DE202004014113U1

DE202004014113U1 - Beton-Fundierungselement eines Bauwerks

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Publication number: DE202004014113U1
Application number: DE202004014113U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Jansen AG
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2014-09-11
Also published as: AT7887U1

Abstract

Beton-Fundierungselement eines Bauwerks, wobei zur Ausbildung des Beton-Fundierungselements als Energieabsorber ein Hüllrohr (5) in einem Betonkörper (3, 27) des Beton-Fundierungselements angeordnet ist und innerhalb des Hüllrohrs (5) ein Innenrohr (15) verläuft, wobei der Ringraum (11) zwischen dem Hüllrohr (5) und dem Innenrohr (15) und der Innenraum (12) des Innenrohrs (15) Leitungen für ein Wärmeträgermedium bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zumindest über einen Teil seiner Längsausdehnung, vorzugsweise über einen Großteil seiner Längsausdehnung, als Wellrohr ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beton-Fundierungselement eines Bauwerks, wobei zur Ausbildung des Beton-Fundierungselements als Energieabsorber ein Hüllrohr in einem Betonkörper des Beton-Fundierungselements angeordnet ist und innerhalb des Hüllrohrs ein Innenrohr verläuft, wobei der Ringraum zwischen dem Hüllrohr und dem Innenrohr und der Innenraum des Innenrohrs Leitungen für ein Wärmeträgermedium bilden.
Der Begriff "Energieabsorber" wird für Einrichtungen zur Aufnahme und/oder Abgabe von thermischer Energie verwendet. Darunter fallen beispielsweise Energiepfähle, usw. Solche Energieabsorber werden auch als Erdwärmesonden bezeichnet.
Es sind Energieabsorber (Erdwärmesonden) bekannt, die zur Ausbildung eines Wärmetauschers formsteife Rohre verwenden, welche in ein Bohrloch im Erdreich eingesetzt und mit einer Ausgussmasse zur Herstellung eines wärmeleitenden Kontakts mit dem Erdreich vergossen werden. Es ist hierbei bekannt Rohrpaare einzusetzen, die an ihrem unteren Ende einen Verbindungsbogen bzw. ein Verbindungsstück aufweisen. Das eine Rohr bildet die Zuleitung, das andere Rohr die Rückleitung. Es können in einem Bohrloch auch mehrere Rohrpaare zum Einsatz kommen, die an ihrem unteren Ende ein oder mehrere Formstücke als Verbindungselement aufweisen.
Weiters wurden bei derartigen Energieabsorbern auch bereits koaxial ineinanderliegend angeordnete formsteife Rohre eingesetzt. Das äußere Rohr ist hierbei an seinem unteren Ende geschlossen und der Ringraum zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr bildet die Zuleitung, während der Innenraum des innenliegenden Rohrs die Rückleitung für das Wärmeträgermedium bildet. Ein Energieabsorber dieser Art ist beispielsweise aus der DE 29 28 414 A1 bekannt. Bei derartigen Energieabsorbern können Rohre mit den erforderlichen Längen weder transportiert noch gelagert werden und müssen daher am Einsatzort aus Einzelstücken zusammengebaut werden. Nachteilig ist hierbei neben dem hohen Montageaufwand und der damit erforderlichen Montagezeit unter anderem die im Rahmen eines Baustellenbetriebes erschwerte Qualitätssicherung.
Bei einem anderen Typ von Energieabsorbern werden Beton-Fundierungselemente von Bauwerken als Energieabsorber ausgebildet. Es kann sich hierbei um vorgefertigte Fundierungselemente handeln, die direkt in das Erdreich eingeschlagen werden, ohne dass zuvor ein Bohrloch ausgebildet wird. Die Beton-Fundierungselemente weisen einen Betonkörper mit einem inneren Hohlraum auf, in welche Rohre als Zu- bzw. Ableitung für das Wärmeträgermedium eingebracht werden. Es ist auch bereits eine Ausbildung bekannt geworden, bei der der Ringraum zwischen der Wand des Fundierungselements und einem Innenrohr als Zuleitung und der Innenraum des Innenrohrs als Rückleitung dient.
