AT515659B1

AT515659B1 - Geothermal storage and method for producing the same

Info

Publication number: AT515659B1
Application number: ATA50388/2014A
Authority: AT
Original assignee: Terkl Ulrich Ing
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2015-11-15
Also published as: AT515659A4; DE202015003866U1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Erdwärmespeicher (1), mit einer unter einer Decke (3) eines Gebäudes angeordneten Speichermasse (5), welche thermisch mit dem Gebäude in Verbindung steht, wobei die Speichermasse (5) durch eine wärmedämmende Schicht an zumindest einer Seite von einem den Erdwärmespeicher (1) umgebenden Erdreich (6) getrennt ist. Um eine einfache Herstellung des Erdwärmespeichers (1) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die wärmedämmende Schicht zumindest ein Beton und ein Dämmmaterial umfassendes Verbundelement (2) aufweist, welches die Decke (3) trägt. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Erdwärmespeichers (1), welcher eine durch eine wärmedämmende Schicht seitlich von einem umgebenden Erdreich (6) getrennte Speichermasse (5) aufweist.The invention relates to a geothermal heat store (1), with a storage mass (5) arranged under a ceiling (3) of a building, which is thermally in communication with the building, wherein the storage mass (5) by a heat-insulating layer on at least one side of a the geothermal storage (1) surrounding soil (6) is separated. In order to enable a simple production of the geothermal heat store (1), the invention provides that the heat-insulating layer has at least one concrete and a damping material comprehensive composite element (2) which carries the ceiling (3). Furthermore, the invention relates to a method for producing a geothermal heat store (1), which has a by a heat-insulating layer laterally from a surrounding soil (6) separate storage mass (5).

Description

Beschreibungdescription

ERDWÄRMESPEICHER SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DESSELBENERDWÄRMESPOICHER AND PROCESS FOR THE MANUFACTURE THEREOF

[0001] Die Erfindung betrifft einen Erdwärmespeicher, mit einer unter einer Decke angeordneten Speichermasse, welche thermisch mit einem Gebäude in Verbindung steht, wobei die Speichermasse durch eine wärmedämmende Schicht an zumindest einer Seite von einem den Erdwärmespeicher umgebenden Erdreich getrennt ist.The invention relates to a geothermal energy storage, with a arranged under a ceiling storage mass, which is thermally in communication with a building, wherein the storage mass is separated by a heat-insulating layer on at least one side of a geothermal storage surrounding soil.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Erdwärmespeichers, welcher eine durch eine wärmedämmende Schicht seitlich von einem umgebenden Erdreich getrennte Speichermasse aufweist.Further, the invention relates to a method for producing a geothermal heat storage, which has a by a heat-insulating layer laterally separated from a surrounding soil storage mass.

[0003] Erdwärmespeicher der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart das Dokument DE 20 2013 104 365 U1 einen nach unten offenen Erdwärmespeicher, welcher rundum durch eine Dämmungs- und Abdichtungsstruktur gegenüber einem den Erdwärmespeicher umgebenden Erdreich gedämmt und abgedichtet ist. Derartige Erdwärmespeicher ermöglichen es, über im Erdwärmespeicher angeordnete und mit einem Heizungssystem eines Gebäudes verbundene Rohrleitungen in einer warmen Jahreszeit überschüssige Wärme aus dem Gebäude in den Erdwärmespeicher zu transportieren und somit das Gebäude zu kühlen. Dabei wird der Erdwärmespeicher derart aufgeheizt, dass noch in einer kalten Jahreszeit Wärme im Erdwärmespeicher gespeichert ist, welche dann zur Beheizung des Gebäudes genutzt werden kann. Eine Nutzung der Wärme kann dann beispielsweise über Wärmepumpen erfolgen, welche die gespeicherte Wärme auf ein höheres Temperaturniveau heben.Geothermal storage of the type mentioned are known from the prior art. For example, the document DE 20 2013 104 365 U1 discloses a downwardly open geothermal storage, which is all around insulated and sealed by an insulation and sealing structure against a soil surrounding the geothermal reservoir soil. Such geothermal storage make it possible to transport excess heat from the building into the geothermal store via heat pipes arranged in the geothermal storage and connected to a heating system of a building pipes in a warm season and thus to cool the building. In this case, the geothermal heat is heated so that even in a cold season heat is stored in the geothermal heat, which can then be used to heat the building. Use of the heat can then take place for example via heat pumps, which raise the stored heat to a higher temperature level.

[0004] Nachteilig bei Erdwärmespeichern des Standes der Technik ist, dass eine Herstellung der umlaufenden Dämmungs- und Abdichtungsstruktur sehr aufwendig ist. Dabei müssen dämmende und dichtende Schichten derart übereinander angeordnet werden, dass diese den Erdwärmespeicher gegenüber einem übergebenden Erdreich vollständig abdichten. Wird bei einer Herstellung der Dämmungs- und Abdichtungsstruktur beispielsweise eine Abdichtungsfolie beschädigt, kann oberflächliches Grund- oder Schichtenwasser in den Erdwärmespeicher eintreten. Dadurch wird auch eine Dämmung beschädigt, sodass Wärme im Erdwärmespeicher nicht mehr gespeichert, sondern seitlich an das Erdreich abgegeben wird. Somit kann eine Wirkung des Wärmespeichers wie vorstehend beschrieben nicht oder nur in eingeschränktem Ausmaß erreicht werden.A disadvantage of geothermal reservoirs of the prior art is that a production of the circumferential insulation and sealing structure is very expensive. In this case, insulating and sealing layers must be arranged one above the other in such a way that they completely seal the geothermal heat store with respect to a transferring earth. If, for example, a sealing film is damaged in a production of the insulation and sealing structure, superficial groundwater or layered water can enter the geothermal heat store. As a result, an insulation is damaged, so that heat stored in the geothermal storage no longer, but is discharged laterally to the ground. Thus, an effect of the heat accumulator as described above can not be achieved or only to a limited extent.

[0005] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Erdwärmespeicher der eingangs genannten Art anzugeben, welcher besonders einfach und prozesssicher herstellbar ist, sodass eine zuverlässige Wirkung des Erdwärmespeichers gewährleistet werden kann.This is where the invention begins. The object of the invention is to provide a geothermal heat storage of the type mentioned, which is particularly simple and reliable to produce, so that a reliable effect of the geothermal heat can be guaranteed.

[0006] Weiter soll ein Verfahren der eingangs genannten Art angegeben werden, mit welchem ein solcher Erdwärmespeicher einfach und gleichzeitig prozesssicher herstellbar ist.Next, a method of the type mentioned above, with which such a geothermal heat storage is simple and simultaneously reliable to produce.

[0007] Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Erdwärmespeicher der eingangs genannten Art die wärmedämmende Schicht zumindest ein Beton und ein Dämmmaterial umfassendes Verbundelement aufweist, welches die Decke trägt.The first object is achieved in that in a geothermal heat storage of the type mentioned, the heat-insulating layer has at least one concrete and an insulating material comprehensive composite element which carries the ceiling.

[0008] Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass durch Einsatz eines entsprechenden Verbundelementes einerseits eine prozesssichere Herstellung des Erdwärmespeichers möglich ist, weil das Verbundelement vorab beispielsweise in einer automatisierten Fertigung mit hoher Prozesssicherheit hergestellt werden kann. Andererseits wird über eine tragende Verbindung des Verbundelementes mit der Decke des Gebäudes, welche üblicherweise einen Boden eines untersten Geschoßes des unteren Gebäudes bildet, eine überraschend gute Dämmung des Erdwärmespeichers nach oben erreicht.In the context of the invention it has been recognized that by using a corresponding composite element on the one hand, a process-reliable production of geothermal storage is possible because the composite element can be prepared in advance, for example, in an automated production with high process reliability. On the other hand, a surprisingly good insulation of the geothermal heat storage is achieved via a load-bearing connection of the composite element with the ceiling of the building, which usually forms a bottom of a lowermost floor of the lower building.

