Geothermische Energie (Energiepfähle) zur Klimatisierung von Gebäuden

		1. Ortbetonpfähle	4. Pfahlwände
		2. Fertigteilpfähle	5. Schlitzwände
		3. Hohlpfähle	6. Fundamentplatten

Bohrpfähle:

Bohrpfähle werden in der Regel für größere Durchmesser von 60 bis 150 cm angewendet. Diese werden auch für große Tiefen eingesetzt. Die Bohrung kann ohne und mit Stützflüssigkeit oder mit Bohrrohr erfolgen. Nach dem Einbauen des Armierungskorbes wird der Beton von unten eingefüllt und wenn vorhanden die Stützflüssigkeit gleichzeitig abgezogen bzw. das Bohrrohr wieder ausgezogen.

Schneckenbohrpfähle:

Eine Sonderform des Bohrpfahles stellt der Schneckenbohrpfahl dar. Nach dem Abteufen der Bohrung durch die Endlosschnecke wird der Beton durch das zentral angeordnete Schneckenrohr (Seele) eingepreßt und die Schnecke gleichzeitig gezogen. Der Armierungskorb wird nachträglich eingepreßt oder einfibriert.

Mixed-in-place Pfähle:

Zur Herstellung eines mixed-in-place Pfahles wird mit einer Endlosschnecke auf Solltiefe abgebohrt. Während des Abbohrens und Ziehens der Schnecke wird durch Zement-Suspensionszugabe durch die Seele (zentrales Rohr) der Schnecke der anstehende Boden aufgemischt und damit ein Pfahlkörper hergestellt. Die Durchmesser liegen bei 40 bis 90 cm und die Tiefe bei bis zu 22 m. In Pfähle, die statisch belastet werden, werden Stahlprofile oder steife Armierungskörbe eingepreßt.

Ortbetonrammpfähle:

Bei dieser Pfahlart wird ein Vortreibrohr eingerammt bzw. einfibriert, der Armierungskorb eingebaut und gleichzeitig mit dem Einfüllen und Einstampfen des Betons das Vortreibrohr wieder gezogen. Diese Pfahlart ist für kleinere Durchmesser bis zu 60 cm geeignet und kann für größere Pfahllängen eingesetzt werden.

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Stahlbeton-Fertigteilpfähle:

Die Stahlbeton-Rammpfähle werden mit quadratischen Querschnitten von 30/30 cm bis 40/40 cm hergestellt. Die Längen betragen bis zu 14 m. Nach dem Transport auf die Baustelle werden die Pfähle eingerammt. Aus Manipulationsgründen können diese Pfähle nur mit maximalen Längen von 14 Metern produziert und gerammt werden. In vielen Fällen sind die Fundierungstiefen jedoch wesentlich tiefer und das vorhandene Energiepotential in den tieferen Schichten höher.
Zur Gewinnung dieser Energie wurde eine Pfahlverbindung entwickelt, durch welche die Vor- und Rücklaufleitungen hindurchgeführt werden können.

Lieferprogramm - Energie-Fertigteilpfähle:

Pfahlquerschnitt

Pfahllänge

Traglast

30/30 cm

bis 13 Meter

bis 700 kN

35/35 cm

bis 13 Meter

bis 1000 kN

40/40 cm

bis 14 Meter

bis 1400 kN

30/30 cm (konisch)

bis 8 Meter

bodenabhängig

40/40 cm (konisch)

bis 13 Meter

bodenabhängig

(auch ohne enercret-Technologie lieferbar)

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Stahlbeton-Hohlpfähle:

Stahlbeton-Hohlpfähle werden in der Regel mit kreisrunden Querschnitten mit Durchmessern von 30 bis 60 cm als Hohlpfähle im Werk hergestellt. Nach dem Transport auf die Baustelle werden die Pfähle eingerammt. Vor dem Ausgießen des Hohlraums mit Beton werden die Wärmetauscherrohre eingebaut.

Micropfähle:

Micro-Pfähle von geringem Durchmesser aus Stahl- oder Gußrohren werden eingerammt und dann ausbetoniert bzw. wird durch Verpressen von Zementmörtel ein Verbund mit dem umliegenden Erdreich hergestellt. Vor dem Ausgießen der Pfähle werden die Wärmetauschersonden eingebaut.

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Pfahlwände werden mit Pfahldurchmessern 30 bis 150 cm ausgeführt. Es werden die nachfolgenden Typen von Pfahlwänden ausgeführt:

Aufgelöste Wand:

Die statistisch erforderliche Anzahl von Pfählen wird mit dem entsprechenden Abstand eingebracht. Die Zwischenräume werden entweder vor dem Aushub mit mixed-in-place-Pfählen oder während dem Aushub der Baugrube mit Spritzbeton ausgefüllt.

Tangierende Wand:

Die Pfähle werden direkt nebeneinander eingebracht.

Überschnittene Wand:

Die unarmierten Primärpfähle werden mit entsprechendem Abstand gebohrt und betoniert. Die armierten Sekundärpfähle werden vor dem Einhärten des Betons der Primärpfähle zwischen diese eingebohrt, sodaß sie beidseitig in die Primärpfähle einschneiden können. Das Überschneidungsmaß beträgt 10 bis 20 % des Pfahldurchmessers. Primärpfähle werden mit schlechterer Betonqualität hergestellt.

Mixed-in-place Wände:

Baugrubensicherungen werden auch mit überschnittenen mixed-in-place Pfählen ausgeführt. Je nach statischem Erfordernis werden mit entsprechenden Abständen Stahlprofile oder steife Armierungskörbe eingebaut. Für tangierende und überschnittene Bohrpfahlwände werden vor Beginn der Bohrarbeiten Bohrschablonen hergestellt, um die genauen Abstände zu gewährleisten. Sie dienen der Führung der Bohrrohre. Ansonsten gelten die üblichen Pfahlbohrmethoden.

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Schlitzwände werden je nach Boden und Tiefe gegreifert oder gefräst. Tiefen über 100m sind möglich. Übliche Wanddicken liegen zwischen 40 und 120 cm. Mit Fräsen sind Wanddicken bis 300 cm ausführbar. Die Herstellung der Wände kann in drei Arten erfolgen:

Zweiphasen-Verfahren:

Zur Abstützung der Wände des ausgehobenen Schlitzsegmentes wird gleichzeitig mit dem Aushub eine nichterhärtende Stützflüssigkeit (meist Bentonit) eingebracht. Nach Fertigstellung des Schlitzsegmentes wird der Armierungskorb eingebaut und der Beton von unten aufgefüllt. Die verdrängte Stützflüssigkeit wird zur Wiederverwertung abgezogen.

Einphasen-Verfahren:

Dieses Verfahren wird hauptsächlich für statisch gering beanspruchte Dichtwände angewendet. Die Stützflüssigkeit besteht aus einer verzögernd erhärtenden Suspension auf Zementbasis, welche nicht abgezogen wird und somit Wandelement wird. In dieser Schlitzwandart wird kein Armierungskorb eingebaut.

Kombinationsverfahren:

In die entsprechend dem Einphasen-Verfahren erstellte Wand werden Dichtelemente wie Beton-Fertigteilelemente der Stahlspundwandprofile eingebaut.

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Allgemeines:

Der Großteil der Gebäude wird auf Fundamentplatten, Streifenfundamente, Punktfundamente oder Kombinationen dieser Fundierungsarten gegründet. Fast immer wird unter diesen Fundamenten eine Sauberkeitsschicht aus Magerbeton oder Feinkies vorgesehen. In diese Schicht können Wärmetauscherleitungen eingelegt werden und damit die Erdwärme genutzt werden.

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