Langzeiterfahrungen zur geothermischen Nutzung des Lainzer Tunnels in Wien

Abstract

Thermisch aktivierte Gründungselemente bieten die Möglichkeit, statisch konstruktiv erforderliche Bauteile aus Stahlbeton synergetisch zur Energiegewinnung zu nutzen. Diese sogenannten Massivabsorber können bei Infrastrukturbauwerken aufgrund der ohnehin in großer Zahl erforderlichen Gründungselemente vor allem im urbanen Raum einen Beitrag zur Erreichung der Dekarbonisierung des Gebäudesektors beitragen. Im Baulos LT24 – Hadersdorf-Weidlingau des Lainzer Tunnels in Wien wurden Großbohrpfähle einer Bohrpfahlwand thermisch aktiviert, um ein angrenzendes Schulgebäude mit Erdwärme zum Heizen zu versorgen. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die geothermische Versuchsanlage mit Fokus auf die aktivierte Bohrpfahlwand und die umfassende Instrumentierung der Anlage und der Energiepfähle. Das thermo-mechanische Verhalten wird mit Hilfe der vorhandenen Messdaten aus 19 Betriebsjahren analysiert, wobei die Leistungs- und Energiedaten der gesamten Anlage, die Temperaturverteilung in der Energiewand und die Dehnungen eines ausgewählten Energiepfahls diskutiert werden.

Thermo-activated ground structures such as foundation elements offer the possibility of synergistically using structurally required concrete components as heat exchangers. These so-called energy geostructures can contribute to the decarbonization of the building sector in infrastructure especially in urban areas due to the large number of foundation elements that are required in any case. In the LT24 – Hadersdorf-Weidlingau construction lot of the Lainzer Tunnel in Vienna, large bored piles of a bored pile wall were thermally activated to supply an adjacent school building with geothermal energy for heating. This paper gives an overview of the geothermal facility with focus on the activated bored pile wall and the comprehensive instrumentation of the facility and energy piles. The thermo-mechanical behavior is analyzed using the available measured data from 19 years of operation, discussing the performance and energy data of the entire plant, the temperature distribution in the energy wall, and the strains of a selected energy pile.