Regenerative Energiepotenziale von Spundwänden

Wirtschaftlicher und nachhaltiger Einsatz von Spundwänden, insbesondere für innerstädtische Bauvorhaben mit Unterflur-Bauteilen (Keller / Tiefgaragen) im Grundwasser.

2022 beauftragte uns ArcelorMittal damit, Konstruktionsvarianten für den Bau der Außenwand von innerstädtischen Tiefgaragen und Kellerräumen vergleichend zu untersuchen. Unsere Fallstudie betrachtet eine zweigeschossige Tiefgarage mit einer horizontalen Abdichtung gegen das anstehende Grundwasser mittels UW-Beton-Sohle. Durchschnittliche Bodenbedingungen mit Auffüllungen über Sand- und Kiesböden und ein Grundwasserspiegel nah der Geländeoberkante waren zwei maßgebende Randparameter für unsere Analyse.

Verglichen wurden die Systeme

  • Permanente Spundwand als verbleibende Außenwand
  • Spundwand mit temporärer Nutzung als Baugrubenverbau und luftseitig hergestellter Stahlbeton-Außenwand
  • Überschnittene Bohrpfahlwand als verbleibende Außenwand
  • Schlitzwand als verbleibende Außenwand

hinsichtlich folgender Bewertungskriterien:

  • Investitionskosten,
  • Flächenbereitstellung von Nutzflächen,
  • Unterhaltungskosten,
  • Bauzeit,
  • Baulogistik, Beeinträchtigung „Bau-Umfeld“,
  • Ausführungsrisiken und
  • Nachhaltigkeit

Eine permanente Spundwand als Stützwand hat sich hierbei als wirtschaftlichste Lösung herauskristallisiert.

Ein zusätzlicher, in der Studie noch nicht berücksichtigter Vorteil von Spundwänden als tragende Außenwandkonstruktion, ist die nachhaltige Nutzung als Energieträger. In dem Fall wird das u. a. vom Ingenieurbüro ZMI, Herr Dr.-Ing. D. Koppmann mit entwickelte und von der SPS Energy GmbH patentierte System der Energiespundwand (Patent Nr. EP 2 374 942 B1 und EP 3 486 378 A1) genutzt. Hierbei können bis zu 100 % des Kälte- und Wärmebedarfes angrenzender bzw. benachbarter Gebäude durch thermisch aktivierte Außenwand-Spundwände abgedeckt werden.

Wasser verfügt über eine hohe Wärmekapazität, die Wassertemperaturen ändern sich nur träge – somit besitzen Oberflächengewässer und wassergesättigte Böden, ein großes thermisches Energiepotenzial. Koppelt man Spundwände mit Absorberrohren, die die Wärme des Wassers nutzen, lässt sich die gewonnene Energie mittels Wärmepumpentechnologie zum Heizen oder Kühlen einsetzen.

Hier können Sie sich die Studie direkt herunterladen.

Weiterführende Informationen zum System Energiespundwand finden Sie hier.

© Bildmaterial mit freundlicher Unterstützung von ArcelorMittal Sheet Piling

 

 

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