[0009] Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Speichermasse an allen Seiten von Verbundelementen umgeben ist, welche eine die Speichermasse umschließende, wärmedämmende und abdichtende Schicht bilden. Normalerweise sind unter der Speichermasse bzw. zwischen derAdvantageously, it is provided that the storage mass is surrounded on all sides by composite elements which form a storage mass enclosing, heat-insulating and sealing layer. Usually under the storage mass or between the

Speichermasse und einem unter dem Erdwärmespeicher befindlichen Erdreich keine Verbundelemente oder wärmedämmenden Materialien angeordnet. Dadurch kann auch eine Wärmekapazität eines unter dem Erdwärmespeicher befindlichen Erdreiches zur Wärmespeicherung genutzt werden. Als Dämmmaterial wird bei einem Verbundelement, welches bei einem erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher eingesetzt wird, üblicherweise expandiertes Polystyrol, extrudierter Polystyrol-Hartschaum oder dergleichen eingesetzt. Der Beton des Verbundelementes, welcher für eine erhöhte Festigkeit auch als Faserbeton ausgebildet sein kann, bildet eine Abdichtung des Erdwärmespeichers gegenüber einem dem Erdwärmespeicher umgebenden Erdreich.Storage mass and located under the geothermal storage soil no composite elements or insulating materials arranged. As a result, a heat capacity of a soil located under the geothermal storage can be used for heat storage. When insulating material is used in a composite element, which is used in a geothermal storage according to the invention, usually expanded polystyrene, extruded polystyrene foam or the like. The concrete of the composite element, which may be designed for increased strength as a fiber concrete, forms a seal of the geothermal energy storage against a soil surrounding the geothermal reservoir.

[0010] Aufgrund des Einsatzes von Beton im Verbundelement, wodurch das Gebäude gestützt bzw. getragen wird, ist es möglich, den erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher auch unter hohen Gebäuden anzuordnen, weil die Abdichtung und Dämmung des Erdwärmespeichers so gleichzeitig als das Gebäude stützendes Element dient.Due to the use of concrete in the composite element, whereby the building is supported or supported, it is possible to arrange the geothermal heat storage according to the invention even under tall buildings, because the sealing and insulation of the geothermal heat storage so serves as the building supporting element.

[0011] Um eine besonders hohe Stabilität des auf dem Erdwärmespeicher angeordneten Gebäudes bei guter Abdichtung des Erdwärmespeichers zu erreichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verbundelement eine aus Beton bestehende Lage aufweist, welche sich durchgehend von einem oberen Ende des Verbundelementes bis zu einem unteren Ende des Verbundelementes erstreckt. Dadurch können einerseits auf die Decke wirkende Gewichtskräfte besonders gut von der wärmedämmenden Schicht bzw. den Verbundelementen aufgenommen und an einen Untergrund übertragen werden. Andererseits ist durch eine von einem oberen Ende zu einem unteren Ende durchgehende Lage aus Beton auf einfache Weise eine flächige Abdichtung des im Verbundelement enthaltenen Dämmmaterials gewährleistet.In order to achieve a particularly high stability of the arranged on the geothermal energy store with good sealing of the geothermal energy store, it is preferably provided that the composite element has a concrete layer consisting of continuously from an upper end of the composite element to a lower end of the composite element extends. As a result, on the one hand, weight forces acting on the ceiling can be picked up particularly well by the heat-insulating layer or the composite elements and transmitted to a substrate. On the other hand, a flat seal of the insulating material contained in the composite element is ensured by a continuous from an upper end to a lower end layer of concrete.

[0012] E in Eindringen von Oberflächen-, Grund- oder Schichtenwasser in die Speichermasse wird auf einfache Weise verhindert, wenn das Dämmmaterial zwischen der aus Beton bestehenden Lage und der Speichermasse angeordnet ist. Dadurch ist ein Kontakt des Dämmmaterials mit einem den Erdwärmespeicher umgebenden Erdreich auf einfache Weise verhindert. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass auf das Verbundelement wirkende Kräfte im Wesentlichen über die aus Beton bestehende Lage abgeleitet werden, sodass keine mechanische Beschädigung eines Dämmmaterials erfolgt, welches üblicherweise eine wesentlich geringere Steifigkeit als Beton aufweist.E in penetration of surface, ground or layer water in the storage mass is prevented in a simple manner when the insulating material between the existing concrete layer and the storage mass is arranged. As a result, contact of the insulating material is prevented with a soil surrounding the geothermal storage soil in a simple manner. At the same time, it is ensured that forces acting on the composite element are essentially dissipated via the layer consisting of concrete, so that no mechanical damage of an insulating material takes place, which usually has a substantially lower rigidity than concrete.

[0013] Während das Dämmmaterial gegenüber einem den Erdwärmespeicher umgebenden Erdreich vorzugsweise durch Beton bzw. durch Faserbeton abgedichtet ist, ist in der Regel zwischen dem Dämmmaterial und der Speichermasse keine aus Beton bestehende Lage vorgesehen. Zur Abdichtung des Dämmmaterials gegenüber der Speichermasse ist jedoch bevorzugt vorgesehen, dass das Verbundelement eine das Dämmmaterial zur Speichermasse hin abdichtende Folie aufweist, insbesondere eine Noppenfolie. Dadurch ist eine Beschädigung des Dämmmaterials durch von der Speichermasse in das Verbundelement eindringende Feuchtigkeit auf einfache Weise verhindert.While the insulating material is preferably sealed by a concrete surrounding the geothermal storage soil by concrete or fiber concrete, no existing concrete layer is usually provided between the insulation material and the storage mass. For sealing the insulating material against the storage mass, however, it is preferably provided that the composite element has a damping material for the storage material sealing foil, in particular a dimpled film. As a result, damage to the insulating material is prevented by penetrating from the storage mass in the composite element moisture in a simple manner.

[0014] Für eine günstige Kraftübertragung von der Decke an das Verbundelement bzw. vom Verbundelement an einen Untergrund hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verbundelement eine das Dämmmaterial an einem oberen Ende bedeckende obere Betonlage und/oder eine das Dämmmaterial an einem unteren Ende bedeckende untere Betonlage aufweist. Dadurch kann beispielsweise eine flächige Einleitung einer Gewichtskraft von der Decke in das Verbundelement durch einen Flächenkontakt erfolgen. Gleichzeitig ist dadurch auf einfache Weise sichergestellt, dass ein Eindringen von Feuchtigkeit von einer Ober- bzw. einer Unterseite in das Dämmmaterial vermieden ist.For a favorable power transmission from the ceiling to the composite element or from the composite element to a substrate, it has proved to be advantageous if the composite element, the insulating material at an upper end covering the upper concrete layer and / or the insulating material at a lower end having covering lower concrete layer. As a result, for example, an areal introduction of a weight force from the ceiling into the composite element can take place. At the same time it is ensured in a simple manner that moisture from an upper or a bottom is prevented from penetrating into the insulating material.

[0015] Eine besonders einfache und prozesssichere Herstellung des Verbundelementes bei gleichzeitig hoher Stabilität desselben ist möglich, wenn das Verbundelement zumindest ein quaderförmiges, aus Dämmmaterial bestehendes Dämmelement aufweist, welches an fünf Seitenflächen von Beton eingeschlossen ist. Üblicherweise ist an einer der Speichermasse zugewandten Seitenfläche des Dämmelementes kein Beton vorgesehen. An dieser Seitenfläche ist in der Regel eine Noppenfolie wie vorstehend ausgeführt dichtend zwischen dem Däm- meiement und der Speichermasse angeordnet. In der Regel sind die Verbundelemente etwa quaderförmig ausgebildet. Zum Erreichen einer hohen Effizienz des Erdwärmespeichers hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Verbundelemente, welche die wärmedämmende Schicht bilden, eine Höhe von 1 m bis 3 m, vorzugsweise 110 cm bis 150 cm, und eine Tiefe von 10 cm bis 50 cm, insbesondere 20 cm bis 30 cm, aufweisen. Eine Breite der Verbundelemente kann entsprechend einer Seitenlänge des Erdwärmespeichers ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass mehrere idente Verbundelemente mit einer Breite von beispielsweise 1 m nebeneinander angeordnet werden. Dadurch wird bei einer Herstellung ein hoher Gleichteilgrad erzielt.A particularly simple and process-reliable production of the composite element with the same high stability is possible if the composite element has at least one cuboid, consisting of insulating insulating material, which is enclosed on five side surfaces of concrete. Usually, no concrete is provided on one of the storage mass facing side surface of the insulating element. As a rule, a nubbed foil is arranged sealingly between the damping element and the storage mass on this side surface. In general, the composite elements are approximately cuboid. To achieve a high efficiency of the geothermal reservoir, it has proved to be advantageous if the composite elements forming the heat-insulating layer, a height of 1 m to 3 m, preferably 110 cm to 150 cm, and a depth of 10 cm to 50 cm, in particular 20 cm to 30 cm. A width of the composite elements may be formed corresponding to a side length of the geothermal heat storage. However, it can also be provided that a plurality of identical composite elements with a width of, for example, 1 m are arranged side by side. As a result, a high degree of uniformity is achieved during production.

