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Heizwärme aus dem Tunnel

Wenn die Energiewende in Deutschland gelingen soll, dürfen kaum noch Wärmepotenziale ungenutzt bleiben. Ein vielversprechendes Pilotprojekt wurde jetzt im österreichischen Jenbach realisiert: Dort soll Erdwärme aus einem Eisenbahntunnel zur Wärmeversorgung von Gebäuden nutzbar gemacht werden.

Erdwärme aus einem Eisenbahntunnel
Christian Alsing

Tunnelbauwerke können durch ihre großen Flächen, die an das Erdreich oder den Fels anliegen, ein hohes Maß an geothermischer Energie liefern. Auch die Tunnelluft kann einen nicht unerheblichen Beitrag zur Energiegewinnung leisten. Dieses energetische Potenzial wird zunehmend erkannt und dabei versucht, es nutzbar zu machen.

Thermische Nutzung der Flächen
Da die Flächen eines Tunnels meist aus Beton hergestellt werden, können sie durch Einlegen von Absorberleitungen thermisch aktiviert und zu Wärmetauschzwecken genutzt werden. Hierzu werden Rohrleitungen in den Frischbeton integriert, durch die später ein Wärmeträger strömt. Auf diese Weise kann zum Beispiel im Winter aus dem Bauwerk Wärme entzogen und zu Heizzwecken in der Umgebung verwendet werden. Im Sommer hingegen kann Abwärme in das kühlere Bauwerk abgeführt werden. Darüber hinaus können Tunnelbauwerke, die zu Überhitzung neigen (zum Beispiel U-Bahn Tunnel), über die Temperierung der Konstruktion gekühlt werden.

Erdwärme aus einem Eisenbahntunnel
Rehau AG

Pilotprojekt im Jenbach-Tunnel
Um die Wärme auch bei maschinell vorgetriebenen Tunneln bestmöglich nutzen zu können, hat das Ingenieurbüro Arup gemeinsam mit der Rehau AG und dem Tunnelbau-Spezialisten Züblin AG einen sogenannten Energietübbing entwickelt. Tübbings sind Betonfertigteile, die gemeinsam die Tunnelschale bilden. Damit sie der Umgebung Wärme entziehen oder sie in das Bauwerk einspeisen können, wird in die Energietübbings ein spezielles, von Rehau entwickeltes Rohrleitungssystem aus hochdruckvernetztem Polyethylen (PE-Xa) eingelegt. Es ist laut Hersteller unempfindlich gegenüber Kerben, Riefen und Punktlasten und auch bei engen Biegeradien betriebssicher. Die Tübbings werden anschließend zu einem Kreislauf verbunden und an eine Wärmepumpe angeschlossen.

Nachdem der Energietübbing bereits in Labor- und Feldversuchen ausgiebig getestet wurde, wurde er erstmals im Eisenbahntunnel Jenbach zur Wärmeversorgung eines Gebäudes eingebaut. Dazu wurde eine Tunnellänge von 54 Metern mit Energietübbings ausgerüstet. Die integrierten Absorberleitungen werden über einen Rettungsschacht an die Oberfläche geführt und sind dort mit einer Wärmepumpe verbunden, die den Bauhof der österreichischen Gemeinde Jenbach mit Heizenergie versorgt. Bei diesem Projekt handelt es sich um das erste in einem maschinell aufgefahrenen Tunnel integrierte Geothermie-Kraftwerk. Ähnliche Projekte wurden auch in Deutschland mit dem Ausbau des Stadtbahnabschnittes der U6 in Stuttgart sowie im Katzenbergtunnel erfolgreich durchgeführt.

Pilotprojekt im Jenbach-Tunnel
Züblin AG
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