Nutzung von Geothermie in mit Tunnelvortriebsmaschinen aufgefahrenen Tunneln: Fid-Bau Portal

Nutzung von Geothermie in mit Tunnelvortriebsmaschinen aufgefahrenen Tunneln

Franzius, Jan-Niklas

Für den Ausbau von maschinell vorgetriebenen Tunneln sind die Rahmenbedingungen für eine geothermische Nutzung schwierig, da diese meist mit Betonfertigteilen, so genannten Tübbings, ausgerüstet werden. Um diesen Ausbau dennoch geothermisch zu nutzen, muss ein Absorberleitungssystem integriert werden, welches die Kopplung der einzelnen Betonsteine untereinander zulässt und gleichzeitig die niedrigen geometrischen Toleranzen beim Einbau erfüllt. Die Entwicklung und der Einsatz eines solchen Bauteils, des 'Energietübbings', wird im Beitrag vorgestellt. Als Absorber werden in den Tübbingen Leitungen aus vernetztem Polyethylen (PE-X) verlegt. Der Außendurchmesser der Leitungen beträgt 20 mm und der mittlere Abstand zwischen den Absorbern liegt zwischen 25 und 30 cm. Die Kopplungsstelle für die Absorberleitungen benachbarter Tübbinge ist in das Betonfertigteil integriert. Um die Verbindung mit dem benachbarten Tübbing zu gewährleisten, bedarf es bei der Herstellung einer sehr hohen geometrischen Genauigkeit. Um das Verhalten des Betonbauteils im Hinblick auf die Verformung und Rissentwicklung infolge von Temperatureinflüssen zu untersuchen, wurde ein Energietübbing im Labor getestet sowie während der Bauphase eines Eisenbahntunnels ein begrenztes Enertgietübbingfeld von 8 m Länge betrieben. Die dabei ermittelten Messdaten sollen dazu beitragen, zukünftige Geothermieanlagen in Tunneln zu optimieren. Hinsichtlich der Ergiebigkeit einer derartigen Geothermieanlage werden die Ergebnisse von zwei FDM-Berechnungen (Finite-Differenzen-Methode) diskutiert.