[0016] Bei Herstellung der Verbundelemente hat es sich als günstig erwiesen, wenn eine Schalung mit den Abmessungen des Verbundelementes entsprechenden Abmessungen gebildet wird, wonach ein vorzugsweise quaderförmiges und aus Dämmmaterial bestehendes Dämmelement in der Schalung angeordnet wird, wonach flüssiger Beton auf das Dämmelement bzw. in die Schalung gegossen wird, sodass der Beton das Dämmelement an vier Flächen umschließt sowie eine Deckfläche des Dämmelementes bedeckt. Das Dämmelement wirkt dabei als verlorene Schalung, welche im Verbundelement verbleibt. Üblicherweise ist eine Wanddicke des das Dämmelement umgebenden Betons an allen fünf Seiten etwa gleich, beispielsweise 1 cm bis 20 cm, insbesondere 3 cm bis 10 cm. Anschließend wird der Beton ausgehärtet, wonach das Dämmelement samt dem das Dämmelement umgebenden Beton aus der Schalung entnommen wird, wonach an der nicht von Beton bedeckten bodenseitigen Fläche des Dämmelementes eine Dichtfolie, vorzugsweise eine Noppenfolie, angeordnet wird.When producing the composite elements, it has proved to be advantageous if a formwork with the dimensions of the composite element corresponding dimensions is formed, after which a preferably cuboid and insulating material consisting of insulating element is arranged in the formwork, after which liquid concrete on the insulating element or is poured into the formwork so that the concrete surrounds the insulating element on four surfaces and covers a top surface of the insulating element. The insulating element acts as a lost formwork, which remains in the composite element. Usually, a wall thickness of the concrete surrounding the insulating element is approximately the same on all five sides, for example 1 cm to 20 cm, in particular 3 cm to 10 cm. Subsequently, the concrete is cured, after which the insulating element is removed together with the surrounding the insulating element concrete from the formwork, after which at the non-concrete covered bottom surface of the insulating element, a sealing film, preferably a dimpled film is arranged.

[0017] Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Noppenfolie bereits vor einem Positionieren des Dämmelementes in der Schalung mit dem Dämmelement verbunden wird, sodass das Dämmelement samt Noppenfolie die verlorene Schalung bildet, welche im Verbundelement verbleibt. Ein entsprechendes Fertigungsverfahren kann auf einfache Weise in einem industriellen Maßstab und mit hoher Prozesssicherheit umgesetzt werden, sodass eine sehr geringe Fehlerquote erreicht wird.Alternatively, it may be provided that the nubbly foil is already connected before positioning the insulating element in the formwork with the insulating element, so that the insulating element together with nubbed foil forms the lost formwork, which remains in the composite element. A corresponding manufacturing method can be implemented in a simple manner on an industrial scale and with high process reliability, so that a very low error rate is achieved.

[0018] Mit derartigen Verbundelementen wird eine sehr hohe Stabilität eines auf dem Erdwärmespeicher angeordneten Gebäudes erreicht, weil drei von einem oberen Ende des Dämmelementes zu einem unteren Ende des Dämmelementes durchgehende Lagen aus Beton vorgesehen sind, durch welche Kräfte in einen Untergrund geleitet werden können.With such composite elements, a very high stability of a arranged on the geothermal energy store building is achieved because three are provided by an upper end of the insulating element to a lower end of the insulating element continuous layers of concrete, by which forces can be directed into a subsurface.

[0019] Selbstverständlich kann zur Erhöhung einer Festigkeit des Verbundelementes auch vorgesehen sein, dass im Beton des Verbundelementes eine Bewehrung angeordnet ist.Of course, to increase the strength of the composite element may also be provided that a reinforcement is arranged in the concrete of the composite element.

[0020] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Decke eine Holzdecke ist, welche vorzugsweise Mehrschichtholzplatten aufweist. Es hat sich gezeigt, dass dadurch eine besonders günstige Energiespeicherung und Nutzung der gespeicherten Wärme möglich ist, da dann eine Wärmedämmung der Speichermasse seitlich über das in den Verbundelementen enthaltende Dämmmaterial erfolgt, während die Speichermasse in vertikaler Richtung nicht gedämmt ist, um auch eine Nutzung des unter dem Erdwärmespeicher befindlichen Erdreiches als Speicher zu ermöglichen, wobei gleichzeitig über die Holzdecke ein Wärmeaustausch mit dem über der Holzdecke befindlichen Gebäude möglich ist. Üblicherweise ist zwischen der Speichermasse und der Holzdecke keine Schicht aus Beton vorgesehen. Somit kann über die Holzdecke auch ein direkter Wärmeaustausch zwischen dem Erdwärmespeicher und dem Gebäude durch gleichmäßige und angenehme Temperierung der Holzdecke erfolgen.It is preferably provided that the ceiling is a wooden ceiling, which preferably has multi-ply wood panels. It has been shown that thereby a particularly favorable energy storage and use of the stored heat is possible, since then a thermal insulation of the storage mass takes place laterally over the insulating material contained in the composite elements, while the storage mass is not insulated in the vertical direction, in order to use the Under the geothermal storage soil to allow as storage, while at the same time on the wooden ceiling heat exchange with the building located above the wooden ceiling is possible. Usually, no layer of concrete is provided between the storage mass and the wooden ceiling. Thus, a direct heat exchange between the geothermal heat storage and the building can be done by uniform and pleasant temperature of the wooden ceiling on the wooden ceiling.

[0021] Grundsätzlich kann jedes beliebige Medium mit der entsprechenden Wärmekapazität als Speicher eingesetzt werden. Als besonders günstig hat es sich jedoch erwiesen, dass die Speichermasse Erde ist. Dadurch entfällt bei einer Herstellung des Erdwärmespeichers ein Entsorgen eines Aushubes. Gleichzeitig ist eine Bereitstellung einer separaten Speichermasse nicht erforderlich.Basically, any medium with the appropriate heat capacity can be used as a memory. However, it has proved to be particularly favorable that the storage mass is earth. This eliminates the need to dispose of a excavation in a production of geothermal storage. At the same time a provision of a separate storage mass is not required.

[0022] Weil bei einem erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher eine Lagerung eines auf dem Erdwärmespeicher befindlichen Gebäudes über die Verbundelemente erfolgt, ist es von Vorteil, wenn zur Bildung einer planen Auflagefläche für die Verbundelemente unter der Speichermasse eine untere Sauberkeitsschicht vorgesehen ist, welche insbesondere Kies, Sand und/oder Splitt enthält. Üblicherweise wird diese Sauberkeitsschicht verdichtet, bevor Verbundelemente auf dieser angeordnet werden.Because in a geothermal storage according to the invention storage of a building located on the geothermal storage on the composite elements, it is advantageous if a lower cleanliness layer is provided to form a flat support surface for the composite elements under the storage mass, which in particular gravel, sand and / or grit contains. Usually, this cleanliness layer is compacted before composite elements are placed on it.

[0023] Weiter kann insbesondere für ein angenehmes Raumklima in einem über dem Erdwärmespeicher positionierten Gebäude über der Speichermasse eine obere Sauberkeitsschicht vorgesehen sein, welche insbesondere Kies, Sand und/oder Splitt enthält.Further, in particular for a pleasant room climate in a positioned over the geothermal heat storage building above the storage mass an upper cleanliness layer may be provided, which contains in particular gravel, sand and / or grit.

[0024] Für eine effiziente Speicherung von Wärme im Erdwärmespeicher bzw. eine bevorzugte Entnahme von Wärme aus dem Erdwärmespeicher hat es sich als günstig erwiesen, dass in der unteren Sauberkeitsschicht mit einem Heizungssystem des Gebäudes verbundene Soleleitungen angeordnet sind. Weiter können entsprechende Soleleitungen auch in einer oberen Sauberkeitsschicht angeordnet sein, um einen optimalen Transport von Wärme aus dem bzw. in den Erdwärmespeicherzu ermöglichen.For efficient storage of heat in the geothermal heat storage or a preferred removal of heat from the geothermal storage, it has proven to be beneficial that are arranged in the lower cleanliness layer connected to a heating system of the building brine pipes. Furthermore, corresponding brine pipes can also be arranged in an upper clean-up layer, in order to allow optimum transport of heat out of or into the geothermal store.

[0025] Je nach klimatischen Bedingungen einer Region, in welcher der Erdwärmespeicher eingesetzt wird, kann eine geringere bzw. stärkere Dämmung der Speichermasse gegenüber dem Gebäude günstig sein. Wenn eine gute Dämmung gewünscht bzw. erforderlich ist, kann zwischen der Speichermasse und der Decke eine wärmedämmende obere Dämmschicht vorgesehen sein, welche insbesondere Glasschaum-Granulat enthält.Depending on the climatic conditions of a region in which the geothermal storage is used, a lower or stronger insulation of the storage mass relative to the building can be beneficial. If a good insulation is desired or required, may be provided between the storage mass and the ceiling, a heat-insulating upper insulating layer, which contains in particular glass foam granules.