Ein als Energieabsorber ausgebildetes Fundierungselement der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus einem der in der EP 582 118 A1 beschriebenen Ausführungsbeispiele bekannt. In den Hohlraum eines insbesondere in Form eines Betonpfahls ausgebildeten Fundierungselements wird ein Leitungssystem aus formsteifen Rohren eingebracht und der Freiraum zwischen dem Leitungssystem und der Wand des Hohlraums des Fundierungselements wird mit einem Füllmaterial gefüllt. In einem Ausführungsbeispiel besitzt das Leitungssystem ein äußeres Hüllrohr und ein innerhalb des Hüllrohrs angeordnetes Innenrohr.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Energieabsorber der eingangs genannten Art bereitzustellen, der einen hohen Wärmeübergang aufweist. Erfindungsgemäß gelingt dies durch einen Energieabsorber mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Durch die erfindungsgemäße Wellung des mindestens einen Hüllrohrs wird die Formsteifigkeit der Rohrwandung erhöht. Dies ermöglicht es, die Wandstärke vergleichsweise gering zu halten. Im Weiteren wird durch die Wellung des Hüllrohres die Oberfläche vergrößert. Die geringere Wandstärke und die größere Oberfläche bewirken beide verbesserte Werte für den Wärmedurchgang und Wärmeübergang.
Weiters können sich beim Durchfluss des Wärmeträgermediums durch den Ringraum zwischen dem Hüllrohr und dem Innenrohr durch die Wellung des Hüllrohrs vorteilhafterweise lokale Mikroturbulenzen an der Innenfläche des Wellrohrs bilden. Diese Mikroturbulenzen begünstigen die Wärmeübertragung von der Innenfläche des Wellrohrs in das Wärmeträgermedium zusätzlich.
Vorteilhafterweise kann durch die erfindungsgemäße gewellte Ausbildung des Hüllrohrs dieses mit einer ausreichenden Biegbarkeit ausgebildet werden, sodass es zusammen mit dem ebenfalls eine ausreichende Biegbarkeit aufweisenden. Innenrohr zusammenrollbar ist. Insgesamt kann dadurch das Leitungssystem einerseits zur Lagerung andererseits für ihren Transport auf die Baustelle zu einer Rolle bzw. zu einem Wickel aufgerollt werden (d. h. es werden mehrere Windungen gebildet). Es werden dadurch die Lagerung und der Transport des fertiggestellten Leitungssystems ermöglicht. Die Montagearbeit und Montagezeit auf der Baustelle können dadurch deutlich reduziert werden und die Fertigstellung und Prüfung des Leitungssystems kann in einem Fachbetrieb in Serienfertigung erfolgen, wobei auch die Qualitätssicherung wesentlich verbessert ist.
Vorzugsweise ist das Hüllrohr abgesehen von einem oder mehreren Abschnitten, deren Längen weniger als 2m betragen, über seine gesamte Länge als Wellrohr ausgebildet.
Ein erfindungsgemäßes Beton-Fundierungselement kann einen vorgefertigten Betonkörper mit mindestens einem nach oben offenen Hohlraum aufweisen, in welchen das das Hüllrohr und das Innenrohr umfassende Leitungssystem eingeführt wird, worauf der Zwischenraum zwischen dem Leitungssystem und der Wand des Hohlraumes mit einer volumsbeständigen und gut wärmeleitenden Ausgussmasse eingefüllt wird. Das Einsetzen des Leitungssystems in den Betonkörper kann hierbei erfolgen, nachdem der Betonkörper in den Boden eingerammt worden ist, um eine Beschädigung des Leitungssystems durch die Rammbeanspruchung zu verhindern. Insbesondere wenn es sich nicht um ein in den Boden einzurammendes Beton-Fundierungselement sondern um ein versetztes Beton-Fundierungselement handelt, kann das Leitungssystem auch bereits, bevor das Beton-Fundierungselement in den Boden eingebracht worden ist, in den Betonkörper eingesetzt worden sein.
