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Energiepfähle - umweltfreundliches Heizen und Kühlen mit geothermisch aktivierten Stahlbetonfertigpfählen

Schröder, B. / Hanschke, T.

In Rostock, D wird gegenwärtig eine Energiepfahlanlage für ein Geschäftsgebäude realisiert. Energieopfähle stellen eine zusätzliche geothermisch aktivierte Tiefgründung dar und nutzen das oberflächennahe geothermische Potential zum Heizen und/oder Kühlen. Das Funktionsprinzip von Energiepfählen ist analog dem von Erdwärmesonden. Eine umschaltbare Wärmepumpe entzieht dem in den Energiepfählen zirkulierenden Wasser Wärme, die für die Beheizung des Gebäudes zur Verfügung steht oder wahlweise dem Gebäude entzogen und an den Energiepfahl wieder zurückgegeben wird. Die durch Wärmeentnahme bzw. Wärmebeaufschlagung zum Gebirge hin erzeugten Temperaturgradienten bewirken einen gerichteten Wärmestrom. Die Kosten für die Herstellung des Wärmetauschers 'Energiepfahl' sind im Vergleich zur herkömmlichen Erdwärmesonde erfahrungsgemäß um ca. 40 - 50 % geringer. Energiepfahlanlagen erfordern eine optimale, den Untergrundverhältnissen angepaßte Auslegung und Dimensionierung. Neben der Wärmeleitung durch das Gebirge (anstehende Substrate), bestimmen volumetrischer Wärmefluß (Wärmetransport) mit dem Grundwasser, Pfahlanordnung (u.a. gegenseitige Beeinflussung), konstruktive Merkmale (geothermische Aktivierung und Pfahlgeometrie) und Betriebsregime der Geoenergiezentrale die Leistungsfähigkeit von Energiepfählen. Die Energiepfahlanlage in Rostock besteht aus 264 Stahlbetonfertigpfählen (Querschnitt: 35 x 35 cm², Länge 19 m).