Geothermienutzung in innerstädtischen Tunneln - Ergebnisse der Messungen im Fasanenhoftunnel in Stuttgart

摘要

Es ist nur ein geringer technischer Aufwand nötig, um Tunnelbauwerke als geothermische Quelle oder Senke für Heiz- und Kühlzwecke zu nutzen. In Tunneln ist aufgrund der großen erdberührten Fläche ein hohes geothemisches Potential vorhanden. Diese Idee wurde im Rahmen von Messungen im Fasanenhoftunnel in Stuttgart umgesetzt. Dabei wurden zwei jeweils etwa 10 Meter lange Tunnelabschnitte mit Absorberrohren ausgestattet und mit einer Wärmepumpe gekoppelt. Um den Temperaturverlauf im Erdreich, der Tunnelschale und in der Tunnelluft zu erfassen sowie mögliche Entzugsleistungen zu bestimmen, wurde der Tunnel mit entsprechender Messtechnik ausgerüstet. Während der Messungen wurden zwischen 2011 und 2017 Langzeitversuche mit konstanter Vorlauftemperatur bzw. konstantem Volumenstrom durchgeführt sowie Wärme- und Kältelastprofile entsprechend eines zuvor simulierten Gebäudebedarfs auf die Tunnelgeothermieanlage aufgeprägt, um das Potenzial der geothermischen Nutzung von Tunneln zu bestimmen. Mittels der Langzeitlastprofile mit konstanter Vorlauftemperatur wurde die mittlere Entzugsleistung der Tunnelabsorber für Heizen und Kühlen ermittelt. Die Versuche mit den Bedarfsprofilen simulieren, wie das gesamte tunnelgeothermische System mit einem Endverbraucher interagiert und wie viel Kühl- und Heizenergie letztendlich von einem solchen System bereitgestellt werden kann. Im folgenden Beitrag wird eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Messungen im Fasanenhoftunnel Stuttgart vorgestellt. Anhand der Ergebnisse wird über das Potential tunnelgeothermischer Nutzung im innerstädtischen Bereich diskutiert. Als Ergebnis lässt sich insgesamt feststellen, dass die Geothermienutzung in Tunneln in Zukunft eine zunehmende Rolle spielen kann.