Nachhaltige Kühlung : Linz baut Fernkältenetz mit „Klimatunnel“

Anstelle von vielen dezentralen Lösungen für die Kühlung setzt Linz angesichts der stetig steigenden Temperaturen jetzt auf ein eigenes Fernkältenetz. Es wird seinen Ausgangspunkt am Energiepark Linz-Mitte haben, inklusive eines „Klimatunnels“ als künftige Hauptversorgungsachse. Der Aufsichtsrat der Linz AG beschloss das Energiewende-Großprojekt im Frühjahr 2024, nach einer Planungsphase hat nun die Errichtung begonnen. „Mit der Fernkältezentrale setzt Linz einen wichtigen Schritt für eine klimafitte Stadt der Zukunft. Gerade in dicht bebauten urbanen Räumen wird nachhaltige Kühlung immer mehr zur zentralen Frage der Lebensqualität“, betont Bürgermeister Dietmar Prammer, Aufsichtsratsvorsitzender der LINZ AG.

Mögliche Kundenanlagen können künftig entlang der Route von der Fernkältezentrale über das Design Center und die Goethestraße bis zur Rainerstraße direkt an das oberflächennahe Netz angeschlossen werden, das vom „Klimatunnel“ gespeist wird. Momentan finden vorbereitende Maßnahmen und die Baufeldfreimachung am künftigen Standort der Fernkältezentrale statt. Die Inbetriebnahme ist für 2028 geplant. 

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Die neue Fernkältezentrale bildet dabei das leistungsstarke Rückgrat der Kälteversorgung. Mit einer geplanten Leistung von bis zu 28 Megawatt und einer Ausbauperspektive auf 40 MW schafft sie eine deutliche Reduktion von Energieverbrauch und CO₂-Ausstoß im Vergleich zu herkömmlichen Kühlsystemen. Pro Megawatt Leistung können rund 18.000 Quadratmeter mit Fernkälte versorgt werden. Ein wesentlicher Bestandteil des Konzepts ist die enge Verknüpfung von Kälte- und Wärmeerzeugung mittels Sektorkopplung. 

Im Gebäude des Wärmewandlers, der sich bereits im Energiepark befindet, werden künftig vier Kältemaschinen mit der Funktion der Wärmerückgewinnung ihren Platz finden. Dabei wird die bei der Kälteerzeugung entstehende Abwärme genutzt: Mehr als 50 Prozent dieser Energie können in das Fernwärmenetz eingespeist werden. So wird Energie mehrfach genutzt und die Gesamteffizienz gesteigert. Perspektivisch können die vier Wärmepumpen des Wärmewandlers auch für die Kälteerzeugung genutzt werden. Die Betriebsweise ist je nach Jahreszeit flexibel: Im Herbst und Winter zur Erzeugung von Fernwärme, im Frühjahr und Sommer zur Bereitstellung von Fernkälte. Durch diese Doppelnutzung werden die Anlagen ganzjährig optimal ausgelastet. Ergänzt wird das System durch einen Kältespeicher, der die Effizienz steigert und den Betrieb flexibler gestaltet. 

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Zusätzlich zur Kälteerzeugungsinfrastruktur der Fernkältezentrale wird im Zuge des Großprojektes auch ein Fernkältespeicher realisiert. Seine Integration basiert auf Analysen und dem Ergebnis einer Studie des Austrian Institute of Technology (AIT), die die wirtschaftliche und technische Sinnhaftigkeit eines solchen Speichersystems bestätigt. Demnach verursacht die Ausführung mit integriertem Speicher keine höheren Investitionskosten als vergleichbare Systeme ohne Speicherlösung. Gleichzeitig reduziert der Speicher den Bedarf an Kältemaschinen und steigert die Gesamteffizienz der Anlage. 

Darüber hinaus hilft der Kältespeicher insbesonder bei der Spitzenabdeckung in Zeiten hoher Nachfrage. Er verfügt über ein Volumen von 13.000 Kubikmetern, beziehungsweise 13 Millionen Litern, das entspricht in etwa 85.000 Badewannen. Mit einer Höhe von 40 Metern und einem Durchmesser von 22 Metern handelt es sich aktuell um den größten Kältespeicher Europas in dieser Bauform. 