Ein erfindungsgemäßes Beton-Fundierungselement kann auch in der Weise ausgebildet sein, dass der Betonkörper des Beton-Fundierungselements durch Ortbeton ausgebildet ist, in den das mindestens eine Hüllrohr eingegossen ist. Hierbei kann das mindestens eine Hüllrohr an Armierungsteilen des Betonkörpers befestigt sein.
Die Begriffe "Wellrohr", "Wellung" und "gewellt" werden in der vorliegenden Anmeldung in einem breiten Sinn verwendet, derart, dass alle sich in Längsrichtung wiederholenden Durchmesseränderungen des Hüllrohrs, bei welchen die Periodenlänge klein im Vergleich zur Länge des gewellten Abschnitts des Hüllrohres ist, fallen sollen. Neben sinusförmigen oder anderen bogenförmigen Wellungen sind somit beispielsweise auch trapez-, dreieck- oder rechteckartige Wellungen mit eingeschlossen.
Die Begriffe "oben" und "unten" sind auf die Einbaulage des Energieabsorbers bezogen.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
1 einen schematischen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Beton-Fundierungselements;
2 einen Querschnitt durch das Beton-Fundierungselement entlang der Linie A – A von 1;
3 einen Längsschnitt durch einen oberen Abschnitt eines Leitungssystems eines erfindungsgemäßen Beton-Fundierungselements gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4 eine Ansicht von oben (Blickrichtung C in 3);
5 einen Schnitt entlang der Linie B – B von 3;
6 einen Längsschnitt durch einen unteren Endabschnitt eines Leitungssystems eines Beton-Fundierungselements gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; die 7 bis 10 verschiedene Möglichkeiten für die Wellung des Hüllrohres;
11 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die Figuren weisen unterschiedliche Maßstäbe auf.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Beton-Fundierungselements, welches hier in Form eines Gründungspfahls ausgebildet ist, ist in den 1 und 2 dargestellt. Das Beton-Fundierungselement besitzt einen Betonkörper 3 mit einem nach oben offenen, beispielsweise zylindrischen Hohlraum 2. In diesem ist ein Leitungssystem 1 angeordnet. Das Leitungssystem 1 umfasst ein Hüllrohr 5, welches an seinem unteren Ende durch ein Verschlussteil 8 verschlossen ist. Innerhalb des Hüllrohrs 5 erstreckt sich ein Innenrohr 15 bis in die Nähe des unteren Endes des Hüllrohrs, wobei das Innenrohr vorzugsweise in einem Abstand von weniger als 1 m vom unteren Ende des Hüllrohrs endet. Zwischen dem Innenrohr 15 und dem Hüllrohr 5 liegt ein Ringraum 11, der ebenso wie der Innenraum 12 des Innenrohrs 15 als Leitung für das das Leitungssystem 1 durchströmende Wärmeträgermedium dient. Das Innenrohr 15 liegt mit Ausnahme seines obersten Abschnittes koaxial zum Hüllrohr 5. Zur Definition der Lage des Innenrohrs 15 im Hüllrohr 5 dienen Abstandhalter 13.
Ein oberster Abschnitt des Hüllrohrs 5 wird von einem Anschlussstück 6 gebildet, das im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abstufung seines Durchmessers aufweist, wobei sich ein verbreiterter oberer Teil ergibt, um ausreichend Platz für die Anschlussrohre 9, 10 zu schaffen. Ein Deckel bzw. Verschlussteil 7 schließt das Anschlussstück an seinem oberen Ende ab. Durch eine erste Öffnung im Verschlussteil 7 tritt das zur Zuleitung des Wärmeträgermediums dienende Anschlussrohr 9, welches in den Ringraum 11 mündet. Eine zweite Öffnung im Verschlussteil 7 wird vom Anschlussrohr 10 durchsetzt, dessen Innenraum den Innenraum 12 des Innenrohres 15 fortsetzt und das zur Rückleitung des Wärmeträgermediums dient. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Anschlussrohr 10 von einem aus dem Verschlussteil 7 herausragenden Endabschnitt des das Innenrohr 15 bildenden Rohrs gebildet. Es ist also für das Innenrohr 15 und das Anschlussrohr 10 ein durchgehendes Rohr vorgesehen, dessen innerhalb des Hüllrohres 5 liegender Teil das Innenrohr 15 und dessen außerhalb und oberhalb des Hüllrohres 5 liegender Teil das Anschlussrohr 10 bildet. Dieses durchgehende Rohr kann bei der Herstellung aus mehreren Einzelstücken zusammengesetzt werden, die beispielsweise mittels einer Verschweißung verbunden werden.
