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Geothermie

Die Energie aus dem Inneren der Tiroler Berge

Hohe Temperaturen tief im Berg: Fast 40 Grad werden im Brenner-Basistunnel gemessen.
Hohe Temperaturen tief im Berg: Fast 40 Grad werden im Brenner-Basistunnel gemessen.STRABAG/BBT-SE/Jan Hetfleisch
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Die im Inneren der Alpen gespeicherte Wärme könnte künftig dazu beitragen, Städte umweltfreundlicher zu heizen. Heimische Forscher untersuchen am Beispiel von Tirol und der Stadt Innsbruck, wie man diese Energie am besten aus den Bergen holt.

Mehr als 2000 Meter hoch ragen die schneebedeckten Gipfel der Zillertaler Alpen in die Wolken. Tief unten im Berg bohren und sprengen Arbeiter den Brenner-Basistunnel durch das Gestein. Nach seiner Fertigstellung in rund zehn Jahren wird er mit 64 Kilometer Länge zwischen Österreich und Italien der längste Eisenbahntunnel der Welt sein. Steht man in der im Bau befindlichen Röhre und legt die Hand an den nackten Fels, dann spürt man es: Fast 40 Grad heiß wird es hier bei hoher Luftfeuchtigkeit im Untergrund. „Dieses geothermische Potenzial wollen wir nutzen“, umreißt Thomas Marcher, Leiter des Instituts für Felsmechanik und Tunnelbau der TU Graz, das Ziel des von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG im Programm „Stadt der Zukunft“ geförderten und unter dem Lead des Instituts stehenden Projekts.

Konkret geht es darum, wirtschaftliche und auch ökologisch sinnvolle Wege zu finden, die Wärme aus dem Berginneren zur Heizung und zur Warmwasseraufbereitung in Teilen Innsbrucks zu nutzen. „Siedlungen und Gewerbeimmobilien, die derzeit fossile Energieträger verwenden, könnte man damit klimafreundlich umrüsten“, denkt Bernhard Larcher, zuständiger Bereichsleiter bei den Innsbrucker Kommunalbetrieben, an mögliche Szenarien. Die Gebirgswärme sei u. a. für die Olympiahalle eine Option. „Die Größenordnung des Vorhabens hängt im Wesentlichen davon ab, wie viel Energiepotenzial überhaupt vorhanden ist.“

 

Wasser bahnt sich Weg durch Gestein

Das auszuloten ist eine der Aufgaben von Marcher und seinem Team. Große Hoffnungen setzen die Geologen auf das Wasser, das sich seinen Weg durch die Gesteinsmassen bahnt und daher bis zu 30 Grad Celsius misst, wenn es in die Tunneldrainagen sprudelt. „Noch sind die stärker wasserführenden Schichten auf österreichischer Seite nicht angebohrt“, verweist Marcher darauf, dass sich die Forscher vorerst mit Modellierungen begnügen müssen. Er schätzt jedoch, dass bis zu 60 Liter Wasser pro Sekunde den Tunnel verlassen und zur Energiegewinnung genutzt werden können.

Aber auch die Wärme des Felses selbst könne nutzbar gemacht werden, sagt Marcher. Eine Methode sei das Verbauen von Ankern oder anderer Kontaktelemente in der Innenwand des Tunnels, die die Temperatur aufnehmen und weiterleiten. Ziel der Forscher ist es, aus den vielen möglichen Detaillösungen die effizientesten und wirtschaftlichsten herauszufinden.

Zugute kommt dem Vorhaben, dass der Brenner-Basistunnel ein natürliches Gefälle aufweist – das Wasser kann ohne aufwendige technische Vorrichtungen in Richtung Stadt fließen. „Das besondere Plus ist aber die dritte Tunnelröhre zwischen den beiden Eisenbahnröhren“, erklärt Tobias Cordes von der Brenner-Basistunnel-Gesellschaft BBT SE, die für den Bau des Tunnels verantwortlich ist und Verträge mit den am Geothermie-Projekt beteiligten Forschungseinrichtungen – darunter das Austrian Institute of Technology AIT, die Boku Wien sowie die Geologische Bundesanstalt – abgeschlossen hat. Diese mittlere Röhre, mit einem Durchmesser von sechs Metern etwas kleiner als die Hauptröhren, wird derzeit für geologische Erkundungen genutzt und soll künftig technische Einrichtungen für den Eisenbahnbetrieb beherbergen. „Sie eignet sich aber auch zum Ableiten des warmen Wassers, ohne dass dabei der Zugverkehr behindert wird“, sagt Cordes. Mithilfe von Absorber-, Wärmetauscher- und Wärmepumpen-Technik kann die Energie aus dem Berg dann in Innsbruck zur Warmwasseraufbereitung und zum Heizen, aber auch zum Kühlen verwendet werden.

Felsmechanik-Spezialist Marcher gibt jedoch zu bedenken: „Durch den langfristigen Wärmeentzug kann es zu Veränderungen im Gebirge kommen, die sich eventuell nachteilig auf die Menge der gewonnenen Wärme auswirken.“ Bei kleineren, bereits umgesetzten Geothermie-Pilotprojekten wie beispielsweise im Unterinntal-Tunnel spielt dieses Risiko eine geringere Rolle – mit ein Grund, warum das Vorhaben im Brenner-Basistunnel als besondere Herausforderung, zugleich aber auch als große Chance für eine CO2-neutrale Energiegewinnung gilt.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 20.02.2021)