[0026] Ein Eintrag von Wärme in die Speichermasse ist auf besonders einfache Weise möglich, wenn die Speichermasse durchsetzende Leitungen vorgesehen sind, welche mit einem Heizungssystem des Gebäudes in Verbindung stehen.An entry of heat into the storage mass is possible in a particularly simple manner when the storage mass passing lines are provided, which are in communication with a heating system of the building.

[0027] Zur Ausbildung eines für eine Wärmespeicherung günstigen Temperaturgradienten in dem oberen Bereich des Erdwärmespeichers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn unmittelbar unter der Decke ein Hohlraum angeordnet ist. Dieser Hohlraum kann darüber hinaus auch für eine Leitungsführung genutzt werden, sodass beispielsweise Elektro- oder Installationsleitungen in diesem Hohlraum angeordnet werden können.To form a favorable for a heat storage temperature gradient in the upper region of the geothermal reservoir, it has proved to be advantageous if a cavity is located directly under the ceiling. This cavity can also be used for a wiring, so that, for example, electrical or installation cables can be arranged in this cavity.

[0028] Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei zur Herstellung der wärmedämmenden Schicht zumindest ein vorgefertigtes Verbundelement eingesetzt wird, welches Beton, insbesondere Faserbeton, und ein Dämmmaterial enthält, wonach eine Decke derart auf der wärmedämmenden Schicht angeordnet wird, dass das Verbundelement die Decke trägt.The further object is achieved by a method of the type mentioned above, wherein for the preparation of the insulating layer, at least one prefabricated composite element is used, which contains concrete, especially fiber concrete, and a damping material, after which a blanket arranged on the heat-insulating layer is that the composite element carries the ceiling.

[0029] Durch den Einsatz vorgefertigter Verbundelemente wird einerseits ein Fehlerrisiko bei Herstellung des Erdwärmespeichers reduziert. Andererseits wird durch einen Einsatz vorgefertigter Verbundelemente ein Betonieren bei der Herstellung des Wärmespeichers vor Ort vermieden, wodurch eine Baufeuchte vermieden und ein trockener Bau von Anfang an ermöglicht werden. Weiter kann der Erdwärmespeicher dadurch auch auf einfache Weise bei kalten Außentemperaturen hergestellt werden, da eine Trocknung des Betons vor Ort nicht erforderlich ist. Darüber hinaus wird durch den Einsatz von vorgefertigten Verbundelementen eine Bauzeit reduziert, wodurch Kosten gespart werden können.By using prefabricated composite elements, on the one hand, a risk of error in the production of the geothermal heat storage is reduced. On the other hand, by using prefabricated composite elements concreting is avoided in the production of heat storage site, thereby avoiding a building moisture and a dry construction from the beginning to be possible. Furthermore, the geothermal heat storage can thereby also be produced in a simple manner in cold outside temperatures, since drying of the concrete on site is not necessary. In addition, the use of prefabricated composite elements reduces construction time, which can save costs.

[0030] Eine günstige Wärmespeicherung im Erdwärmespeicher einerseits sowie eine stabile Positionierung der Verbundelemente andererseits werden auf einfache Weise möglich, wenn eine Grube durch Ausheben eines Erdreiches ausgehoben wird, wonach eine vorzugsweise Kies, Sand und/oder Splitt enthaltende untere Sauberkeitsschicht in der Grube angeordnet wird, wonach das zumindest eine Verbundelement auf der Sauberkeitsschicht positioniert wird, wonach eine Speichermasse oberhalb der Sauberkeitsschicht angeordnet wird. Dies ermöglicht ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Erdwärmespeichers, wobei die Speichermasse einerseits in einer horizontalen Richtung durch die Verbundelemente gegenüber dem Erdreich abgedichtet sowie gedämmt ist und andererseits in einer Richtung nach unten über die Sauberkeitsschicht mit dem Erdreich verbunden ist, sodass ein unter der Sauberkeitsschicht befindliches Erdreich ebenfalls zur Speicherung von thermischer Energie genutzt werden kann, zumal ein Wärmetransport durch die Sauberkeitsschicht möglich ist.A favorable heat storage in the geothermal storage on the one hand and a stable positioning of the composite elements on the other hand are possible in a simple manner when a pit is excavated by excavating a soil, after which a preferably gravel, sand and / or grit-containing bottom cleanliness layer is placed in the pit after which the at least one composite element is positioned on the cleanliness layer, after which a storage mass is arranged above the cleanliness layer. This allows a simple method for producing a geothermal heat storage, wherein the storage mass is sealed on the one hand in a horizontal direction through the composite elements against the ground and insulated and on the other hand connected in a downward direction on the cleanliness layer with the soil, so befindliches under the cleanliness layer befindliches Soil can also be used to store thermal energy, especially since a heat transfer through the cleanliness layer is possible.

[0031] Für eine Speicherung hoher Mengen thermischer Energie bei geringen Kosten hat es sich als günstig erwiesen, wenn das bei Ausheben der Grube ausgehobene Erdreich als Speichermasse eingesetzt wird.For a storage of high amounts of thermal energy at low cost, it has proved to be beneficial if the excavated excavation of the pit soil is used as a storage mass.

[0032] Um einen Eintrag von Feuchte bzw. Nässe von der Speichermasse in die vorzugsweise als Flolzdecke ausgeführte Decke zu vermeiden, ist üblicherweise vorgesehen, dass zwischen der Speichermasse und der Decke ein Geotextil und eine dampfundurchlässige Abdichtungsschicht angeordnet werden.In order to avoid an entry of moisture or moisture from the storage mass into the ceiling preferably designed as a fluted ceiling, it is usually provided that a geotextile and a vapor-impermeable sealing layer are arranged between the storage mass and the ceiling.

[0033] Es hat sich gezeigt, dass sich im Erdwärmespeicher eine für eine Speicherung von thermischer Energie besonders günstige Temperaturverteilung ergibt, wenn zwischen der Speichermasse und der Decke eine vorzugsweise Kies, Sand und/oder Splitt enthaltende obere Sauberkeitsschicht angeordnet wird.It has been found that in geothermal storage for a storage of thermal energy particularly favorable temperature distribution results when between the storage mass and the ceiling a preferably gravel, sand and / or grit containing upper cleanliness layer is arranged.

[0034] E in günstiges Raumklima in einem über der Decke befindlichen Raum wird auf einfache Weise erreicht, wenn zwischen der Speichermasse und der Decke eine vorzugsweise Kies, Sand und/oder Splitt enthaltende obere Sauberkeitsschicht angeordnet wird.E in a favorable indoor climate in a room located above the ceiling is achieved in a simple manner, when between the storage mass and the ceiling a preferably gravel, sand and / or grit containing upper cleanliness layer is arranged.

[0035] Zur Speicherung von Wärme im Erdwärmespeicher während einer warmen Jahreszeit sowie zur Entnahme von Wärme in einer kalten Jahreszeit ist bevorzugt vorgesehen, dass Soleleitungen im Erdwärmespeicher angeordnet werden, welche mit einem Fleizungssystem eines über dem Erdwärmespeicher positionierten Gebäudes verbunden werden. Soleleitungen können dabei in der Speichermasse, in der unteren Sauberkeitsschicht, in der oberen Sauberkeitsschicht sowie in einer gegebenenfalls zwischen einer dampfundurchlässigen Abdichtung und der Decke angeordneten oberen Dämmschicht, welche insbesondere Glasschaum-Granulat enthält, angeordnet sein.For storing heat in the geothermal heat during a warm season and for the removal of heat in a cold season is preferably provided that brine pipes are arranged in the geothermal heat, which are connected to a Fleizungssystem a positioned over the geothermal heat building. Brine pipes may in this case be arranged in the storage mass, in the lower cleanliness layer, in the upper clean-up layer and in an upper insulating layer, which optionally contains glass foam granules, optionally between a vapor-impermeable seal and the ceiling.

[0036] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen: [0037] Fig. 1 einen Schnitt durch ein Verbundelement für einen erfindungsgemäßenFurther features, advantages and effects of the invention will become apparent from the embodiments illustrated below. In the drawings, to which reference is made, FIG. 1 shows a section through a composite element for a device according to the invention

Erdwärmespeicher; [0038] Fig. 2 bis 7 Schnittdarstellungen durch verschiedene Ausführungsformen erfindungs gemäßer Erdwärmespeicher; [0039] Fig. 8 ein Detail eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers.Geothermal reservoir; Fig. 2 to 7 sectional views through various embodiments fiction, ge Erdwärmespeicher; Fig. 8 shows a detail of a geothermal reservoir according to the invention.