Herzstück des Gesamtprojekts ist der rund drei Kilometer lange „Klimatunnel“. Ausgehend von der Fernkältezentrale stellt er durch seinen Verlauf über das Design Center und die Goethestraße bis zur Rainerstraße die zentrale Versorgungsachse der Linzer Fernkälteversorgung dar. Kundenanlangen können ausgehend von den sechs Schächten direkt an das oberflächennahe Netz angeschlossen werden. Errichtet wird der Tunnel mittels eines präzisen Microtunneling-Verfahrens.

Neben seinen Diensten als Hauptversorgungsachse der Fernkälte stellt der Klimatunnel für die Linz AG auch ein internes Vorzeigeprojekt dar: Alle Leitungsbetreiber des Energieversorgers – Wasser, Strom, Gas, Telekom, Kälte, Wärme und Abwasser – setzen das Großprojekt gemeinsam um. Manche sind direkt in den Klimatunnel involviert, andere wiederum treffen Vorbereitungsmaßnahmen entlang der Trasse. Im Tunnel selbst werden unten vier DN 600 Rohre für die Fernkälte (zwei Systeme mit Vor- und Rücklauf), darüber zwei 110-kV-Stromsysteme sowie vier Rohre für die 10-kV-Mittelspannung verlegt. Zusätzlich sind zwei Rohre für Telekommunikation und Glasfaser vorgesehen. Die Kälterohre bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit einer Wandstärke von etwa zehn Millimetern. Der gesamte Tunnel befindet sich in einer Tiefe von rund 30 Metern, ist begehbar und mit Beleuchtung, Kommunikationsmöglichkeiten sowie einem abgestimmten Brandschutz- und Sicherheitskonzept ausgestattet. 

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Der Tunnel wird aus hochbelastbaren Stahlbeton- Vortriebsrohren errichtet, deren Segmente in Produktionsstätten in Niederösterreich und Bayern gefertigt werden. Jedes Rohr weist einen Innendurchmesser von drei Metern sowie einen Außendurchmesser von 3,6 Metern auf. Mit einer Länge von 2,8 Metern und einem Gewicht von rund 22 Tonnen pro Stück stellen die Bauteile erhebliche logistische Herausforderungen dar. Denn für das gesamte Projekt werden rund 1.000 Rohrelemente benötigt. 

Beim Bau kommt das Microtunneling-Verfahren zum Einsatz, eine präzise und weitgehend erschütterungsarme Methode des unterirdischen Rohrvortriebs. Zuständig ist dafür eine rund 110 Tonnen schwere Tunnelbohrmaschine, die mithilfe eines 650-Tonnen-Autokrans in den Startschacht beim Design Center eingebracht wird. Der Startschacht selbst ist ein imposantes Bauwerk: Mit einem Durchmesser von 13 Metern und einer Tiefe von 30 Metern stellt er die Ausgangsbasis für den Vortrieb dar. Aktuell finden vorbereitende Maßnahmen entlang der Trasse statt, beim Startschacht sind die Bohrpfähle bereits fertig gestellt. Die Tunnelborhmaschine soll ab August zum Einsatz kommmen, darauf folgt der Rohrvortrieb in Richtung Fernkältezentrale und danach der Vortrieb in Richtung des Schachtes in der Rainerstraße. Im Sommer 2027 soll das Microtunneling dann fertig sein.

Schlussendlich entsteht das Verteilnetz für die Versorgung der Gebäude ausgehend von den insgesamt sechs entlang der Trasse des Klimatunnels errichteten Schächten. Davon dienen die drei größeren Schächte dem Vortrieb der Bohrungsarbeiten – der Startschacht beim Design Center sowie die Zielschächte in der Rainerstraße und bei der Fernkältenzentrale im Energiepark Linz-Mitte. Ergänzend werden drei kleinere Schächte hergestellt, die künftig als Zugangspunkte zur oberflächennahen Versorgung der umliegenden Gebäude fungieren. In den drei großen Schächten werden Treppentürme aus Stahl sowie Absperrarmaturen integriert, wodurch die Hauptleitungen bei Bedarf getrennt, gesteuert oder für Wartungsarbeiten zugänglich gemacht werden können.