Der Zwischenraum zwischen dem Leitungssystem 1, dessen Außenwand 22 von der äußeren Mantelfläche des Hüllrohrs 5 gebildet wird, und der Wand des Hohlraums 2 ist mit einer Ausgussmasse 4 ausgefüllt. Die Ausgussmasse soll volumsbeständig und gut wärmeleitend sein. Beispielsweise könnte als Ausgussmasse 4 Bentonit, gegebenenfalls mit Zuschlagstoffen, die beispielsweise von Zement und/oder Quarzsand usw. gebildet werden können, eingesetzt werden. Auch ein Beton-Sandgemisch mit Zuschlagstoffen zur Herbeiführung der Volumsbeständigkeit und zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit ist hierfür einsetzbar. Denkbar und möglich wäre es auch als Ausgussmasse 4 Sand allein einzusetzen. Der Begriff "Ausgussmasse" wird im Rahmen dieser Schrift nicht nur für gießfähige Massen verwendet (obwohl diese bevorzugt sind), auch andere in den Zwischenraum zwischen dem Leitungssystem und der Wand des Hohlraums einbringbare Stoffe sollen umfasst sein, insbesondere rieselfähige.
Das Hüllrohr 5 ist über den Großteil seiner Längserstreckung als Wellrohr (Wellschlauch) ausgebildet. Und zwar ist aus 1 ersichtlich, dass das Hüllrohr 5 mit Ausnahme des das Anschlussstück 6 bildenden Abschnitts über seine gesamte Länge von einem Wellrohr gebildet wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Hüllrohr zumindest in seinem gewellten Bereich aus Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen. Die Wandstärke des Hüllrohrs 5 in seinem gewellten Bereich beträgt hierbei vorzugsweise höchstens 5 mm, wobei für Wellrohre mit Durchmessern von höchstens 100 mm ein Wert von höchstens 3 mm besonders bevorzugt ist. Es wird dabei eine zusammenrollbare Ausbildung des Hüllrohrs 5 und in weiterer Folge des gesamten Leitungssystems 1 erreicht.
Das Anschlussstück 6 kann ebenfalls aus Kunststoff bestehen und mit dem gewellten Teil des Hüllrohres 5 durch Verschweißung verbunden sein. Auch die Verschlussteile 7 und 8 können aus Kunststoff bestehen und das Verschlussteil 8 kann mit dem unteren Ende des Hüllrohrs 5 und das Verschlussteil 7 mit dem Anschlussstück 6 des Hüllrohrs 5 verschweißt sein.
Insbesondere im Fall der Ausbildung des Hüllrohres 5 aus Kunststoff ist auch eine Ausbildung des Innenrohrs 15 aus Kunststoff bevorzugt. Es kann hierbei der gleiche Kunststoff wie für das Hüllrohr 5 eingesetzt werden. Da auf das Innenrohr nur wesentlich kleinere Belastungen als auf das Hüllrohr wirken und der Durchmesser des Innenrohrs kleiner ist, kann dieses auch ohne Wellung entsprechend flexibel ausgebildet werden, sodass es zusammenrollbar ist.
Im oberen Abschnitt des Innenrohres 15 ist dieses bevorzugterweise mit einer Wärmedämmung 14 versehen, um Wärmeverluste des innerhalb des Innenrohres 15 hinausströmenden Wärmeträgermediums zu verringern.
Das Leitungssystem 1 kann in einem Fachbetrieb fertiggestellt werden und im zu einer Spule bzw. Rolle zusammengerollten Zustand auf die Baustelle geliefert werden. Auf der Baustelle erfolgt dann die Einbringung des Leitungssystems 1 in den Hohlraum 2 des Betonkörpers 3, vorzugsweise nachdem dieser bereits in das Erdreich eingebracht worden ist. Nach der Einbringung des Leitungssystems 1 in den Hohlraum 2 des Betonkörpers 3 wird die Ausgussmasse 4 eingebracht. In der Folge können die Anschlussrohre 9, 10 zur Anschlussstelle verlegt und angeschlossen werden.
