Flachgründung zur Ableitung hoher Bauwerkslasten
Die Flachgründung ist im Grundbau eine wirtschaftliche Methode, um Bauwerks-Fundamente mit mehreren Pfählen in Boden auf schnell erreichbaren, tragfähigen Gesteinsschichten zu verankern. Je nach Gebäudegröße und statischen Erfordernissen ist eine bestimmte Mindestanzahl von gleichmäßig verteilten Pfählen nötig, um die gleiche Lastableitung an allen Kontaktpunkten eines Gebäudes zu erzielen.
Flachgründung mit Energiepfahl wird für kleinere Baumaßnahmen an Baugründen verwendet, wo in geringer Bodentiefe eine Gesteinsschicht unter der Frostgrenze erreicht wird. Die Pfähle gleichen Bodenveränderungen durch Frosthebungen aus und verhindern so Risse im Gebäude durch Bewegungen des darunterliegenden Erdreichs.
Tiefgründungen zum Ausgleich von Bodenunterschieden
Nötig ist die Tiefgründung mit deutlich längeren Pfählen auf Baugründen über sehr dicken Bodenschichten. Hier ist der Baugrund möglicherweise zu stark beweglich bei unterschiedlichen Wetterlagen, beispielsweise sandig oder lehmig-schlammig. Durch mehrere, unterschiedlich lange Pfähle ist sichergestellt, dass an jedem Gebäudepunkt die Last ausreichend tief abgeleitet wird.
Ein Energiepfahl zieht auch aus solch großen Tiefen Erdwärme und liefert diese über die Rohre in seinem Innern zu Speicherorten über dem Fundament, beispielsweise in Keller. Von dort kann die gewonnene Wärme in die einzelnen Heizelemente der Wohn- oder Geschäftsräume verteilt werden. Im Sommer ist damit auch die angenehme Klimatisierung ohne externen Stromaufwand zur Abkühlung möglich.
Vorteile der Energiegewinnung aus Erdpfählen
Erste Pfähle beim Errichten von Bauwerken waren Holzpfähle, wie sie auch heute noch unter Pfahlbauten in bestimmten Regionen der Welt verwendet werden. Ein Energiepfahl im Grundbau erfüllt die gleiche Funktion der Stabilisierung des Bauwerks, mit diesen weiteren langfristigen Vorteilen:
Nutzung von Geothermie
Die Bodentemperatur an der Oberfläche stammt von der Umgebungsluft über dem Boden. Erdwärme dagegen steigt aus den inneren Erdschichten zur Erdkruste hoch. Sie ist für die Nutzung mit der Geothermie aus großen Bodentiefen dauerhaft verfügbar. Eine Entnahme wirkt sich nicht auf die Temperaturen in Erd- und Gesteinsschichten aus. Somit kann ein Bauwerk wie ein Mietshaus oder Geschäftsgebäude ständig mit ausreichend Heizwärme oder über Stromspeicher mit elektrischer Energie versorgt werden.
Frostige Winterzeiten oder heiße Sommertage beeinflussen die Menge an Erdwärme nicht. Somit ist Geothermie die zuverlässigste aller erneuerbaren Energien weltweit mit den geringsten Schwankungen.
Geringer Platzbedarf
Ein Energiepfahl braucht genau so viel Platz wie seine Außenabmessungen. Die Menge der Energiepfähle und somit der gesamte Platzbedarf pro Bauwerk sind auf die architektonischen Außenmaße begrenzt. Dadurch kann die Energieversorgung strikt entsprechend der Anzahl aufgestellter Pfähle ohne zusätzliche Außenanlagen im Umfeld des Baugrunds kalkuliert werden. Was zum Weiterleiten der Erdwärme und für Ihre Speicherung sowie Verteilung nötig ist, passt in das Bauwerk und auf vergleichsweise wenig Platz im Außenbereich. Dadurch ist kein Eingriff in die Landschaft außerhalb der Baustelle nötig, was wiederum der Umwelt guttut. Auch werden Lebensräume weder durch sperrige Baukonstruktionen noch durch etwaige Lärmbelästigung beeinträchtigt.
Hohe Tragfähigkeit für Flach- und Tiefgründung
Der für Centrum Energiepfähle verwendete Beton ist fest, wetter- und nässebeständig, robust gegen Erschütterungen und noch stabiler durch die Stahlbewehrung darunter. Sie hält Schadensrisiken von den innenliegenden Energierohren ab und erhöht die ohnehin starke Traglast unter dem Bauwerk. Erdbewegungen, die von den Pfahltypen Flexibilität verlangen, beeinträchtigen die Energiegewinnung nicht. Somit sorgt diese klimaneutrale Nutzungsform überall für die Senkung des Primärenergieverbrauchs bei gleich optimaler Gebäudestatik.
Klima- und Umweltschutz
Viele alternative Energien erfordern für ihre Gewinnung komplexe Eingriffe in große Ökosysteme. Alle Klima- und Umweltdiskussionen ändern nichts daran, dass es hierbei keine Win-win-Situation für die Landschaft und ihre tierischen sowie pflanzlichen Bewohner geben kann. Auch die Wohnqualität von Nachbarn solcher Gewinnungslandschaften erfahren Beeinträchtigungen, beispielsweise durch Lärmbelästigung oder den Ausblick auf Technikwüsten. Die Nutzung von Geothermie ist einem so ausgestatteten Bauwerk nicht anzusehen. Geräuschlos und kontinuierlich gelangt die Erdwärme nach oben. Das umliegende Ökosystem bleibt intakt, weil auch ein Risiko technischer Pannen und damit verbundener Ausbauten oder Abrisse nicht besteht. Auch die Nutzung des Grundstücks um ein so gegründetes Bauwerk bleibt völlig unbeeinflusst.
Langfristig Kostenersparnis bei kontinuierlicher Wärmeversorgung
Einzige Kostenfaktoren bei Geothermie sind die Anzahl der verwendeten Energiepfähle sowie deren Abmessungen und sonstigen Eigenschaften. Hinzu kommen die Kosten für diejenige Technik im und am Bauwerk zum Weiterleiten, Speichern und Verteilen der gewonnenen Erdwärme. Kosten für die Nutzung entstehen den Immobilieneigentümern nicht, da jeder Energiepfahl ihnen allein gehört. Kosten für die zusätzliche Zuführung anderer Energieformen entfallen ebenfalls. Denn mit Schwankungen wie im normalen Stromnetz ist durch die kontinuierliche Nachlieferung aus den Tiefen unter Gestein und Bodenschichten nicht zu rechnen. Wartungskosten fallen in geringem Kostenbereich als Sicherheitscheck für die angeschlossenen Speicher- und Verteilergeräte sowie die Abgabestellen der Erdwärme im und am Gebäude an. Sie sind im Vergleich zu anderen Energieverwendungen ausreichend gering, selbst für ein knappes Hausbudget.
