührten Bauteile des Bauwerkes eingebaut. Diese so genannten „Energierohre“ werden an den Bewehrungskörben der Pfähle oder Schlitzwände fixiert und unterhalb der Bodenplatten auf Montagebehelfen verlegt. Die Leitungen führen abschnittsweise zu Verteilern. Je nach hydrogeologischen Verhältnissen wird der Bodenkörper unter und um das Bauwerk entweder als Wärme- und Kältespeicher (saisonaler Erdwärmespeicher) oder als konstante Temperaturquelle genutzt, abhängig von den Strömungsverhältnissen des Grundwassers als Transportmedium für Wärme. In den Leitungen zirkuliert ein Wärmeträ- ger – meist Wasser – welcher dem Boden Wärmeenergie zuführt oder entzieht. Diese Energie wird mittels Wärmepumpe oder Kältemaschine für Stations-Klimatisationszwecke genutzt. So kann den saisonal unterschiedlichen Anforderungen (Heizen/Kühlen) über eine im Untergrund ausgeglichene Energiebilanz Rechnung getragen werden. Bei der Verlängerung der U-Bahn- linie U 2 in Wien werden derzeit Verbauwände aus Bohrpfahlwänden und Bodenplatten als Wärmetauscher ausgebildet. Die Nutzung der Erdwärme in Ingenieurbauwerken ist bislang wenig verbreitet. Im nachfolgenden Beitrag werden das Konzept und konstruktive Details der Ausführung im Spezialtiefbau an dem Beispiel des U-Bahnbaus erläutert. Abb. 1 Luftaufnahme der Baustelle U 2/1 „Schottenring“ mit der Kaiserbadschleuse.

Technik Geothermie Das Konzept der Erdwärmenutzung der U 2 in Wien Bei der Planung der Verlängerung der U-Bahn Linie 2 in Wien hat der Bauherr Wiener Linien GmbH das Konzept der Erdwärmenutzung vorgesehen und entsprechend in die Ausschreibung aufgenommen: Die Betriebsräume einer UBahn-Station, wie etwa Stationsüberwachung, Trafo- und Schalträume, Lagerräume, Geschäftsflächen etc. sind aktiv zu klimatisieren, da eine natürliche Belüftung technisch kaum möglich ist. Bei den bisherigen Stationen der Wiener U-Bahn wird der Heizbedarf üblicherweise durch einen Fernwärmeanschluss oder durch elektrische...

Technik Geothermie Tabelle 1 Absorberbelegte Flächen U 2/1 „Schottenring“. Bauteil aus die zwei Streckenröhrenvortriebe Richtung Maria-Theresien-Straße und die zwei Vereisungsstrecken der beiden Stationsröhren unter dem Donaukanal, insgesamt also vier Vortriebe, sowie die Innenschalenherstellung erfolgen muss (Tabelle 1). Herstellung der Energiepfähle (Bauteil T) Die 89 Pfähle 1200 wurden voll verrohrt im Greiferbohrverfahren hergestellt. Dies gilt auch für die 14 Energiepfähle. Die Pfahllänge betrug 32,25 m, der Pfahlabstand 30 cm. Alle Pfähle sind bewehrt. Die Energierohre in den Pfählen wurden...

Technik Geothermie Abb. 3 Blick in einen Bewehrungskorb für einen Energiepfahl 1200. Beim Einbau der mit Energierohren belegten Bewehrungskörbe ist Folgendes unbedingt zu beachten: • Schutz vor mechanischer Beschädigung, insbesondere bei maschinell abgelängten und unabgegrateten Bewehrungsstäben • Schutz vor thermischer Beschädigung (Bewehrungsschweißen) • Lagerichtiges Einbauen der Bewehrungskörbe (Orientierung des Anschlusskastens) • Vorsichtiges Aus- und Einbauen der Betonierrohre • Schutz vor Verdrehung und Hebung des Korbes beim Betonieren und Rohrziehen • Ausreichender Abstand der Absorberleitungen...

Technik Geothermie PE Rohrleitungen DN 25 ҂ 2,3 mm verwendet. Jeder Abschnitt und Kreislauf wird einzeln druckgeprüft. Eine dauerhafte Kennzeichnung aller Leitungen ist unbedingt erforderlich. Ähnlich den Temperatursensoren in den Pfählen werden auch im Bereich der Bodenplatte Temperatursensoren eingebaut. Diese werden als Messlot in einem 5 m langen Rammdorn in den Boden eingeZum heutigen Zeitpunkt sind alle Pfäh- baut, wobei sich an der untersten Stelle le des Stationsschachtes T hergestellt. sowie am Kopf des Rammdornes jeNach Erreichen der Endtiefe des weils ein Temperaturfühler PT 100 beSchachtes...

Technik Geothermie pressmöglichkeit geschaffen wurde. Die Durchführungskästen sind aufgeständerte Lochblechplatten mit so genannten Injektionsmatten. Über diese Injektionsmatten wird nach dem Betonieren der Bodenplatte ein quellfähiges und nachverpressbares Injektionsgut aus zwei Komponenten über die gesamte Fläche des Durchführungskastens injiziert, welches den Ringraum rund um die einzelnen Rohre dauerhaft abdichtet. Die Änderung wurde mit dem Auftraggeber (Wiener Linien) und dem Planer für Erdwärme (IC-Consulenten) diskutiert und in die Ausführungsplanung übernommen. nen sich die Bauherrschaft...