Denkbar und möglich wäre es auch, das Beton-Fundierungselement bereits mit dem darin enthaltenen Leitungssystem 1 vorzufertigen und im fertiggestellten Zustand auf die Baustelle zu liefern. Dies besonders dann, wenn beim Einbau vor Ort keine besonderen mechanischen Beanspruchungen auftreten.
Durch das Anschlussrohr 9 wird dem Leitungssystem 1 des Beton-Fundierungselements Wärmeträgermedium zugeführt und dieses nach der Erwärmung zu Heizzwecken oder der Abkühlung zu Kühlzwecken dem Anschlussrohr 10 wieder entnommen.
Beim Einsatz zu Heizzwecken weist das Heizsystem, welches das Beton-Fundierungselement als Energieabsorber umfasst, weiters eine Wärmepumpe auf. Aufgrund des sehr guten Wärmeübergangs eines erfindungsgemäßen Energieabsorbers kann ein geringer mittlerer Temperaturunterschied zwischen dem umliegenden Erdreich und dem Leitungssystem 1 erreicht werden. Das Wärmeträgermedium kann dadurch gegenüber herkömmlichen Energieabsorbern höhere Temperaturen erhalten, sodass es auch nach dem Durchgang durch die Wärmepumpe noch eine Temperatur von deutlich über 0° C aufweist, beispielsweise eine Temperatur im Bereich zwischen 2°C und 6°C aufweist. Es kann dadurch als Wärmeträgermedium zuschlagstofffreies Wasser, d. h. reines Leitungswasser eingesetzt werden ohne dass eine Frostgefahr besteht. Der Einsatz von Gefrierschutzmittel, wie dies herkömmlicherweise erforderlich ist, kann sich dadurch erübrigen.
Im Kühlbetrieb kann das Wärmeträgermedium entweder nach seinem Abzug aus dem Leitungssystem 1 zur indirekten Raumkühlung eingesetzt werden, indem es einem Kühlaggregat zugeführt wird. Da eine vergleichsweise geringe Temperatur des Wärmeträgermediums nach dem Durchlaufen der Energieabsorber erreicht wird, ist auch eine Direktkühlung beispielsweise über herkömmliche Decken-, Wand- oder Bodenheizungen möglich.
Der Außendurchmesser d des Hüllrohrs 5 kann beispielsweise im Bereich zwischen 5 und 20cm liegen. Der Durchmesser D des Hohlraums ist an den Durchmesser d des Hüllrohrs 5 angepasst und kann beispielsweise im Bereich zwischen 7cm und 35cm liegen, z. B. bei einem Außendurchmesser des Hüllrohrs 5 von 8cm einen Wert im Bereich von 13cm aufweisen. Denkbar und möglich ist es auch, mehrere Leitungssysteme 1 in einem Hohlraum 2 des Betonkörpers 3 anzuordnen oder im Betonkörper 3 mehrere Hohlräume 2 vorzusehen, in welchen jeweils ein oder mehrere Leitungssysteme 1 angeordnet sind.
Die 3 bis 5 zeigen eine weitere Ausführungsform für das in den Betonkörper 3 einzubringende Leitungssystem 1. Es ist hier zusätzlich eine Dehneinrichtung zum Ausgleich von Volumenänderungen des Wärmeträgermediums vorhanden (beim Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 wird eine solche außerhalb des Beton-Fundierungselements vorgesehen). Zu diesem Zweck werden zwei Metallhülsen 16 in den Ringraum 11 eingesetzt, die an ihrem oberen Ende durch eine Wand 17 geschlossen sind und an ihrem unteren Ende eine Öffnung 18 aufweisen. Ein Distanzhalter 19 gibt einen Abstand zum oberen Verschlussteil 7 vor. Beim Einfüllen eines Wärmeträgermediums kann die in den Metallhülsen 16 anfangs vorhandene Luft nicht aus den Metallhülsen 16 entweichen und bildet ein komprimierbares Luftpolster. Die Ausbildung aus Metall gewährleistet die langfristige Luftdichtheit. Bei einer Ausführung des Leitungssystems 1 aus Metall kann die Funktion der Dehneinrichtung dadurch erreicht werden, dass das Anschlussrohr 9 ein Stück weit in das Anschlussstück 6 hineinragt und so im Anschlussstück 6 das Luftpolster gebildet wird.
