Gut eingebettet

Spezialbaustoff für Europas größtes Erdwärmesondenfeld in Thalheim

Batterieladesysteme, Schweißtechnik, Solarelektronik – das sind die drei Sparten der Fronius International GmbH. Um diese Technologien noch weiter perfektionieren zu können, baut das Unternehmen derzeit im österreichischen Thalheim bei Wels ein neues Forschungs- und Entwicklungszentrum. Technisches Highlight des Komplexes ist ein großes Erdwärmesondenfeld, das sich als Energiespeicher nutzen lässt. Wegen der hohen Anforderungen an die Speicherfähigkeit der Anlage werden die 204 Sonden mit dem speziellen Verpressbaustoff ThermoCem Plus von HeidelbergCement verfüllt.

Geplant ist ein Betrieb des Forschungs- und Entwicklungsgebäudes frei von CO2-Emissionen. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Nutzung von regenerativen Energiequellen. Neben der Stromerzeugung durch Photovoltaikelemente soll eine 204 Erdwärmesonden umfassende geothermische Anlage die Energieversorgung des Zentrums sicherstellen. Jede der Sonden führt etwa 200 m tief in das Erdreich.

Hoher Energiebedarf gedeckt

Entscheidendes Kriterium für die Wahl dieses Konzepts, für das die Berliner Arup GmbH verantwortlich zeichnet, war die bedarfsgerechte Deckung der Energienachfrage mit Anlagentechniken, die im Grundlastbereich hohe Wirkungsgrade aufweisen und sich ganzjährig sinnvoll nutzen lassen. So wird die enorme Menge an Wärmeenergie aus den diversen elektrischen Einrichtungen der einzelnen Forschungs- und Entwicklungsbetriebe letztlich für die winterliche Beheizung des Gebäudekomplexes verwendet – das derzeit größte Erdwärmesondenfeld in der gesamten Europäischen Union dient dabei als saisonaler Großspeicher. Der sommerliche Kältebedarf der Anlage wird hingegen durch die Nutzung des nahen Flusswassers als geothermische Energiequelle gedeckt.

Die Sonden bestehen aus PE 100, besitzen Rohrdimensionen von 40 x 3,7 mm und sind als sogenannte Duplex-Sonden konzipiert, die jeweils über zwei Vor- und Rücklaufrohre verfügen. Sie werden mit etwa drei Metern Überlänge in Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 150 mm und einer Tiefe von 200 m eingebaut.

ThermoCem – herausragende Wärmeleitfähigkeit

Zur besseren Anbindung an das umgebende Gestein und Erdreich ist eine Hinterfüllung und gleichzeitige Abdichtung der Sonden erforderlich. Hier kommt der Verfüllbaustoff ThermoCem Plus, ein hydraulisch abbindender Trockenmörtel aus natürlichen Rohstoffen zum Einsatz, den HeidelbergCement Baustoffe für Geotechnik GmbH & Co. KG – eine Beteiligung der HeidelbergCement AG - speziell für die Einbettung von Erdwärmesonden entwickelt hat. Er verfügt mit λ=2,0 W/(mK) über eine doppelt so hohe Wärmeleitfähigkeit wie herkömmliche Verfüllbaustoffe und erfüllt damit die hohen Anforderungen der gesamten Anlage. Zudem gewährleistet er einen dauerhaft kraftschlüssigen Verbund und somit einen optimalen Wärmetransport zwischen Sonde und Erdreich. ThermoCem PLUS zeichnet sich darüber hinaus durch seine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Frost-Tau-Wechsel und betonaggressivem Grundwasser aus.

Der Hauptverteilerschacht für die Erdwärmesondenanlage ist eine Sonderanfertigung, ebenfalls aus PE 100. Mittig innerhalb des Feldes platziert, weist er eine stattliche Länge von 12 und eine Höhe von 2,50 m auf und ist begehbar.

Besondere Architektur

Der Neubau des Forschungs- und Entwicklungszentrums Fronius entsteht auf einem rund 27 000 m2 großen, fast dreieckig zulaufenden Areal, das im Norden von einem Flussdamm begrenzt wird. Im Westen schließt sich eine Wohnsiedlung an, im Süden Baumbestand. Der aus einem Wettbewerb hervorgegangene Gebäudeentwurf stammt von den Frankfurter Architekten schneider+schumacher. Mit seiner Klarheit, Offenheit und Flexibilität repräsentiert er die Philosophie des Unternehmens.

Der Komplex besteht aus zwei ringförmig angeordneten, zweigeschossigen Baukörpern, die in der Höhe um eine ganze Etage gegeneinander versetzt sind. Die beiden Gebäudeteile sind etwa 100 m breit und 200 m lang und umschließen jeweils ein großzügiges begrüntes Atrium. Während sich auf der unteren Ebene Hallen und Speziallabore befinden, sind im Obergeschoss Büroräume und sogenannte Bürolabore untergebracht. An den Schmalseiten der Baukörper liegen die Gemeinschaftsbereiche wie das Foyer, das Betriebsrestaurants und diverse Versammlungsräume. Sie sind allesamt direkt den Innenhöfen zugeordnet und bieten den Mitarbeitern so die Möglichkeit, sich im Grünen zu erholen.

Die Tragstruktur des Gebäudes ist so konzipiert, dass sie eine möglichst flexible Nutzung der Räume erlaubt. Dank einer elementierten Trogplattendecke kann in den einzelnen Riegeln trotz 14,50 m Spannweite auf eine Mittelstützenreihe verzichtet werden.n

Thematisch passende Artikel:

Ausgabe 2013-10

Geothermie für Hotel im Zillertal

In Sachen Umweltschutz und Nachhaltigkeit hat das Stock resort in Tirol eine Vorreiterrolle übernommen. Seit Mitte des Jahres wird ein Erweiterungsbau des Hotels durch neun 400 Meter tiefe...

mehr

Neue Broschüre über Umweltschutz-Engagement von HeidelbergCement

Schon seit vielen Jahrzehnten betreibt das Unternehmen aktiven Umweltschutz. Wie dieser konkret aussieht und wie HeidelbergCement noch mehr Lebensqualität an Standorten und Abbaustätten erreicht,...

mehr
Ausgabe 2009-06

Die neue Form der Erdwärmenutzung

Raugeo Helix-Sonde PE-Xa

Das wachsende ökologische Bewusstsein der Bevölkerung führt zu gestiegenen Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Heiz- und Kühlsystemen. Eine der umweltfreundlichsten Methoden...

mehr