24.05.2002, 17:34 Uhr

Tragende Betonstützen sammeln Wärme

Betonstützen eines Gebäudes, die tief in den Boden gründen, beherbergen Kollektoren, die dem Erdreich Wärme entnehmen und einer Wärmepumpenanlage zuführen. Das Bürohaus, das die Geothermie nutzt, entsteht derzeit in Bensheim an der Bergstraße.

Ende dieses Jahres wird in Bensheim an der Bergstraße ein neues Schulungs- und Verwaltungszentrum des Softwarehauses SAP eingeweiht, das der Betreiber über thermisch aktive Böden und Decken grundtemperieren will. Diese Art der Heizung und Kühlung – genannt Betonkernaktivierung – gilt heute im Verwaltungs- und Wirtschaftsbau als Stand der Technik. Doch in Bensheim ist für den winterlichen Heizbetrieb die Betonkernaktivierung mit der Wärmezufuhr per „Energiepfähle“ gekoppelt, wobei Betonstützen neben ihrer statischen Funktion auch geothermische Aufgaben übernehmen. Der Wärmepumpenspezialist Térmica im thüringischen Eisenach hat sich dieses Verfahren der Doppelnutzung von Betonstützen ausgedacht und die entsprechende Systemtechnik entwickelt.
Grundbautechnisch gesehen verlangt dieses Verfahren keine größeren Aufwendungen. Denn die „Kaloriensammler“ stecken mitten in jenen Betonstützen, die ohnehin im Erdreich das Bauwerk tragen. Das SAP-Gebäude soll auf 56 rund 10?m tief in den Boden gegründeten Stützen (Durchmesser 1,2?m) ruhen. In der Mitte der jeweiligen Stütze ordnet Térmica die „Energiepfähle“ an, und zwar nach folgendem Schema: Vorkonfektionierte Baustahlmatten werden zu einem Zylinder gebogen und mit VPE-Rohren (Verfahren Engel) der Nennweite 25 mm bestückt. Parallel dazu erstellt man mit einem Spezialbohrgerät das Bohrloch und stützt dieses vor Beginn des Betonierens mit einem Rohr ab (Durchmesser 1,2 m). Im Schutz dieses Rohrs versenken die Bauleute wenig später die Sonde. Anschließend verfüllen sie den Schacht mit Beton und ziehen aus dem noch nicht abgebundenen Mischgut das Stützrohr wieder heraus. Der Kollektor mit dem VPE-Rohr liegt damit direkt zentrisch im Betonbett. Die Betonmasse um die Kollektoren herum mindert oder verzögert den Energietransport nicht. Denn die Wärmeleitfähigkeit des örtlichen Odenwälder Bodens bewege sich – so Térmica – auf gleicher Höhe wie die des Betons.
Jeweils neun Säulen werden zu einem, die Wärmepumpe bedienenden Heizkreis verbunden. Bei dem Softwarehaus SAP handelt es sich um fünf Kreise. Die geothermische Entzugsleistung betrage 1,5 kW je Pfeiler, versichert Térmica. 56 Energiepfähle plus Verdichterwärme der Wärmepumpe addieren sich im Falle des SAP-Baus auf eine Heizleistung von 135?kW. „Deshalb mussten den Arbeiten Schichtenanalysen vorausgehen, um die Wärmeleitfähigkeit und Ergiebigkeit des Gebirges zu prüfen,“ erläutert der Wärmepumpenspezialist. In Bensheim hätten die Bedingungen gestimmt.
Mit dem eigenen geologischen Know-how und mit Unterstützung der Beratungsfirma Lohr-Consult Wärmepumpen-Institut, Kassel, wagten sich deshalb die Eisenacher an diese Energiepfahltechnik. Diese tritt im Sommer auch in Funktion: entweder als Wärmetauscher für die freie Kühlung des Gebäudes ohne Einbindung der Wärmepumpe oder aber an ganz heißen Tagen als Kältequelle für das Aggregat, das dann auf Kühlbetrieb umschaltet. BERND GENATH

 

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