Der Schnitt entlang der Linie D – D von 3 entspricht dem in 2 dargestellten Schnitt entlang der Linie A – A von 1.
6 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der sich das Innenrohr 15 bis zum unteren Ende des Hüllrohrs 5 erstreckt. Das Innenrohr 15 weist dafür in seinem unteren Endbereich Öffnungen 21 zum Durchtritt des Wärmeträgermediums auf.
Das in den 1 und 6 dargestellte Gewindeloch 20 an der Unterseite des Verschlussteils 8 dient zum Einschrauben eines Zusatzgewichts, um das Einbringen des Leitungssystems 1 in den Hohlraum 2 zu unterstützen, wenn das Eigengewicht des Leitungssystems 1 und des darin eingefüllten Wärmeträgermediums zu diesem Zweck nicht ausreichend ist. Es sind auch andere Arten der Befestigung von Zusatzgewichten denkbar und möglich, wie z.B. aussenliegende Bohrungen im Verschlussteil 8 zum Anbringen von Bolzen oder Haken, sowie auch ringförmige Halter, die am untersten Teil des Wellrohres befestigt sind.
Um den Energieabsorber im Hohlraum 2 möglichst zu zentrieren bzw. um Beschädigungen beim Einbringen zu vermeiden, ist das Hüllrohr 5 an der Außenseite vorzugsweise mit in den Fig. nicht dargestellten Abstandhaltern versehen, die auch die Funktion von Führungs- und Gleitelementen haben.
Mit dem Leitungssystem 1 wird vorzugsweise ein Schlauch in den Hohlraum 2 mit eingeführt, der am Leitungssystem 1 außen befestigt werden kann und sich bis zum unteren Ende des Leitungssystems 1 erstreckt. Durch diesen kann der Füllstoff bzw. die Ausgussmasse 4 eingefüllt werden. Es wäre auch denkbar und möglich, zu diesem Zweck ein weiteres innerhalb des Hüllrohres 5 verlaufendes Rohr vorzusehen, welches durch Öffnungen im oberen Verschlussteil 7 und im unteren Verschlussteil 8 tritt und an der Unterseite des unteren Verschlussteils 8 mündet.
Die 7 bis 10 zeigen Beispiele für verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten der Wellung des Hüllrohrs 5. Neben der aus den 1 bis 6 hervorgehenden sinusförmigen Wellung sind unter anderem derartige Wellungen denkbar und möglich, wie sie in den 7 bis 10 gezeigt sind. So zeigt 7 trapezförmige, 8 eine rechteckförmige und 9 eine dreieckförmige bzw. gezackte Wellung. Die Wellung von 10 wird durch aufeinanderfolgende halbkreisförmige Abschnitte gebildet, die durch gerade Abschnitte verbunden sind.
Die Höhe h der Wellung (zwischen Wellenberg und Wellental) beträgt vorteilhafterweise mindestens 2 mm. Ein Wert im Bereich zwischen 3 mm und 5 mm ist besonders bevorzugt.
