Geothermische Energie für den Flughafen Zürich
16.11.2023Netto null bis 2040: Dieses Ziel hat sich die Flughafen Zürich AG gesetzt. Geothermie ist Teil der Lösung, mit einer eiszeitlichen Rinne 300 Meter unter dem Flughafengelände.
Der Flughafen Zürich geht innovative Wege, um fossile Brennstoffe zu ersetzen, und setzt auf Geothermie. Nachdem er bereits mit geothermischen Energiepfählen für seine Neubauten diese natürliche Bandenergie für die Dekarbonisierung nutzt, geht er einen Schritt weiter in die Tiefe: Ein vielversprechendes Projekt könnte dabei die Nutzung einer eiszeitlichen Rinne 300 Meter unter dem Flughafengelände sein. Diese Rinne, gefüllt mit wasserführendem Schotter, würde als Wärme- und Kältespeicher dienen, um einen wesentlichen Anteil der Flughafengebäude emissionsfrei zu heizen und zu kühlen. Das Vorhaben in dieser Dimension ist in der Schweiz bislang einzigartig.
Erste vielversprechende Ergebnisse
Die Expert:innen der Flughafen Zürich AG erarbeiteten in enger Zusammenarbeit mit der IG Rinne, einer Arbeitsgemeinschaft bestehend aus der Ingenieursberatung Geo Explorers, der Sieber Cassina & Partner AG sowie der E-Axiom GmbH, ein mehrstufiges Verfahren, um das Potenzial der Rinne als Speicher zu analysieren. In einem ersten Schritt wurden seismische Untersuchungen durchgeführt. Damit konnte die Rinnentiefe, die Form und der grobe Schichtaufbau abgebildet werden. Zusätzliche Sondierbohrungen an drei Standorten haben die ersten Erkenntnisse bestätigt und vielversprechende Informationen über die Rinne geliefert: Sie ist bis zu einem Kilometer breit und rund 30 Kilometer lang. Entscheidend aber ist ihre Beschaffenheit. Die Rinne führt Kies und Wasser und erfüllt damit die Voraussetzungen eines potenziellen Wärme- und Kältespeichers. Die überschüssige Wärme vom Sommer kann in wasserführendem Schotter gespeichert und für das Heizen im Winter wieder entnommen werden. Umgekehrt können so im Sommer die Gebäude gekühlt werden.
Pilotprojekt mit nationaler Ausstrahlung
Als nächster Schritt wird nun ein Testbrunnen erstellt. Er soll unter anderem aufzeigen, welche Mengen an Wasser gepumpt werden können, wie die Fliessgeschwindigkeit und die chemische Zusammensetzung des Gewässers sind. Davon hängt wiederum ab, wo die definitiven Brunnen für die Förderung und Rückführung des Grundwassers platziert werden und wie viele davon nötig wären, um die Rinne als effizienten Speicher zu nutzen. Sollten zu viele Brunnen nötig sein, könnte die Flughafen Zürich AG das Projekt nicht mit voller Wirkung umsetzen. Doch die Aussichten sind positiv. Die bisherigen Untersuchungsresultate sind vielversprechend. Unabhängig davon, in welchem Umfang die Rinne als Wärme- und Kältespeicher für den Flughafen letztlich nutzbar ist, sind die aktuellen Untersuchungen wertvoll und liefern neue wichtige Erkenntnisse zum Aufbau und dem Grundwasser solcher tiefen Rinnen sowie zu ihrer Erschliessung.
Im Erfolgsfall kann der Flughafen Zürich die Rinne ab 2026 als Wärme- und Kältespeicher nutzen. Die Investitionskosten für die Erforschung der Rinne und den Bau der Brunnen schätzt die Flughafen Zürich AG auf 4 bis 8 Millionen Franken – je nach Anzahl und Standorte der Brunnen. Hinzu kämen Erschliessungskosten für Leitungen und weitere technische Massnahmen. Das Projekt wird vom Bundesamt für Energie (BFE) als Pilotprojekt für Geoenergie mit maximal 1 Million Franken gefördert.
Sondierbohrungen am Flughafen Zürich, bei laufendem Flugbetrieb, Bild (c) Geo Explorers