IKZ-ENERGY Nr. 10-2013

Entgasen von „AIR-SEP“ entstand ein homogener
Volumenstrom und die Soletemperatur
betrug +4,5 °C (Bild 4).
Nach dem einwandfreien Entgasen (im
Bild 5 ist die Emulsion dargestellt, Bild 6
zeigt die Sole ohne Gaseinschlüsse) wurde
das „AIR-SEP“ Gerät wieder abgesperrt
und die Druckhaltung (4) wieder geöffnet.
Bild 5: Wärmetauschflüssigkeit aus dem Wärmequellenkreis
mit Membranausdehnungsgefäß
(weiße Emulsion mit Gaseinschlüssen).
Bild 6: Wärmetauschflüssigkeit aus dem Wärmequellenkreis
mit „AIR-SEP“ (ohne Gaseinschlüsse).
Es zeigte sich, dass die Temperatur nach
sechs Wochen um 10,5 K sank. Das Abkühlen
der Sole bewirkte ein starkes Partialdruckgefälle
zur Umgebung und somit
strömten die Gase der Sole zu.
Das Expansionsgefäß (4) wurde daraufhin
entfernt. Das „AIR-SEP“ Gerät (Bild 3)
verursacht seit über drei Jahren einen einwandfreien
und zuverlässigen Betrieb. ■
KontAKt
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Die erSte BrücKe mit FuSSBoDenheiZunG
Geothermie
Wärmepumpen
Selbst wenn die Temperaturen noch nicht auf den Gefrierpunkt gesunken waren, schickte
das Straßenbauamt schon seine Salzstreuwagen mit der umweltschädlichen Last zur
Brücke bei Berkenthin, einem Ort im südlichen Schleswig-Holstein. Die Fahrbahn auf dem
Stahlbauwerk drohte zu vereisen, längst bevor die Straße davor und dahinter glatt wurde:
Hohe Unfallgefahr!
Ursache für die kritische Verkehrslage ist das herrschende Mikroklima: Die Brücke quert
auf diesem Abschnitt der B 208 den Elbe-Lübeck-Kanal in einer Niederung. Wegen der
besonderen Beschaffenheit von Boden und Landschaft treffen hier häufig Kaltluftströmungen
auf hohe Luftfeuchtigkeit mit stärkerer Nebel- und damit Feuchtigkeitsbildung.
Fegt dann schneidender Wind – was bei vielen Brücken allein schon für erhöhte Glättebildung
sorgt – temperaturabsenkend unter und über das Bauwerk, dann wird der Belag
in der Kältezange schnell zum Eisparkett.
Mit dieser unkalkulierbaren Gefahrenlage ist es jetzt vorbei. Mehr noch: Eine neue
Kanalbrücke – errichtet neben der historischen – ist zu einem technischen Vorzeigebau
für die ganze Republik geworden, wo ähnliche Witterungs- und Naturbedingungen das
Autofahren auf Brücken zum Risiko machen. Im November vergangenen Jahres wurde
nach mehr als zweijähriger Planungs- und Bauzeit die erste Brücke in Deutschland freigegeben,
deren Fahrbahn durch Erdwärme beheizt wird – und im Sommer mit derselben
Wärmepumpentechnik von Weishaupt auch gekühlt, um z. B. Spurrillenbildung bei Hitze
einzudämmen.
Die einzigartige Konstruktion ist zudem mit dem Etikett „intelligente Brücke“ versehen:
Mess- und Steuerungstechnik sorgen automatisch für den Einsatz der geothermischen
Anlage.
So funktioniert es: Die zum Heizen der Fahrbahn benötigte Erdwärme kommt bei der Brücke
über den Elbe-Lübeck-Kanal aus einem natürlichen Grundwasserspeicher in rund
80 m Tiefe. Das Wasser, das über eine Bohrung in den Technikraum unterhalb der Fahrbahn
gelangt, hat im Erdreich konstant etwa 11 bis 12 °C. Kernstück ist die zweistufige Wärmepumpe
von Weishaupt „(WWP S 130 I“), die über einen Wärmetauscher eine Vorlauftemperatur
von maximal 55 °C zur Beheizung der Fahrbahn erzeugt.
An heißen Tagen nimmt das Wärmepumpensystem mit seiner installierten passiven Kühlung
Hitze aus dem Straßenbelag auf. Damit ist die Fahrbahn weniger anfällig für Schäden.
Die Wärmepumpe leistet 130 kW und wird von zwei Weishaupt-Pufferspeichern
(„WES 500-H“) sowie einem Wärmetauscher unterstützt. Eine Herausforderung bedeutete
die Herstellung von rund 6000 Meter Rohr, die schlangenartig – wie eine Fußbodenheizung
– unterhalb des Asphaltbelags liegen. Das Rohrsystem muss extremen Belastungen
standhalten: etwa den 240 °C beim Verlegen im Gussasphalt, wofür in einem Forschungsprojekt
ein mit Aluminium ummantelter Kunststoff entwickelt wurde.
Die intelligente Mess- und Steuerungstechnik überwacht die Temperaturen von Fahrbahn
und Umgebung. Sobald die kritische Grenze von vier Grad erreicht ist, springt die Heizung
an. Bis etwa –5 °C soll die Brückenheizung eisfreie Straßenverhältnisse gewährleisten.
Sinken die Temperaturen noch weiter, dann wird die Brücke wie die Straße abgestreut.
Die neue Brücke
hat eine Länge
von 91 Metern.
Bild: Weishaupt
10/2013 iKZ-enerGy 45