Unterirdische Rinne soll emissionsfreies Heizen und Kühlen am Flughafen Zürich ermöglichen
Netto null bis 2040: Dieses Ziel hat sich die Flughafen Zürich AG gesetzt. Nun geht das Unternehmen innovative Wege, um fossile Brennstoffe zu ersetzen. 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.
Bei den unternehmenseigenen CO2-Emissionen der Flughafen Zürich AG geht der mit Abstand grösste Anteil auf das Heizen und Kühlen der Flughafeninfrastruktur zurück.
Indem wir von fossilen Brennstoffen wie Öl und Gas abrücken, kommen wir unserem Ziel, null Treibhausgas-Emissionen bis 2040 zu erreichen, deutlich näher. Geothermie spielt dabei eine zentrale Rolle. Schon heute nutzen wir beim Bau neuer Gebäude innovative Technologien wie Energiepfähle und Erdsonden für eine umweltschonende Klimaregulierung.
Mit der Nutzung einer 300 Meter unter der Erde gelegenen Rinne aus der Eiszeit als Wärme- und Kältespeicher könnte zukünftig eine noch effizientere und innovativere Technologie zum Einsatz kommen. 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.
Das Projekt wird vom Bundesamt für Energie als Pilotprojekt gefördert und begleitet. Wir stellen alle Erkenntnisse der Wissenschaft zur Verfügung und können so einen Beitrag zur Erforschung emissionsfreier Kühl- und Heizsysteme leisten.
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.
Bildgalerie: Geophysikalische Messungen und Sondierbohrungen am Flughafen Zürich
Alle Bilder können heruntergeladen werden und stehen unter Erwähnung des Urheberrechts (Flughafen Zürich AG) zur freien Verfügung.
Dominik Zimmermann, Leiter Energie 2040, ist Teil des Teams, das für die Dekarbonisierung der Flughafeninfrastruktur zuständig ist. Er erklärt im Video die Funktion der Rinne für die Reduktion der Flughafen-eigenen Treibhausgasemissionen auf netto null bis 2040