Die Bedeutung einer guten unterirdischen Infrastruktur für ein kreisförmiges Energienetz

Mijnwater B.V. baut in Heerlen ein neues Rohrleitungsnetz, das Wohnungen, Büros, Geschäfte und Industrieunternehmen mit Kälte und Wärme versorgen wird. Dabei handelt es sich um ein kreisförmiges Energienetz, bei dem Restwärme aus der Umwelt geerntet und überschüssige Wärme oder Kälte für einen späteren Zeitpunkt gespeichert wird. Bemerkenswert ist, dass ein solches Wärme- und Kältenetz in Heerlen, aber auch in anderen Städten, 65 bis 90 % Energie einsparen könnte. Damit dies gelingt, ist ein gutes unterirdisches Leitungsnetz erforderlich.

Mijnwater BV hat jetzt 30 Fachleute, die diese Aufgabe erfüllen. Menschen aus den Bereichen Maschinenbau, Stadtplanung, Mess- und Regeltechnik, Finanzen, Innovation, Bauwesen und Infrastruktur. Das Unternehmen wächst und ist in der Lage, das bestehende Rohrleitungsnetz in Heerlen zu erweitern, um neue Gebäude, aber auch bestehende Häuser an nachhaltige Energie anzuschließen.

Die Bedeutung einer guten unterirdischen Infrastruktur

Die Abteilung Infra befasst sich mit dem Bau von (Flach-)Brunnen, Hauptleitungen (Backbone) und verschiedenen Abzweigungen zu Stadtteilen und Gebäuden. Auch bekannt als Cluster- und Sektornetzbau. Die Inbetriebnahme eines der Clusternetze in Heerlen wurde durch das europäische Projekt Heatnet-NWE (Interreg-NWE) ermöglicht.

Es mag den Anschein haben, dass die Vorbereitung und Verlegung einer unterirdischen Rohrleitung nicht sehr schwierig ist, aber der Schein trügt oft. Beim Bau des Clusternetzes des so genannten Clusters D stieß Hubert Blom, Projektleiter der Infra, auf zahlreiche Probleme. So durchquert die Trasse ein Fließgebiet des Geleenbeek mit einem hohen Naturwert und die Stadt Heerlen hat eine reiche römische Vergangenheit. Außerdem hat der frühere Bergbau an einigen Stellen in Parkstad-Limburg Steine und Schotter im Boden hinterlassen. Dies sind die Barrieren, die unter der Oberfläche überwunden wurden. Oberirdisch wurde der Verkehr umgeleitet, was durch die Erreichbarkeit der angrenzenden Industriegebiete rund um die Uhr ein ziemlicher Kraftakt war.

Natura 2000-Gebiet

Eine der Herausforderungen war die Durchquerung eines Natura-2000-Gebiets, in dem keine Grabungen erlaubt sind. Um das Gebiet zu passieren, musste ein unterirdisches Bohrloch auf ganzer Länge realisiert werden.

Bohrtechnik

In der Vorplanung war ein HDD (Horizontal Directional Drilling) vorgesehen. Bohrtechniken für diese Art von Projekten und Problemen gehören jetzt zu den Standardausführungsmethoden von Mijnwater BV. Der Auftragnehmer konnte sich bei der Vergabe dadurch auszeichnen, dass er Tiefe, Länge, Anfangs- und Endpunkt der Bohrung variierte. Im Rahmen des Heatnet-NWE-Projekts haben wir die Probleme den verschiedenen Bietern in der Ausschreibung vorgelegt. Die Lösungen der Auftragnehmer wurden bewertet und bei der Vergabe der Arbeiten berücksichtigt.

Perfektes Endergebnis

Die angebotenen Lösungen waren Bohrungen mit unterschiedlichen Längen, Tiefen sowie Anfangs- und Endpunkten. Da die Bohrung Teil eines Gesamtkonzepts ist, wird nicht nur der beste Preis berücksichtigt, sondern der Auftragnehmer erhält auch Punkte für die angebotene Qualität. Der Auftragnehmer, der den Zuschlag erhielt, hatte eine Bohrung vorgeschlagen, die länger war als das Konzept. Dadurch wurde der Beginn der Bohrung auf eine Baustelle verlegt, was die Unannehmlichkeiten für die Anwohner und den Verkehr erheblich reduzierte. Dies brachte ihm die meiste Anerkennung ein. Bei der Vermessung der Baustelle entdeckte der Auftragnehmer nach seiner Beauftragung, dass sich unter Geleenbeek ein großes Betonrohr befand. Ein Abwasserkanal? Auf den Plänen war nichts zu finden. Die Untersuchung ergab, dass ein zweiter Bach, der Caumerbeek, hier durchfließt. In der Vergangenheit hat man sich dafür entschieden, einen Teil des Caumerbeek unterirdisch fließen zu lassen. Daher mussten die Bohrungen angepasst werden: tiefer und noch länger. Leider für uns zusätzliche Arbeit, aber mit einem perfekten Endergebnis.