Auch eine Ausbildung des Hüllrohrs 5 aus Metall, beispielsweise Edelstahl, ist denkbar und möglich. Um das gewellte Hüllrohr und in der weiteren Folge das gesamte Leitungssystem aufrollbar auszubilden, ist in diesem Fall eine Wandstärke des Hüllrohrs von höchstens 3 mm bevorzugt, wobei für Wellrohre mit einem Durchmesser von höchstens 100 mm eine Wandstärke von höchstens 2mm bevorzugt ist. Auch das Innenrohr 15 kann in diesem Fall aus Metall bestehen. Eine Ausbildung des Hüllrohrs 5 und gegebenen falls des Innenrohrs 15 aus Metall ist insbesondere bei einem Einsatz eines Wärmeträgermediums bevorzugt, welches seinen Aggregatzustand im Systemkreislauf zwischen flüssig und gasförmig wechselt. Ein solches Wärmeträgermedium kann beispielsweise von unter einem entsprechenden Überdruck (beispielsweise im Bereich von 40bar) stehenden Kohlendioxyd oder Kohlenwasserstoff gebildet werden. Auch höhere Arbeitstemperaturen werden bei einer Ausbildung aus Metall möglich.
Denkbar und möglich wäre es auch, das Innenrohr 15 ebenfalls zumindest über einen Großteil seiner Längserstreckung als Wellrohr auszubilden, beispielsweise im Bereich seiner Längserstreckung, in welchem es innerhalb des als Wellrohr ausgebildeten Abschnittes des Hüllrohrs 5 verläuft.
Der Betonkörper 3 könnte anstelle einer Ausbildung in Form eines vorgefertigten Teils, welches im fertiggestellten Zustand auf die Baustelle transportiert wird, auch durch Ortbeton ausgebildet werden. Ein derartiges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in 11 dargestellt. Zur Herstellung des Beton-Fundierungselements wird im Erdreich 23 zunächst eine Ausnehmung 24 mit einer entsprechenden Form und Tiefe ausgebildet. In diese werden Armierungsteile 25 eingebracht, insbesondere ein entsprechender Armierungskorb. Weiters wird mindestens ein Leitungssystem 1 in die Ausnehmung 24 eingebracht, welches in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildet ist und ein Hüllrohr 5 und ein innerhalb des Hüllrohrs 5 verlaufendes Innenrohr 15 aufweist, wobei die Außenwand 22 des Leitungssystems von der äußeren Mantelfläche des Hüllrohrs 5 gebildet wird. Vorzugsweise ist das Leitungssystem 1, beispielsweise mit Schnellbindern aus Kunststoff oder mit einem Bindedraht 26, am Armierungskorb befestigt. In der Folge wird die Ausnehmung 24 mit Beton ausgegossen, wodurch der Betonkörper 27 gebildet wird. Das mindestens eine Leitungssystem 1 ist somit in den Betonkörper 27 eingegossen. Auch mehrere Leitungssysteme 1 könnten auf diese Weise in den Betonkörper 27 eingegossen sein.
Ein vom Beton-Fundierungselement fundiertes Bauwerk 28 ist in 11 nur schematisch angedeutet.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Beton-Fundierungselement, welches in dieser Weise aus Ortbeton hergestellt worden ist, eine Schlitzwand oder ein Bohrpfahl sein. Andere in erfindungsgemäßer Weise ausgebildete Beton-Fundierungselemente von Bauwerken können ebenfalls aus Ortbeton bestehen.
Gegebenenfalls in die Ausnehmung 24 einzusetzende Schalungen sind in 11 nicht dargestellt und können in üblicher Weise ausgebildet sein.
