Thermisch aktivierte Gründungselemente werden in Österreich seit Jahrzehnten erfolgreich eingesetzt, um oberflächennahe Erdwärme für das Heizen und Kühlen von Gebäuden heranzuziehen. Nach einer Vielzahl an Projekten zu geothermisch nutzbaren Elementen (Energiepfähle, -schlitzwände, -bohrpfahlwände, -bodenplatten, -vliese, -anker, -brunnen, etc.) liegt der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Geotechnik nun auf der Untersuchung des thermo-mechanischen Verhaltens von Energiefundierungen.

In diesem Zusammenhang werden zwei Infrastrukturbauwerke in Wien wissenschaftlich begleitet. Im Bauabschnitt Hadersdorf-Weidlingau des Lainzer Tunnels liefert die Energiebohrpfahlwand seit dem Jahr 2004 Heizenergie für eine angrenzende Schule. Die U-Bahn-Station Taborstraße (U2) nutzt die vorhandenen Energieschlitzwände sowie weitere Elemente seit der Eröffnung im Jahr 2008 zum Heizen und Kühlen der Station. In beiden Fällen werden durch Sensoren in den thermisch aktivierten Bauteilen Langzeitmessdaten zum Temperatur-Dehnungsverhalten gewonnen.

Zusätzlich wurden im Zuge des 2019 abgeschlossenen Forschungsprojekts „Unteres Hausfeld“ zwei Energiepfähle hergestellt, welche nun Gegenstand weiterer Untersuchungen sind. Die Pfähle wurden mit unterschiedlichen Längen hergestellt und instrumentiert, um das Lastabtragungsverhalten in den beiden prädominanten Bodenschichten Wiens, den quartären Sedimenten (sandige Kiese, „Donauschotter“) und den miozänen Sedimenten (Sande, Schluffe, Tone), zu untersuchen. Zusätzlich zu einer konventionellen mechanischen Belastung wurden thermische Belastungen aufgebracht und über mehrere Wochen konstant gehalten, um Heiz- und Kühlszenarien zu simulieren.

Die Ziele der wissenschaftlichen Untersuchungen sind, das Lastabtragungsverhalten von Energiefundierungen im Allgemeinen und die Bauteilreaktion durch die aufgebrachte thermo-mechanische Belastung im Speziellen zu untersuchen. Die in den großmaßstäblichen Versuchen generierten Messdaten sollen in weiterer Folge als Grundlage für numerische Modellierungen von Energiepfählen herangezogen werden. Die aus dem Forschungsprojekt gewonnenen Erkenntnisse fließen schlussendlich in eine sichere und wirtschaftliche Dimensionierung von künftig hergestellten Energiepfählen ein und liefern somit einen Beitrag, die Energie-Versorgungssicherheit durch erneuerbare, nachhaltige und lokale Primärenergiequellen sicherzustellen.