Geothermie aus Tunneln

Die Wärmeversorgung aus Stollen oder Tunneln stellt eine sinnvolle Verknüpfung von Tiefbauten und geothermischer Nutzung dar.

Die Wärmegewinnung kann einerseits unmittelbar über austretende Tunnelwässer oder Tunnelluft erfolgen, deren Temperatur gemäß dem Prinzip des geothermischen Gradienten von der Mächtigkeit der Felsüberdeckung des Tunnelbauwerks abhängig ist. Hierdurch können bei transalpinen Tunneln unter den hohen Gebirgsmassiven leicht Temperaturen über 30°C erreicht werden.

Zahlreiche Beispiele hierfür finden sich in der Schweiz, wo bereits 1979 eine der ersten Tunnelgeothermieanlagen am Gotthard Straßentunnel zur Wärmeversorgung einer Autobahnmeisterei in Betrieb genommen wurde. Mittlerweile wird an zahlreichen weiteren Tunnels die Wärme aus dem Berg genutzt, unter anderem in Nahwärmenetzen, Schwimmbadbetrieben, aber auch in exotischen Einsatzgebieten, wie im Beispiel Frutigen für ein Tropenhaus und eine Störzucht für die schweizerische Kaviarproduktion.

Zahlreiche Beispiele hierfür finden sich in der Schweiz, wo bereits 1979 eine der ersten Tunnelgeothermieanlagen am Gotthard Straßentunnel zur Wärmeversorgung einer Autobahnmeisterei in Betrieb genommen wurde. Mittlerweile wird an zahlreichen weiteren Tunnels die Wärme aus dem Berg genutzt, unter anderem in Nahwärmenetzen, Schwimmbadbetrieben, aber auch in exotischen Einsatzgebieten, wie im Beispiel Frutigen für ein Tropenhaus und eine Störzucht für die schweizerische Kaviarproduktion.

Eine Studie des Schweizer Bundesamtes für Energie aus dem Jahr 1995 zeigt, dass  alleine die 15 ergiebigsten, der damals fertig gestellten schweizerischen Tunnelbauten, ein gemeinschaftliches Nutzungspotenzial von rund 30.000 kW aufweisen. Mit den aktuellen großen Bauprojekten Gotthard-Basis- und Lötschberg-Tunnel sind hier nochmals große Leistungszugewinne zu erwarten.

Ein weiteres, vor allem auch in vielen Großstädten z.B. in Deutschland und Europa mögliches Einsatzgebiet der Geothermie ist die Wärmegewinnung aus Straßen- und U-Bahntunnelwänden sowie aus Abwasserkanälen. Hierbei nutzt man die Tunnel- und Kanalwände als Wärmetauscherfläche. Ähnlich der Flachkollektorenauslegung bei oberflächennaher Geothermienutzung, durchzieht ein Absorberregister die Wände der Tunnel- und Kanalröhren. Während bei Straßen- und U-Bahntunnels in der Hauptsache die Wärme aus der Erde und dem Gestein stammt, befindet sich bei Abwasserrohren das größere Wärmepotenzial in den Abwässern innerhalb der Rohre und Kanäle.  

Erste Erfolge bei der Erprobung von Wärmegewinnung aus Tunnelwänden sind aus dem Wiener Stadtteil Hadersdorf bekannt, wo seit 2004 die Sportmittelschule Hadersdorf und eine angrenzende Kindertagestätte mit rund 200 MWh Wärmeleistung pro Jahr über ein Wärmepumpensystem versorgt wird. Als Wärmequelle dient ein Abschnitt des angrenzenden Lainzer Eisenbahntunnels, welcher mit einem Energievlies in der Tunnelwand als Wärmeabsorber ausgekleidet wurde.