Die Flughafen Zürich AG verfolgt innovative Wege zur Energieversorgung ihres Geländes und untersucht eine unterirdisch gelegene eiszeitliche Rinne auf ihre Eignung als großräumiger Wärme- und Kältespeicher. Nach ersten vielversprechenden Ergebnissen aus einem Testbrunnen plant das Unternehmen nun den Bau eines zweiten Brunnens, um das Potenzial dieser natürlichen Formation weiter zu erforschen. Dieses Vorhaben könnte im Erfolgsfall einen bedeutenden Beitrag zur Deckung des Heiz- und Kühlbedarfs des Flughafenkopfes leisten.
Die Erkundung der unter dem Flughafengelände befindlichen, mit Grundwasser und Schotter gefüllten Gletscherfurche erstreckt sich bereits über zwei Jahre und hat in mehreren Schritten positive Resultate erbracht. Zunächst wurde die Rinne mittels seismischer Untersuchungen hinsichtlich ihrer Tiefe, Form und des Aufbaus ihrer verschiedenen Schichten analysiert. Anschließende Bohrungen an drei verschiedenen Standorten bestätigten die Ergebnisse der ersten Analyse und deuteten auf das Potenzial der Rinne als Wärme- und Kältespeicher hin. Um diese Annahme zu überprüfen, wurde im vergangenen Herbst ein erster Testbrunnen errichtet, der weitere positive Erkenntnisse lieferte.
Guido Hüni, Leiter Energie und Dekarbonisierung der Flughafen Zürich AG, zeigte sich zuversichtlich hinsichtlich der bisherigen Ergebnisse: „Die Wassermengen, die gepumpt werden konnten, sowie die Fließgeschwindigkeit des Wassers stimmen uns weiter zuversichtlich, dass die Rinne als Wärme- und Kältespeicher dienen kann. Wir können heute davon ausgehen, dass es sich um einen abgeschlossenen, kaum fließenden Aquifer handelt. Nun bedarf es weiterer Tests, um festzustellen, in welchem Ausmasse dieser Speicher nutzbar ist.“ Diese Einschätzung deutet darauf hin, dass die geologische Formation die notwendigen Eigenschaften für eine effiziente Speicherung von thermischer Energie aufweist.
Aktuell laufen die detaillierten Planungen für den Standort eines zweiten Testbrunnens. Die Flughafen Zürich AG geht nach derzeitigem Stand davon aus, dass der Bau dieses zweiten Brunnens innerhalb der nächsten sechs Monate erfolgen wird. Im Anschluss daran sollen die beiden Brunnen miteinander verbunden werden, um Zirkulationstests durchzuführen. Die Ergebnisse dieser Tests werden es ermöglichen, konkrete Rückschlüsse auf das tatsächliche Potenzial der eiszeitlichen Rinne als Energiequelle zu ziehen und die Effizienz eines solchen Speichersystems zu bewerten.
„Mit diesem nächsten Schritt prüfen wir die Effizienz eines solchen Speichers und können bei positiven Ergebnissen schliesslich den konkreten Ausbau planen“, erläuterte Guido Hüni die weiteren Schritte des Projekts. Sollten die Tests erfolgreich verlaufen, könnte die Rinne – gegebenenfalls in Kombination mit oberflächennahen Erdsondenfeldern – einen erheblichen Teil des jährlichen Heiz- und Kühlbedarfs für die Gebäude und Anlagen im Bereich des Flughafenkopfes decken. Die bisherigen Investitionskosten für die Erforschung der Rinne und den Bau der Testbrunnen belaufen sich nach Angaben der Flughafen Zürich AG auf rund acht Millionen Schweizer Franken, wobei die endgültigen Kosten von der Anzahl und den genauen Standorten der benötigten Brunnen abhängen werden.
Die Nutzung von unterirdischen geologischen Formationen zur Speicherung von Wärme und Kälte ist ein innovativer Ansatz, der in verschiedenen Regionen Europas und weltweit bereits in unterschiedlichem Umfang erprobt und eingesetzt wird. Sogenannte Aquiferspeicher nutzen natürliche Grundwasservorkommen in durchlässigen Gesteinsschichten, um thermische Energie zu speichern. Im Sommer kann beispielsweise Wärme aus Gebäuden oder industriellen Prozessen in das Grundwasser eingeleitet und für die Heizperiode im Winter wieder entnommen werden. Umgekehrt kann im Winter Kälte gespeichert und im Sommer zur Kühlung genutzt werden. Solche Systeme können zur Reduzierung des Verbrauchs konventioneller Energieträger beitragen und die Energieeffizienz von Gebäuden und Anlagen verbessern.
Die Herausforderungen bei der Nutzung von Aquiferspeichern liegen unter anderem in der genauen geologischen Erkundung des Untergrunds, der Sicherstellung einer ausreichenden Wasserqualität und -quantität sowie der Vermeidung von negativen Auswirkungen auf das Grundwasserökosystem. Die mehrstufige Untersuchung der Rinne unter dem Flughafen Zürich deutet darauf hin, dass diese Herausforderungen hier sorgfältig angegangen werden. Die seismischen Untersuchungen und die anschließenden Bohrungen haben bereits wichtige Informationen über die Beschaffenheit und die hydrologischen Eigenschaften der Rinne geliefert. Der erfolgreiche Betrieb des ersten Testbrunnens bestärkt die Annahme, dass eine Nutzung als Wärme- und Kältespeicher technisch machbar sein könnte.
Das Vorhaben der Flughafen Zürich AG ist insofern von Bedeutung, als es sich um ein groß angelegtes Infrastrukturprojekt handelt, das potenziell einen erheblichen Einfluss auf die Energieversorgung eines wichtigen Verkehrsknotenpunktes haben könnte. Die Ergebnisse der weiteren Untersuchungen und der geplanten Zirkulationstests werden entscheidend dafür sein, ob sich die eiszeitliche Rinne tatsächlich als eine nachhaltige und effiziente Energiequelle für den Flughafen erweist. Sollte das Projekt erfolgreich sein, könnte es auch für andere Flughäfen oder große Liegenschaften mit ähnlichen geologischen Gegebenheiten als Vorbild dienen.
Die Flughafen Zürich AG betont, dass dieses Projekt Teil einer umfassenden Strategie zur Reduktion der eigenen Emissionen ist. Neben der Erforschung der geothermischen Speichernutzung setzt das Unternehmen auf eine schrittweise Umstellung auf erneuerbare Energien, die Reduzierung des Energieverbrauchs in ihren Gebäuden und den Ausbau der Stromproduktion durch Photovoltaikanlagen. Ziel ist es, die unternehmenseigenen Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2040 auf netto null zu reduzieren. In diesem Kontext erscheint die Nutzung der eiszeitlichen Rinne als ein vielversprechender Baustein, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen im Bereich der Wärme- und Kälteerzeugung zu verringern.
Die wissenschaftliche Begleitung des Projekts und die Zusage der Flughafen Zürich AG, die gewonnenen Erkenntnisse der Forschung zur Verfügung zu stellen, unterstreichen den Pioniercharakter dieses Vorhabens. Es geht nicht nur um die Deckung des eigenen Energiebedarfs, sondern auch darum, wichtige Kenntnisse über den Aufbau und die Erschließung tiefer geologischer Formationen als Energiespeicher zu gewinnen und somit einen Beitrag zur Entwicklung innovativer Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien zu leisten. Die Förderung des Projekts durch das Bundesamt für Energie (BFE) deutet auf die nationale Bedeutung dieses Forschungsvorhabens hin.
and 