Unterschiedliche Modifikationen der gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

1: Leitungssystem
2: Hohlraum
3: Betonkörper
4: Ausgussmasse
5: Hüllrohr
6: Anschlussstück
7: Verschlussteil
8: Verschlussteil
9: Anschlussrohr
10: Anschlussrohr
11: Ringraum
12: Innenraum
13: Abstandshalter
14: Wärmedämmung
15: Innenrohr
16: Metallhülse
17: Wand
18: Öffnung
19: Distanzhalter
20: Gewindeloch
21: Öffnung
22: Außenwand
23: Erdreich
24: Ausnehmung
25: Armierungsteil
25: Bindedraht
27: Betonkörper
28: Bauwerk

Claims

Beton-Fundierungselement eines Bauwerks, wobei zur Ausbildung des Beton-Fundierungselements als Energieabsorber ein Hüllrohr (5) in einem Betonkörper (3, 27) des Beton-Fundierungselements angeordnet ist und innerhalb des Hüllrohrs (5) ein Innenrohr (15) verläuft, wobei der Ringraum (11) zwischen dem Hüllrohr (5) und dem Innenrohr (15) und der Innenraum (12) des Innenrohrs (15) Leitungen für ein Wärmeträgermedium bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zumindest über einen Teil seiner Längsausdehnung, vorzugsweise über einen Großteil seiner Längsausdehnung, als Wellrohr ausgebildet ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) mit dem darin angeordneten Innenrohr (15) zur Lagerung und zum Transport vor seiner Einbringung in den Betonkörper (3, 27) des Beton-Fundierungselements zu einer Rolle zusammenrollbar ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zumindest in seinem gewellten Bereich, vorzugsweise über seine gesamte Länge, aus Kunststoff besteht.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Hüllrohrs (5) in seinem gewellten Bereich höchstens 5 mm beträgt und im Fall einer Ausbildung des gewellten Bereichs mit einem Außendurchmesser von höchstens 100 mm vorzugsweise höchstens 3 mm beträgt.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (15) aus Kunststoff besteht.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) zumindest in seinem gewellten Bereich, vorzugsweise über seine gesamte Länge, aus Metall besteht.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Hüllrohrs (5) in seinem gewellten Bereich höchstens 3 mm beträgt und im Fall einer Ausbildung des gewellten Bereichs mit einem Außendurchmesser von höchstens 100 mm vorzugsweise höchstens 2 mm beträgt.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (15) aus Metall besteht.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellungen des Hüllrohrs sinusförmig, trapezförmig, rechteckförmig, dreieckförmig oder in Form von aufeinanderfolgenden Halbkreisen oder in Form einer Kombination hiervon ausgebildet sind.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 – 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (h) der Wellungen mindestens 2 mm beträgt, wobei ein Wert im Bereich zwischen 3 mm und 5 mm besonders bevorzugt ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (15) zumindest über einen oberen Abschnitt seiner Längserstreckung mit einer Wärmedämmung (14) versehen ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (15) in einem Abstand von weniger als 1 m vom unteren Ende des Hüllrohrs (5) endet.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Ringraum (11) eine Dehneinrichtung zum Ausgleich von Volumenänderungen des Wärmeträgermediums angeordnet ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehneinrichtung mindestens eine nach unten offene und nach oben geschlossene Metallhülse (16) aufweist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussrohr (9) durch ein oberes Verschlussteil (7) des Hüllrohrs (5) in den Ringraum (11) geführt ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussrohr (10) durch ein oberes Verschlussteil (7) des Hüllrohrs (5) geführt ist, wobei der Innenraum des Anschlussrohrs (10) vom Innenraum (12) des Innenrohrs (15) fortgesetzt wird.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussrohr (10) von einem aus dem oberen Verschlussteil (7) des Hüllrohrs (5) herausragenden Endabschnitt des das Innenrohr (15) bildenden Rohres gebildet wird.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d) des Hüllrohrs im gewellten Teil des Hüllrohrs (5) im Bereich zwischen 5 cm und 20 cm liegt.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) abgesehen von einem oder mehreren Abschnitten, deren Längen weniger als 2m betragen, über seine gesamte Länge als Wellrohr ausgebildet ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (5) an seinem unteren Ende verschlossen ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Beton-Fundierungselement ein Gründungspfahl ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Beton-Fundierungselement einen vorgefertigten Betonkörper (3) mit mindestens einem Hohlraum (2) aufweist, in dem das mindestens eine Hüllrohr (5) angeordnet ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (2) des Betonkörpers (3) nach oben offen ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 22 oder Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Betonkörper (3) und dem mindestens einen Hüllrohr (5) eine Ausgussmasse (4) eingebracht ist.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonkörper (3) Armierungsteile aus Stahl enthält.
Beton-Fundierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betonkörper (27) des Beton-Fundierungselements durch Ortbeton ausgebildet ist und in diesem Betonkörper (27) das mindestens eine Hüllrohr (5) eingegossen ist.
Beton-Fundierungselement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Hüllrohr (5) an Armierungsteilen (25) des Betonkörpers (27) befestigt ist.