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Warten auf Erdwärme

Energie.- Eigentlich sollte das "SuperC", das neue Service-Zentrum der RWTH Aachen, über eine umweltfreundliche Heizung versorgt werden: Ein Erdwärme-Projekt will die Temperatur des Gesteins in 2,5 Kilometern Tiefe nutzen – zurzeit jedoch mit eher mäßigem Erfolg.

Von Taalke Nieberding | 09.11.2009

Vor fünf Jahren war es fertig gebohrt: das 66 Zentimeter breite Loch auf dem Vorplatz des neuen Service-Zentrums der Technischen Hochschule in Aachen - 2544 Meter tief. Damals stand noch kein futuristisches Gebäude mit dem Namen "SuperC" hier, in dem Studenten Kaffee trinken und sich beim Prüfungsamt anmelden. Das Gebäude ist fertig. Nur die versprochene Erdwärme-Heizung funktioniert immer noch nicht. Schuld daran hat das Rohr, das die im Erdinneren aufgeheizte Flüssigkeit nach oben fördern soll. Es klemmt in 1700 Metern Tiefe.

"Sie kommen irgendwann an den Punkt, dass Sie den Maximaldruck erreicht haben, den Sie auf dieses Rohr draufbringen dürfen - ohne, dass es zu Beschädigungen kommt. Und ich meine, da reden wir jetzt im Moment schon von zwei Tonnen, die sie auf dieses Rohr Druck ausüben können. Aber trotzdem haben wir jetzt im Moment die Situation: Es federt zurück."

Jörg Krämer vom Institut für Markscheidewesen der RWTH betreut das Projekt seit fast zwei Jahren. Seit Mitte Oktober lässt er ein neu entwickeltes Innenrohr einbauen. Rektor Ernst Schmachtenberg als Fachmann für Kunststoffe hatte die Entwicklung des Rohres zur Chefsache gemacht. Das ursprünglich geplante Glasfaserrohr war ungeeignet. Um nach dem Rechten zu sehen, muss Jörg Krämer nur die Straße überqueren. Zurzeit stehen die Maschinen für den Rohr-Einbau vor dem "SuperC" still.

"Hier liegen im Moment die Rohre, die noch einzubauen sind. Das sind Kunststoffrohre, die haben jeweils an einem Rohrende Abstandshalter, damit das Rohr hinterher mittig geführt wird. So ein Rohr ist zwölf Meter lang und wiegt ungefähr 66 Kilo, sowas in der Ecke."

Nach Plänen der Aachener Forscher hat ein Kunststoffverarbeiter aus dem Hunsrück das Innenrohr mit einer Wandstärke von knapp zwei Zentimetern hergestellt. In der oberen Hälfte hat das Rohr einen Durchmesser von 30 Zentimetern, ab 1200 Metern Tiefe verjüngt es sich auf 17 Zentimeter. Es besteht aus Polypropylen, einem Kunststoff der für viele Alltagsgegenstände wie Fahrradhelme oder Flaschenverschlüsse verwendet wird. Der Kunststoff wurde so modifiziert, dass er sich speziell für hohe Temperaturen eignet, sagt Jörg Krämer. In der Tiefe sind es 85 Grad Celsius.

"Es hat den großen Vorteil, man kann es völlig problemlos zersägen und zusammenschweißen, es ist hinterher praktisch ein Stück Rohr, es wiegt nicht so viel, wie andere Materialien. Im Moment müssen wir sagen, hat es allerdings auch den kleinen Nachteil, dass es eben bis zu einem gewissen Grad elastisch ist."

In der Tiefe von 1700 Metern wird die Flexibilität des Rohres aber zum Problem. Nun wird unter Hochdruck nach einer Lösung gesucht.

"Es wird darüber nachgedacht, mit entsprechenden Gerätschaften in das Innenrohr hineinzufahren, um zu gucken, wie man das Rohr stabilisieren kann. Auf der einen Seite haben wir die Elastizität des Rohres, auf der anderen Seite haben wir die Haftreibung des Rohres gegen das Stahlrohr. In dem Moment, wo ich drücke, wird der Rohrstrang gegen die Wandung des Stahlrohres gepresst."

Je tiefer das Innenrohr gedrückt wird, desto stärker ist der Widerstand, der überwunden werden muss.

"Da wird im Moment dran gearbeitet: Wie kriegen wir diese Verbindung hin zwischen einem in das Innenrohr eingeführten Gestänge und dem Innenrohr selbst? In dem wir von oben auf das Gestänge Druck ausüben, nicht das Rohr von oben drücken, sondern an einem definierten Punkt auf der Gesamtstrecke das Rohr von innen packen und weiter nach unten ziehen."

Dann könnten die 70 fehlenden Rohrabschnitte vielleicht schon zügig eingebaut werden - gut 800 Meter sind es noch bis zum Ziel. Wann die Wärmequelle aus Aachens vulkanischem Untergrund sprudeln wird, kann Jörg Krämer aber nicht sagen.