Zugverkehr: Mit Erdwärme gegen vereiste Weichen

Können Bahnkunden künftig auf einen Winter ohne Chaos auf den Schienen hoffen? Mit Erdwärme aus der Tiefe will die Deutsche Bahn (DB) künftig stromsparend Weichen eisfrei halten. Etwa ein Dutzend Weichen beheizt das Unternehmen derzeit schon auf diese Weise - weitere Anlagen sind geplant. Ein Unternehmen in Dinslaken und Forscher in Garchingim haben nun eine neue Technik entwickelt, die komplett ohne Strom auskommt. Strom und Gas könnten so eingespart werden - doch bei extremen Temperaturen stößt die Technik an ihre Grenzen. 

Herstellungskosten höher als bisher

"Es geht um die Einsparung von Primärenergie und damit eine CO2-Reduzierung", sagt Thomas Schlenker, Arbeitsgebietsleiter Maschinentechnik bei der DB. Von rund 70.000 Weichen im Netz der Deutschen Bahn werden etwa 49.000 mit Strom und Gas beheizt. Mindestens zwei Drittel dieser Energie könnten mit Erdwärme eingespart werden, mit dem neuen System sogar 100 Prozent. Aber: "Die Herstellungskosten sind derzeit noch um 30 Prozent höher als bei herkömmlichen Weichenheizungen", sagt Schlenker.

Die Bahn hofft dafür auf eine geringe Störanfälligkeit. "Dass Heizungen defekt sind, kann vorkommen", sagt Schlenker. Das bedeutet für die Fahrgäste meist: Verspätung. Mehr als 99,5 Prozent Zuverlässigkeit verspricht Michael Funke, Geschäftsführer der Triple S-GmbH, für das geothermische System aus Eichenau. Auch Projektleiter Lars Staudacher vom Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) in Garching ist für das neue System zuversichtlich: "Wegen des sehr einfachen Aufbaus erwarten wir eine sehr geringe Störanfälligkeit."

Auch Brücken und Gehwege könnten eisfrei gehalten werden

Die Bahnhöfe in Sulzbach am Inn, Farchant und Vilseck, im niedersächsischen Holzminden und in Sankt Petersburg sind damit ausgerüstet, für weitere Bahnhöfe gibt es Planungen. Auch Bahnsteige, Brücken, Rollfelder von Flughäfen und Gehwege könnten so eisfrei gehalten werden.

Je nach Anlagentyp genügen Bohrungen von vier Metern Tiefe. Wo es sehr kalt oder der Boden ganzjährig gefroren ist, kann es bis 200 Meter hinunter gehen. Tiefenwärme, Grundwasser oder Abwässer erwärmen ein Wasser-Glykol-Gemisch, dem dann - im umgekehrten Kühlschrank-Prinzip - Wärme entzogen wird. Das kostet aber Strom.

Die Firma Pintsch Aben geotherm GmbH in Dinslaken hat zusammen mit dem ZAE in Garching ein System entwickelt, das völlig ohne externe Energie auskommt. Erste Anlagen gibt es im oberhessischen Grünberg und bei der Hamburger Hafenbahn, eine dritte Anlage entsteht im brandenburgischen Sponholz.

Anstatt des Wasser-Glykol-Gemischs zirkuliert hier in dem Rohr in der Erde Kohlendioxid bei etwa 40 bar Druck. Im unteren Teil des Rohrs ist das Kohlendioxid flüssig. Durch die höhere Temperatur in der Tiefe verdampft es, steigt hoch, kondensiert unter der Weiche, erwärmt diese - und läuft verflüssigt im Rohr nach unten. Das Projekt wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert. "In den nächsten ein bis zwei Jahren sind wir so weit, dass man das System vermarkten kann", sagt Staudacher. Die Unabhängigkeit vom Strom ist in abgelegenen Gegenden ein Vorteil.

Technik stößt bei extremen Temperaturen an Grenzen

Bei extremen Klimaverhältnissen stößt die Technik allerdings an Grenzen. Die Kunst sei die genaue Auslegung auf den Einsatzort. "In Garmisch-Partenkirchen habe ich schlechtere Bedingungen, also brauche ich mehr Sondenmeter als im Ruhrgebiet, in Würzburg oder in Freiburg, wo milderes Klima herrscht", sagt Staudacher. "Es ist nicht so einfach wie ein elektrischer Heizstab herkömmlicher Heizungen." Auch geologische Bedingungen spielen mit, etwa die Wärmeleitfähigkeit des Bodens. "Es gibt auch Standorte, da funktioniert es gar nicht mehr."

Staudacher schätzt dennoch, dass das System theoretisch bei 90 Prozent aller Weichen in Deutschland anwendbar wäre. "Die zweite Frage ist: Was kostet es?" Die Bahn sieht das nüchterner. Schon in Bahnhöfen werde es schwierig, weil jede Weiche in der Regel zwei Bohrungen braucht - in dem engen Schienengewirr praktisch unmöglich.

Inzwischen streckt Triple S die Fühler international aus. Im Gespräch waren laut Funke Weichenheizungen in Saudi-Arabien für eine Zugstrecke durch gebirgiges Land von Medina nach Mekka. "Dort gibt an 100 Tagen im Jahr Nachtfröste, und in Verbindung mit der Meeresnähe und der feuchten Luft können die Weichen festfrieren." Es gibt weitere ehrgeizige Projekte: "Wir haben in Sankt Petersburg bis minus 35 Grad geschafft. Jetzt haben wir eine Weiterentwicklung, mit der wir bis nach Sibirien gehen können." Dort herrschen bis zu minus 50 Grad. (dpa/lby)