[0040] Fig. 1 zeigt ein Verbundelement 2 für einen erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher 1. Das Verbundelement 2 weist ein aus einem Dämmmaterial wie expandiertem Polystyrol bestehendes Dämmelement 10 auf, welches wie dargestellt an einer Oberseite 25 bzw. einem oberen Ende, einer Unterseite 26 bzw. einem unteren Ende sowie einer Seitenfläche 27 von Beton, vorzugsweise Faserbeton, eingeschlossen ist. Dabei wird die Unterseite 26 von einer unteren Betonlage 9, die Oberseite 25 von einer oberen Betonlage 8 und die Seitenfläche 27 von einer seitlichen Betonlage 7 bedeckt, wobei die Betonlagen 7, 8, 9 durch eine durchgängige Betonlage gebildet werden. Weiter sind auch an den Seitenflächen 27 des Dämmelementes 10, welche parallel zur Darstellungsebene sind, das Dämmelement 10 einschließende Betonschichten vorgesehen, sodass das Dämmelement 10 an fünf Seitenflächen von Beton eingeschlossen ist. An einer weiteren Seitenfläche 27 des Dämmelementes 10 ist keine Schicht aus Beton, sondern eine Noppenfolie 11 vorgesehen, um das Dämmelement 10 gegenüber Feuchtigkeit abzudichten. Wenn das Dämmelement 10 in der dargestellten Ausrichtung zur Dämmung eines Erdwärmespeichers 1 und Stützung einer Decke 3 eingesetzt wird, sind somit drei durchgehende Betonlagen von einem oberen Ende des Verbundelementes 2 bis zu einem unteren Ende des Verbundelementes 2 vorgesehen, wobei in der Schnittdarstellung nach Fig. 1 nur eine durchgehende seitliche Betonlage 7 sichtbar ist. Dadurch kann das Dämmelement 10 bei Einsatz in einem Erdwärmespeicher 1 nicht nur dämmend, sondern auch lastabtragend wirken. Ein derartiges Verbundelement 2 kann auch als Dämmschürze bezeichnet werden. Für eine erhöhte Stabilität des Verbundelementes 2 ist im Beton eine Bewehrung 21 vorgesehen. Durch diese üblicherweise durch Stahlelemente gebildete Bewehrung 21 können auch mehrere Verbundelemente 2 auf der Baustelle dichtend verbunden werden.1 shows a composite element 2 for a geothermal heat storage according to the invention 1. The composite element 2 has an insulating material consisting of an insulating material such as expanded polystyrene 10, which as shown on an upper side 25 and an upper end, a bottom 26 and a lower end and a side surface 27 of concrete, preferably fiber concrete, is included. Here, the bottom 26 is covered by a lower concrete layer 9, the top 25 of an upper concrete layer 8 and the side surface 27 of a side concrete layer 7, wherein the concrete layers 7, 8, 9 are formed by a continuous concrete layer. Next, the insulating element 10 enclosing concrete layers are also provided on the side surfaces 27 of the insulating element 10, which are parallel to the plane of representation, so that the insulating element 10 is enclosed on five side surfaces of concrete. On a further side surface 27 of the insulating element 10, no layer of concrete, but a bubble wrap 11 is provided to seal the insulating element 10 against moisture. If the insulating element 10 is used in the illustrated orientation for the insulation of a geothermal memory 1 and supporting a ceiling 3, thus three continuous concrete layers are provided from an upper end of the composite element 2 to a lower end of the composite element 2, wherein in the sectional view of FIG. 1 only one continuous side concrete layer 7 is visible. This allows the insulation element 10 when used in a geothermal heat storage 1 not only insulating, but also load-bearing effect. Such a composite element 2 may also be referred to as insulating skirt. For increased stability of the composite element 2, a reinforcement 21 is provided in the concrete. As a result of this reinforcement 21, which is usually formed by steel elements, it is also possible for a plurality of composite elements 2 to be sealingly connected at the construction site.

[0041] Zur Herstellung eines derartigen Verbundelementes 2, welches auch zu anderen Zwecken als zur Bildung eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1 eingesetzt werden kann, ist es günstig, wenn das in der Regel quaderförmige Dämmelement 10, welches gegebenenfalls bereits mit der Noppenfolie 11 versehen ist, in einer Schalung angeordnet wird, wonach flüssiger Beton auf das Dämmelement 10 gegossen wird, wobei der Beton das quaderförmige Dämmelement 10 an fünf Flächen bedeckt bzw. einschließt. Das Dämmelement 10 dient somit als verlorene Schalung, welche im Verbundelement 2 bleibt und wärmedämmend wirkt.For the preparation of such a composite element 2, which can also be used for purposes other than to form a geothermal memory 1 according to the invention, it is advantageous if the generally cuboid insulating element 10, which is optionally already provided with the nubbed foil 11, in a formwork is arranged, after which liquid concrete is poured onto the insulating element 10, wherein the concrete covers or encloses the cuboid insulating element 10 at five surfaces. The insulating element 10 thus serves as a lost formwork, which remains in the composite element 2 and acts thermally insulating.

[0042] Abmessungen des Verbundelementes 2 sind selbstverständlich abhängig von einem konkreten Einsatzzweck. Das dargestellte Verbundelement 2 weist eine Höhe von 125 cm und eine Tiefe von 26 cm auf. Die das Dämmelement 10 einschließenden Lagen aus Beton weisen eine Stärke von etwa 5 cm auf, während das Dämmelement 10 eine Breite von etwa 20 cm aufweist. Für eine Fertigung mit einem hohen Gleichteilgrad ist es günstig, wenn Verbundelemente 2 mit identen Abmessungen gebildet werden, welche dann als fertige Module vor Ort zu einer dämmenden Wand bzw. einer wärmedämmenden Schicht eines Erdwärmespeichers 1 kombiniert werden können.Dimensions of the composite element 2 are of course dependent on a specific application. The illustrated composite element 2 has a height of 125 cm and a depth of 26 cm. The insulating layers 10 enclosing layers of concrete have a thickness of about 5 cm, while the insulating element 10 has a width of about 20 cm. For a production with a high degree of uniformity, it is advantageous if composite elements 2 are formed with identical dimensions, which can then be combined as finished modules on site to an insulating wall or a heat-insulating layer of a geothermal heat storage device 1.

[0043] Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1. Bei einem dargestellten Erdwärmespeicher 1 sind Verbundelemente 2 nach Fig. 1 vorgesehen, welche eine Speichermasse 5 gegenüber einem den Erdwärmespeicher 1 umgebenden Erdreich 6 abdichten und dämmen. Dabei wirkt der Faserbeton dichtend und das Dämmelement 10 wärmedämmend. Dadurch wird ein Wärmeverlust in einer horizontalen Richtung auf einfache Weise vermieden. Zwischen den Verbundelementen 2 ist Erde als Speichermasse 5 vorgesehen, welche im Sommer überschüssige Wärme speichert und diese im Winter an ein Heizungssystem eines über dem Erdwärmespeicher 1 angeordneten Gebäudes abgeben kann. Zur Übertragung von Wärme sind üblicherweise den Erdwärmespeicher 1 durchziehende Soleleitungen 15 vorgesehen, welche hydraulisch mit einem Heizungssystem des Gebäudes verbunden sind.Fig. 2 shows a first embodiment of a geothermal heat storage device according to the invention 1. In a geothermal heat storage 1 composite elements 2 are provided according to Fig. 1, which seal a storage mass 5 to a geothermal reservoir 1 surrounding soil 6 and dam. The fiber concrete acts sealing and the insulating element 10 thermally insulating. Thereby, heat loss in a horizontal direction is easily avoided. Between the composite elements 2 earth is provided as a storage mass 5, which stores excess heat in the summer and this can deliver in winter to a heating system of a geothermal storage 1 arranged building. For transmission of heat usually the geothermal energy storage 1 traversing brine pipes 15 are provided, which are hydraulically connected to a heating system of the building.

