Untersuchungen zur Effizienz von thermo-aktiven Abdichtungselementen zur thermischen Nutzung des Untergrunds

Die thermische Aktivierung von Betonbauteilen zur energetischen Nutzung des Untergrunds findet in den letzten Jahren immer weitere Verbreitung. Ausführungsbeispiele finden sich für Energiepfähle, Energiebodenplatten oder Energieschlitzwände, bei denen die Wärmeaustauscherrohre an der statisch erforderlichen Bewehrung befestigt werden. Aufbauend auf diesem Prinzip wurden am Lehrstuhl für Geotechnik im Bauwesen der RWTH Aachen im Rahmen eines Forschungsvorhabens thermo-aktive Abdichtungselemente für die thermische Aktivierung von erdberührenden Bauteilen unter dem Einfluss von (strömendem) Grundwasser entwickelt und deren Effizienz durch Großversuche und numerische Simulationen untersucht. Die thermo-aktiven Abdichtungselemente sind durch eine flexible Leitungsverlegung und einen nahezu direkten Kontakt zum Erdreich gekennzeichnet. Im Rahmen der Versuche konnten in Abhängigkeit der System- und Randbedingungen Entzugsleistungen zwischen 25 W/m² und 300 W/m² erzielt werden. Als maßgebende Einflussparameter auf den Wärmeertrag konnten der Volumenstrom im Wärmeaustauschersystem, die Wärmeübertragungsfläche sowie die Erdreichtemperatur identifiziert werden.