Geothermisches Brückenheizungssystem in Berkenthin: Schluss mit Eis und Schnee

27.01.10 | Nachrichten & Kurzmeldungen

 

Im Südosten von Schleswig-Holstein entsteht derzeit Deutschlands erste Straßenbrücke mit integrierter Fahrbahnbeheizung. Um die 59 Meter lange Brücke, die bei Berkenthin über den Elbe-Lübeck Kanal führt, auch im Winter eis- und schneefrei zu halten, wird die Wärme aus der Erde genutzt. Umgekehrt soll im Sommer die überschüssige Solarenergie von der Fahrbahndecke ins Erdreich abgeleitet werden, um das Bauwerk zu schonen, den Verschleiß der  Asphaltdecke zu verringern und die thermische Regeneration die Geothermieanlage zu unterstützen.

Fahrbahnoberflächen von Brücken vereisen im Winter wesentlich schneller als freie Streckenabschnitte und erhöhen damit das Unfallrisiko deutlich. Um dieser Gefahr zu begegnen, werden dort vermehrt Streusalze oder Taumittel eingesetzt, die allerdings die Umwelt und auch das Bauwerk stark beeinträchtigen können. Im Rahmen eines Forschungsprojektes, das von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) initiiert und von der Rheinisch-Westfaelischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) sowie der Universität der Bundeswehr München ausgeführt wurde, entwickelte der Polymerspezialist REHAU ein Rohrsystem für eine solche geothermische Brückenheizung. Die ebenso umweltfreundliche wie wirksame Methode kommt nun erstmals in einer Brücke in Berkenthin, nahe Lübeck zum Einsatz.

 

Die Vorgaben, die sich aus dem Projekt ergaben, stellten die Produktentwickler vor einige Herausforderungen. Das für die Asphaltbeheizung einzusetzende Rohrsystem musste robust genug sein, um den hohen Temperaturen von etwa 240°C bei der Verlegung im Gussasphalt standzuhalten. Zunächst wurde bei Laborversuchen an der Universität der Bundeswehr in München das Verhalten verschiedener Rohre bei Kontakt mit dem heißem Gussasphalt getestet. Anschließende praxisnahe Verlegeversuche zeigten, dass keines der auf dem Markt verfügbaren Rohre den Anforderungen vollständig genügte. Deshalb entwickelte REHAU für diese Anwendung ein eigenes Rohrsystem, das nun unter dem Namen RAUGEO stabil auf den Markt kommt. Es besteht aus hoch temperaturbeständigem vernetzten Polyethylen (PE-Xa) und weist trotz einer integrierten 0,4 Millimeter dicken Aluminiumschicht nur eine geringe Gesamtwanddicke auf, wodurch ein geringer Wärmedurchlasswiderstand sichergestellt werden kann. In weiteren Tests und Pilotbaustellen konnte die Formstabilität des Rohres sowie die Einhaltung aller funktionsrelevanten DIN-Vorgaben nach dem Einbau erfolgreich nachgewiesen werden.

 

Für die Beheizung der Brücke entziehen Erdwärmesonden dem Boden Wärme und versorgen in Kombination mit einer Wärmepumpe die dicht unter der Fahrbahn verlegten Rohre mit der erforderlichen Wärme. Eine intelligente Mess- und Steuertechnik überwacht dabei dauerhaft die Temperaturen auf der Fahrbahn und der Umgebung. Wird die kritische Temperaturgrenze von 4°C erreicht, wird der Heizbetrieb aktiviert. Erreicht der Fahrbahnbelag hingegen im Sommer 50°C wird der Kühlbetrieb zugeschaltet und die Wärme über die Erdwärmesonden in den Boden abgegeben.

 

Bis Mitte 2010 werden die Brückenbauarbeiten noch andauern. Insgesamt werden etwa 6.300 Meter Rohre verlegt und für eine umweltfreundliche Temperierung der Brücke sorgen.