Wie ersichtlich ist eine Decke 3, welche einen Boden eines untersten Geschoßes des Gebäudes bildet, derart auf den Verbundelementen 2 angeordnet, dass eine Gewichtskraft der als Holzdecke ausgebildeten Decke 3 sowie von auf der Holzdecke befindlichen Gegenständen über die Verbundelemente 2 in den Untergrund geleitet wird. Die Verbundelemente 2 wirken dabei lastabtragend. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist etwa mittig unter der als Massivholzdecke ausgebildeten Decke 3 ebenfalls ein Betonelement positioniert, um eine Durchbiegung der Decke 3 zu vermeiden. Um einen Eintrag von Feuchtigkeit in die Holzdecke zu verhindern, ist zwischen der im Erdwärmespeicher 1 befindlichen Speichermasse 5 und der Holzdecke eine Abdichtungsschicht 19 vorgesehen, welche dampfundurchlässig ist. Diese dampfundurchlässige Abdichtungsschicht 19 ist auf einem Geotextil 18 positioniert, welches die Abdichtungsschicht 19 von der die Speichermasse 5 bildenden Erde trennt. Um die Verbundelemente 2 stabil und in einer definierten Ausrichtung zu positionieren, ist unter den Verbundelementen 2 eine untere Sauberkeitsschicht 13 aus verdichtetem Kies, Splitt oder dergleichen vorgesehen.As can be seen, a ceiling 3, which forms a floor of a lowermost floor of the building, arranged on the composite elements 2, that a weight of the formed as a wooden ceiling ceiling 3 and located on the wooden ceiling objects on the composite elements 2 is passed into the ground. The composite elements 2 act load-bearing. In the illustrated embodiment, a concrete element is also positioned approximately centrally under the designed as solid wood ceiling 3, a blank to prevent bending of the ceiling 3. In order to prevent an entry of moisture in the wooden ceiling, a sealing layer 19 is provided between the geothermal storage 1 storage mass 5 and the wood ceiling, which is vapor impermeable. This vapor-impermeable sealing layer 19 is positioned on a geotextile 18 which separates the sealing layer 19 from the earth forming the storage mass 5. In order to position the composite elements 2 stably and in a defined orientation, a lower cleanliness layer 13 of compacted gravel, chippings or the like is provided below the composite elements 2.

[0044] Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen weiteren erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher 1. Der dargestellte Erdwärmespeicher 1 ist ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten aufgebaut, jedoch ist zusätzlich zwischen der Speichermasse 5 und dem Geotextil 18 eine obere Dämmschicht 16 vorgesehen, welche Glasschaum-Granulat enthält. Darüber hinaus ist eine Befestigungsschraube 22 für eine besonders gut kraftübertragende Verbindung zwischen der Massivholzdecke und dem Verbundelement 2 vorgesehen. Wie ersichtlich ist das Verbundelement 2 derart angeordnet, dass eine durchgehende seitliche Betonlage 7 von einem oberen Ende des Verbundelementes 2 zu einem unteren Ende des Verbundelementes 2 außenseitig am Erdwärmespeicher 1 angeordnet ist, sodass das Dämmelement 10 durch die durchgehende seitliche Betonlage 7 von einem den Erdwärmespeicher 1 umgebenden Erdreich 6 getrennt ist, während zwischen dem Dämmelement 10 und der Speichermasse 5 nur die Noppenfolie 11 vorgesehen ist. Dadurch wird eine besonders günstige Temperaturverteilung im Erdwärmespeicher 1 erreicht. Weiter ist ein Hohlraum 17 zwischen der Abdichtungsschicht 19 und der Decke 3 vorgesehen, in welchem Elektro- oder Installationsrohre 24 angeordnet sein können. Der Hohlraum 17 dient auch einer günstigen Temperaturverteilung im Erdwärmespeicher 1 sowie gleichzeitig einer optimalen Temperierung der als Holzdecke ausgebildeten Decke 3. In einem oberen Bereich sind wie dargestellt außenseitig an den Verbundelementen 2 zusätzliche Dämmelemente 10 vorgesehen, welche als Perimeterdämmung 23 wirken.The illustrated geothermal heat storage 1 is similar to that shown in Fig. 2 constructed, but in addition between the storage mass 5 and the geotextile 18, an upper insulating layer 16 is provided, which Glasschaum Contains granules. In addition, a fastening screw 22 is provided for a particularly good force-transmitting connection between the solid wood ceiling and the composite element 2. As can be seen, the composite element 2 is arranged such that a continuous lateral concrete layer 7 is disposed from an upper end of the composite element 2 to a lower end of the composite element 2 on the outside of the geothermal heat storage 1, so that the insulation element 10 by the continuous side concrete layer 7 of a geothermal storage 1 surrounding soil 6 is separated, while between the insulating element 10 and the storage mass 5, only the knob foil 11 is provided. As a result, a particularly favorable temperature distribution in the geothermal storage 1 is achieved. Further, a cavity 17 is provided between the sealing layer 19 and the ceiling 3, in which electrical or installation tubes 24 may be arranged. The cavity 17 also serves a favorable temperature distribution in the geothermal heat storage 1 and at the same time an optimal tempering of the ceiling designed as a wooden ceiling 3. In an upper area as shown outside the composite elements 2 additional insulation elements 10 are provided which act as Perimeterdämmung 23.

[0045] Fig. 4 zeigt einen weiteren Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Erdwärmespeicher 1 in isometrischer Ansicht. Im Unterschied zu dem in Fig. 3 dargestellten Erdwärmespeicher 1 ist bei diesem Erdwärmespeicher 1 zusätzlich eine obere Sauberkeitsschicht 14 vorgesehen, welche zwischen der Speichermasse 5 und dem Geotextil 18 angeordnet ist. Weiter ist im Unterschied zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform vorgesehen, dass die obere Dämmschicht 16 zwischen der Abdichtungsschicht 19 und der Decke 3 angeordnet ist. Fig. 4 zeigt auch Soleleitungen 15, welche die Speichermasse 5 durchziehen und mit einem Heizungssystem des über dem Erdwärmespeicher 1 angeordneten Gebäudes verbunden sind. Ferner ist in der oberen Dämmschicht 16 eine Drainage 20 für eine Entwässerung vorgesehen.Fig. 4 shows a further section through a geothermal reservoir 1 according to the invention in an isometric view. In contrast to the geothermal storage 1 shown in Fig. 3, an upper cleanliness layer 14 is additionally provided in this geothermal storage 1, which is arranged between the storage mass 5 and the geotextile 18. Furthermore, in contrast to the embodiment shown in FIG. 3, it is provided that the upper insulating layer 16 is arranged between the sealing layer 19 and the ceiling 3. Fig. 4 also shows brine lines 15, which pass through the storage mass 5 and are connected to a heating system of the geothermal heat storage 1 arranged building. Furthermore, a drainage 20 is provided for drainage in the upper insulating layer 16.

[0046] Weiter weist diese Ausführungsform eine durchgehende untere Sauberkeitsschicht 13 auf, welche die Speichermasse 5 von einem unter dem Erdwärmespeicher 1 angeordneten Erdreich 6 trennt. Über die untere Sauberkeitsschicht 13, welche üblicherweise aus Bruchsand, Splitt, Kies oder dergleichen besteht und verdichtet ist, ist eine Wärmeübertragung möglich, sodass auch ein unter der unteren Sauberkeitsschicht 13 befindliches Erdreich 6 zur Speicherung von Wärme genutzt werden kann. Dadurch ergibt sich bei Speicherung von Wärme in einer warmen Jahreszeit unter dem Gebäude ein sogenannter Wärmesee, in welchem Wärme im Erdreich 6 gespeichert ist, aus welchem Wärme in einer kalten Jahreszeit entnommen werden kann.Further, this embodiment has a continuous lower cleanliness layer 13, which separates the storage mass 5 from a arranged under the geothermal heat storage 1 6 soil. Heat transfer is possible via the lower cleanliness layer 13, which usually consists of fracture sand, grit, gravel or the like, so that a soil 6 located below the lower cleanliness layer 13 can also be used to store heat. This results in storage of heat in a warm season under the building, a so-called heat lake, in which heat is stored in the soil 6, from which heat in a cold season can be removed.

[0047] Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1. Der dargestellte Erdwärmespeicher 1 weist wieder eine untere Sauberkeitsschicht 13 auf, in welcher Soleleitungen 15 angeordnet sind, welche mit einem Heizungssystem des Gebäudes in Verbindung stehen. Dadurch ist eine besonders effiziente Wärmespeicherung möglich. Üblicherweise ist die untere Sauberkeitsschicht 13 nur in jenen Bereichen verdichtet, in welchen Verbundelemente 2 für einen Lastabtrag auf der unteren Sauberkeitsschicht 13 positioniert werden, sodass sich unter den Verbundelemente verdichtete Bereiche 28 der unteren Sauberkeitsschicht 13 befinden. In Bereichen zwischen den Verbundelementen 2 ist ein Verdichten der unteren Sauberkeitsschicht 13 nicht zwingend erforderlich.Fig. 5 shows a section through another embodiment of a geothermal heat storage device according to the invention 1. The geothermal heat storage 1 shown again has a lower cleanliness layer 13, in which brine pipes 15 are arranged, which are in communication with a heating system of the building. As a result, a particularly efficient heat storage is possible. Usually, the lower cleanliness layer 13 is compacted only in those areas in which composite elements 2 are positioned for a load transfer on the lower cleanliness layer 13, so that under the composite elements densified areas 28 of the lower cleanliness layer 13 are located. In areas between the composite elements 2, a compaction of the lower cleanliness layer 13 is not absolutely necessary.

[0048] Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen weiteren Erdwärmespeicher 1, welcher ähnlich dem in Fig. 5 dargestellten ausgebildet ist. Wie ersichtlich weist dieser Erdwärmespeicher 1 eine Decke 3 auf, welche als aus querverleimten Holzschichten bestehende Massivholzdecke ausgebildet ist, welche über ein als Befestigungsschraube 22 ausgebildetes Befestigungsmittel mit dem Verbundelement 2 verbunden ist. Dadurch ist einerseits eine stabile Lagerung der Decke 3 bzw. eines oberhalb des Erdwärmespeichers 1 angeordneten Gebäudes über die Verbundelemente 2 möglich. Gleichzeitig wird andererseits durch die Holzdecke eine besonders günstige Wärmeverteilung sowie Wärmespeicherung ermöglicht. Wie dargestellt sind auch hier in der unteren Sauberkeitsschicht 13 Soleleitungen 15 vorgesehen, welche unter der Speichermasse 5 angeordnet sind, um in der Speichermasse 5 gespeicherte Wärme dem Heizungssystem des Gebäudes zuzuführen bzw. eine Wärme aus dem Gebäude in den Erdwärmespeicher 1 einzubringen.Fig. 6 shows a section through another geothermal storage 1, which is similar to that shown in Fig. 5 is formed. As can be seen, this geothermal heat storage 1 on a ceiling 3, which is formed as a cross-laminated wood layers existing solid wood ceiling, which is connected via a trained as a fastening screw 22 fastening means with the composite element 2. As a result, on the one hand a stable mounting of the ceiling 3 and a above the geothermal heat accumulator 1 arranged building on the composite elements 2 possible. At the same time, on the other hand, a particularly favorable heat distribution and heat storage are made possible by the wooden ceiling. As shown, 13 brine pipes 15 are also provided here in the lower layer of cleanliness, which are arranged below the storage mass 5 to supply heat stored in the storage mass 5 to the heating system of the building or to introduce heat from the building into the geothermal storage 1.

[0049] Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1 in isometrischer Ansicht. Auch dieser Erdwärmespeicher 1 weist eine untere Sauberkeitsschicht 13 mit Soleleitungen 15 auf, auf welcher Erde als Speichermasse 5 vorgesehen ist, in welcher weitere Soleleitungen 15 angeordnet sind. Unmittelbar auf der Speichermasse 5 ist ein Sand- oder Splittbett als obere Sauberkeitsschichte 14 vorgesehen, auf welcher ein Geotextil 18 mit einem Flächengewicht von etwa 300 g/m2 angeordnet ist. Auf dem Geotextil 18 sindFig. 7 shows a further embodiment of a geothermal memory 1 according to the invention in an isometric view. Also, this geothermal heat storage 1 has a lower cleanliness layer 13 with brine lines 15, on which earth is provided as a storage mass 5, in which further brine lines 15 are arranged. Immediately on the storage mass 5, a sand or grit bed is provided as the upper layer of cleanliness 14, on which a geotextile 18 having a basis weight of about 300 g / m 2 is arranged. On the geotextile are 18

Abdichtungsbahnen als Abdichtungsschicht 19 lückenlos verklebt, welche einen sd-Wert von 400 m aufweisen. Der sd-Wert gibt eine diffusionsäquivalente Luftschichtdicke an. Oberhalb der Abdichtungsschicht 19 ist ein Hohlraum 17 vorgesehen, in welchen Leitungen des Gebäudes geführt werden können. Weiter ist oberhalb der Leitungen die Massivholzdecke angeordnet, welche über die den Erdwärmespeicher 1 seitlich dämmenden und dichtenden Verbundelemente 2 getragen wird. Ferner ist in Fig. 7 eine Seitenwand 12 des Gebäudes dargestellt, welches über den Verbundelementen 2 positioniert ist. Für einen geringen Energieverbrauch des Gebäudes ist die Seitenwand 12 mit einer außenseitigen Seitenwanddämmung 4 versehen.Sealing sheets bonded as a sealing layer 19 gapless, which have a sd value of 400 m. The sd value indicates a diffusion-equivalent air layer thickness. Above the sealing layer 19, a cavity 17 is provided, in which lines of the building can be guided. Next, the solid wood ceiling is above the lines arranged, which is supported on the geothermal storage 1 laterally insulating and sealing composite elements 2. Further, in Fig. 7, a side wall 12 of the building is shown, which is positioned over the composite elements 2. For low energy consumption of the building, the side wall 12 is provided with an outside sidewall insulation 4.

[0050] Fig. 8 zeigt ein Detail eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1 in einer Schnittdarstellung. Wie ersichtlich ist die Holzdecke mit einer oberen Betonlage 8, welche das Dämmelement 10 an einer Oberseite 25 bedeckt, des Verbundelementes 2 durch ein als Befestigungsschraube 22 ausgebildetes Befestigungsmittel verbunden. Weiter ist ersichtlich, dass vertikal direkt über dem Verbundelement 2 eine Seitenwand 12 des Gebäudes vorgesehen ist, sodass eine Gewichtskraft der Seitenwand 12 direkt in das Verbundelement 2 eingeleitet und von diesem an einen Untergrund übertragen werden kann. Dies ermöglicht eine günstige Kraftübertragung, wodurch eine hohe Stabilität erreicht wird. Weiter ist die als Perimeterdämmung 23 dienende äußere Dämmung ersichtlich, welche das Verbundelement 2 in einem oberen Bereich sowie die als Holzdecke ausgebildete Decke 3 überdeckt. Die Seitenwand 12 des Gebäudes weist ebenfalls eine Seitenwanddämmung 4 auf. Zur Erhöhung einer Stabilität des Verbundelementes 2 ist in einem oberen Bereich des Verbundelementes 2 im Beton eine Bewehrung vorgesehen.Fig. 8 shows a detail of a geothermal memory 1 according to the invention in a sectional view. As can be seen, the wooden ceiling is connected to an upper concrete layer 8, which covers the insulating element 10 on an upper side 25, of the composite element 2 by a fastening means 22 designed as a fastening means. It can also be seen that a side wall 12 of the building is provided vertically directly above the composite element 2, so that a weight force of the side wall 12 can be introduced directly into the composite element 2 and transferred from it to a substrate. This allows a favorable power transmission, whereby a high stability is achieved. Next serving as Perimeterdämmung 23 outer insulation is visible, which covers the composite element 2 in an upper region and formed as a wooden ceiling ceiling 3. The side wall 12 of the building also has a sidewall insulation 4. To increase the stability of the composite element 2, a reinforcement is provided in an upper region of the composite element 2 in the concrete.

[0051] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1 wird in einem ersten Schritt eine Grube ausgehoben, wonach gegebenenfalls Soleleitungen 15 verlegt werden, welche in der unteren Sauberkeitsschicht 13 angeordnet sind. Anschließend wird die untere Sauberkeitsschicht 13, sofern eine solche vorgesehen ist, durch Einbringen von Kies, Splitt oder dergleichen in die Grube und Verdichtung dieses Materials gefertigt, wonach die vorgefertigten Verbundelemente 2 auf der unteren Sauberkeitsschicht 13 positioniert werden. Dabei werden die Verbundelemente 2 derart angeordnet, dass diese einen Raum seitlich einschließen, in welchem anschließend ein Erdreich 6 als Speichermasse 5 eingebracht wird, welches bei Bilden der Grube aus derselben entnommen wurde. Üblicherweise wird die Speichermasse 5 in einer horizontalen Richtung von Verbundelementen 2 eingefasst, sodass die wärmedämmende Schicht des Erdwärmespeichers 1 aus Verbundelementen 2 besteht.To produce a geothermal heat storage device 1 according to the invention a pit is excavated in a first step, after which optionally brine pipes 15 are laid, which are arranged in the lower cleanliness layer 13. Subsequently, the lower cleanliness layer 13, if provided, is made by introducing gravel, chippings or the like into the pit and compacting this material, after which the prefabricated composite elements 2 are positioned on the lower cleanliness layer 13. In this case, the composite elements 2 are arranged such that they laterally enclose a space in which subsequently a soil 6 is introduced as a storage mass 5, which was removed from the same when forming the pit. Usually, the storage mass 5 is enclosed in a horizontal direction by composite elements 2, so that the heat-insulating layer of the geothermal heat storage device 1 consists of composite elements 2.

[0052] In einem nächsten Schritt wird ein Geotextil 18 auf die Speichermasse 5 gelegt, wonach eine dampfundurchlässige Abdichtungsschicht 19 durch Aufbringen von Abdichtungsbahnen auf das Geotextil 18 aufgebracht wird. Dadurch ist ein Feuchtigkeitstransport von der Speichermasse 5 in die Holzdecke vermieden. Gegebenenfalls wird eine obere Sauberkeitsschicht 14 und/oder eine obere Dämmschicht 16 gefertigt, wonach beispielsweise Rohre für spätere Installationen im Gebäude in einem Hohlraum 17 angeordnet werden.In a next step, a geotextile 18 is placed on the storage mass 5, after which a vapor-impermeable sealing layer 19 is applied to the geotextile 18 by applying sealing sheets. This prevents moisture transport from the storage mass 5 into the wooden ceiling. Optionally, an upper cleanliness layer 14 and / or an upper insulating layer 16 is made, after which, for example, pipes are arranged in a cavity 17 for later installations in the building.

[0053] Abschließend wird die Decke 3, welche üblicherweise als Holzdecke ausgebildet ist, beispielsweise durch mehrere Massivholzplatten gefertigt, welche über die Verbundelemente 2 gelagert sind.Finally, the ceiling 3, which is usually formed as a wooden ceiling, for example, made by a plurality of solid wood panels, which are mounted on the composite elements 2.

[0054] E in erfindungsgemäßer Erdwärmespeicher 1 ist besonders einfach herstellbar, da ein Betonieren vor Ort entfällt, weil vorgefertigte Verbundelemente 2, welche lastabtragenden Beton sowie ein Dämmelement 10 aufweisen, eingesetzt werden. Dadurch ist eine Herstellung des Erdwärmespeichers 1 auch bei einer kalten Außentemperatur möglich. Weiter ist dadurch eine schnelle Herstellung möglich. Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäßer Erdwärmespeicher 1 einen geringen Betonanteil auf, wodurch eine günstige C02-Bilanz erreicht wird. Eine Verbindung einzelner Verbundelemente 2 untereinander kann beispielsweise über Stahlstäbe erfolgen, sodass auch an Kontaktflächen zwischen zwei Verbundelementen 2 eine Dämmung und Abdichtung gewährleistet ist. Wenn die Decke 3 als Holzdecke ausgebildet wird, können besonders hohe Dämmstandards sowie eine günstige Oberflächentemperatur der Decke 3 auf einfache Weise erreicht werden, da im Erdwärmespeicher 1 Wärme im Wesentlichen nur in vertikaler Richtung übertragen werden kann, zumal die Speichermasse 5 seitlich durch Verbundelemente 2 gegenüber einem den Erdwärmespeicher 1 umgebenden Erdreich 6 gedämmt ist. Dadurch wird ein Wärmesee gebildet, welcher sich auch in ein unter der Speichermasse 5 angeordnetes Erdreich 6 erstreckt. In diesem sogenannten Wärmesee kann während der heißen Jahreszeit Wärme gespeichert werden, welche bei kalten Temperaturen aus dem Erdwärmespeicher 1 entnommen und in das Gebäude transportiert werden kann. Üblicherweise wird für eine Entnahme und/oderfür eine Speicherung der Wärme eine Wärmepumpe eingesetzt, da die Speichermasse 5 in der Regel eine Temperatur von etwa 19 °C aufweist.E in inventive geothermal storage 1 is particularly easy to produce, as a concreting on site is eliminated because prefabricated composite elements 2, which load-bearing concrete and an insulating element 10, are used. As a result, a production of the geothermal memory 1 is possible even at a cold outside temperature. Next, this makes a quick production possible. In addition, an inventive geothermal heat storage 1 on a small proportion of concrete, whereby a favorable C02 balance is achieved. A compound of individual composite elements 2 with each other can be done for example via steel rods, so that even at contact surfaces between two composite elements 2 an insulation and sealing is guaranteed. If the ceiling 3 is formed as a wooden ceiling, particularly high insulation standards and a favorable surface temperature of the ceiling 3 can be achieved in a simple manner, since in the geothermal heat storage 1 heat can be transmitted substantially only in the vertical direction, especially since the storage mass 5 laterally by composite elements 2 opposite a soil surrounding the geothermal reservoir 1 6 is insulated. As a result, a thermal sea is formed which also extends into a soil 6 arranged below the storage mass 5. In this so-called heat lake heat can be stored during the hot season, which can be removed at low temperatures from the geothermal heat storage 1 and transported into the building. Usually, a heat pump is used for removal and / or storage of the heat, since the storage mass 5 usually has a temperature of about 19 ° C.

[0055] Durch ein Montieren von Verbundelementen 2 anstatt eines Betonierens einer entsprechenden Wand vor Ort ist eine Herstellung eines erfindungsgemäßen Erdwärmespeichers 1 auf einfache Weise, in kurzer Zeit sowie weitgehend von Außentemperaturen unabhängig möglich.By mounting composite elements 2 instead of concreting a corresponding wall on site producing a geothermal memory 1 according to the invention in a simple manner, in a short time and largely independent of outside temperatures possible.

Claims

1. geothermal storage (1), with a ceiling (3) arranged storage mass (5) which is thermally in communication with a building, wherein the storage mass (5) by a heat-insulating layer on at least one side of a geothermal storage ( 1) surrounding soil (6) is separated, characterized in that the heat-insulating layer comprises at least one concrete and a damping material comprehensive composite element (2) which carries the cover (3).

2. Geothermal storage (1) according to claim 1, characterized in that the composite element (2) has a concrete layer consisting which extends continuously from an upper end of the composite element (2) to a lower end of the composite element (2).

3. geothermal storage (1) according to claim 2, characterized in that the insulating material between the existing concrete layer and the storage mass (5) is arranged.

4. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the composite element (2) has a damping material to the storage mass (5) towards the sealing film, in particular a nubbed foil (11).

5. geothermal energy store (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the composite element (2) covering the insulating material at an upper end upper concrete layer (8) and / or the insulating material at a lower end covering lower concrete layer ( 9).

6. geothermal energy store (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the composite element (2) has at least one cuboid insulating material consisting of insulating material (10), which is enclosed on five side surfaces (27) of concrete.

7. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the ceiling (3) is a wooden ceiling, which preferably has multi-ply wood panels.

8. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the storage mass (5) is earth.

9. geothermal store (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that below the storage mass (5) is provided a lower cleanliness layer (13), which contains in particular gravel, sand and / or grit.

10. geothermal storage (1) according to claim 9, characterized in that above the storage mass (5) an upper cleanliness layer (14) is provided which contains in particular gravel, sand and / or grit.

11. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the lower cleanliness layer (13) connected to a heating system of the building brine pipes (15) are arranged.

12. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that between the storage mass (5) and the ceiling (3) a heat-insulating upper insulating layer (16) is provided, which contains in particular glass foam granules.

13. geothermal store (1) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the storage mass (5) passing lines are provided, which are in communication with a heating system of the building.

14. geothermal storage (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that immediately below the ceiling (3) has a cavity (17) is arranged.

15. A method for producing a geothermal heat store (1), which by a heat-insulating layer laterally from a surrounding soil (6) separate storage mass (5), in particular a geothermal energy store (1) according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least one prefabricated composite element (2) is used for producing the heat-insulating layer, which concrete, in particular fiber concrete, and a damping material, after which a blanket (3) is arranged on the heat-insulating layer such that the composite element (2) the blanket (3 ) wearing.

16. The method according to claim 15, characterized in that a pit by excavating a soil (6) is excavated, after which a preferably gravel, sand and / or grit-containing bottom cleanliness layer (13) is arranged in the pit, after which the at least one composite element (2) is positioned on the clean layer, after which a storage mass (5) is placed above the cleanliness layer.

17. The method according to claim 16, characterized in that the excavated when digging the pit soil (6) is used as a storage mass (5).

18. The method according to claim 16 or 17, characterized in that between the storage mass (5) and the ceiling (3) a geotextile (18) and a vapor-impermeable sealing layer (19) are arranged.

19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that between the storage mass (5) and the ceiling (3) preferably a gravel, sand and / or grit containing upper cleanliness layer (14) is arranged.

20. The method according to any one of claims 15 to 19, characterized in that brine pipes (15) in the geothermal heat store (1) are arranged, which are connected to a heating system of a geothermal heat storage (1) positioned building. For this 8 sheets of drawings