Unreine Erde

Gestein im Untertagebau

Ein Problem in Parkstad-Limburg ist, dass sich im Untergrund Grubengestein befindet. Das ist ein Abfallprodukt des früheren Kohleabbaus. In der Landschaft ist dies noch als die Berge und Hügel in Heerlen zu erkennen. Heute sind sie mit einer Erdschicht bedeckt und meist als Natur- und Wandergebiete angelegt. Wenn man jedoch anfängt zu graben, stößt man wieder auf das Grubengestein. Es enthält allerlei Eisen und Kohlenstoffe, die es für andere Zwecke unbrauchbar machen. In der Region gibt es einige Recyclingunternehmen, die über eine Lizenz und Zertifizierung verfügen, um es anzunehmen und weiterzuverarbeiten.

Ordnungsgemäße Bodenuntersuchung im Vorfeld

Minengestein ist scharf und grob. Deshalb kann man nicht einfach Rohre in das Gestein legen. Sie würden sofort beschädigt werden. Wenn man vorher ein Bodengutachten erstellt, lassen sich die Mehrkosten besser abschätzen, denn das Einbringen von Sand und der Abtransport von Grubengestein kosten sehr viel Geld. Das Grubengestein wird zu speziellen Aufbereitern in der Region gebracht. Diese wiederum bringen es zu einem Steinbruch oder einer anderen Halde in Brunssum.

Aushub und Aufschüttung oder Entsorgung sind daher unüberwindbar. Es ist notwendig, die Bodenverunreinigung immer im Voraus und in Zusammenarbeit mit anderen Parteien zu kartieren. Um effektiver und strategischer zu arbeiten, aber vor allem um (große finanzielle) Risiken zu vermeiden

Erreichbarkeit der vorbeifahrenden Unternehmen

Neben den unterirdischen Hindernissen gibt es in diesem Industriegebiet auch oberirdische Hindernisse. Hier sind viele Unternehmen angesiedelt, die rund um die Uhr Waren erhalten oder ausliefern müssen. Die Blockierung einer Zufahrt führt schnell zu geschäftlichen Schäden. Bei der Wahl der Route kann dies berücksichtigt werden. Manchmal ist es auch möglich, nur einen Teil der Zufahrt zu sperren und später einen anderen Teil oder einen Zugang zu unterbohren.

Gezielte Kommunikation mit Unternehmen und Kommunen

Die größte Herausforderung für die Trasse in diesem Industriegebiet (zwischen der Firma VDL und dem neuen Energiekeller) war die Kommunikation mit den Unternehmen. In der Vorbereitungsphase wurde jedes Unternehmen einzeln angesprochen, aber auch die Gemeinde wurde über die Verlegung der Rohrleitungen und die damit verbundenen Unannehmlichkeiten informiert. Es handelt sich um eine stark befahrene Straße mit vielen Unternehmen (Ein- und Ausfahrten) und sehr wenig Platz zum Arbeiten. Da der Auftragnehmer bei diesem Projekt für die endgültige Planung und Ausführung verantwortlich war, wurde ihm auch die abschließende Koordinierung und Kommunikation mit allen Beteiligten anvertraut. Natürlich in enger Zusammenarbeit mit Mijnwater B.V. Nach der Auftragsvergabe erstellte der Auftragnehmer den endgültigen Entwurf und legte die Pläne allen Beteiligten (Genehmigungsbehörden und Nachbarunternehmen) vor. Eine nicht unbedeutende Liste von Anforderungen und Voraussetzungen sorgte dafür, dass während der Ausführung tatsächlich verschiedene Möglichkeiten bestanden, um die Verkehrsbeeinträchtigung zu minimieren und die Zugänglichkeit für alle Unternehmen zu gewährleisten. Dazu gehören: Unterfahren von Fahrbahnen, Anlegen von breiten Fahrbahnen in zwei Hälften, Einsatz von Verkehrslenkern und Umleitungsstrecken, Arbeiten in der Nacht und Anlegen von provisorischen Zufahrten an anderer Stelle. Diese Kosten gehen zu Lasten von Mijnwater. Grundsätzlich wird ein Unternehmen oder ein Grundstückseigentümer nicht für Belästigungen entschädigt, es sei denn, es werden Rohre auf seinem Gebiet verlegt. Wenn jedoch ein Unternehmen durch unsere Arbeit einen wirtschaftlichen Schaden erleidet, sieht die Sache anders aus. Glücklicherweise konnte Mijnwater dies verhindern.

Miteinander in Kontakt bleiben

Da man es bei einem solchen Streckenbau immer mit Menschen und der Dynamik der Menschen in den umliegenden Unternehmen zu tun hat, ist es ratsam, die Verantwortlichen in diesen Unternehmen im Vorfeld über die anstehenden Arbeiten zu informieren. Dadurch wird verhindert, dass sie im Nachhinein Forderungen stellen.

Die Verlegung einer Infratrasse durch bebautes Gebiet ist nicht einfach. Es gibt viele Hindernisse, und selbst bei gründlicher Vorbereitung und Recherche stößt man auf unerwartete Probleme. Empfehlungen von Projektleiter Hubert Blom:

1. Seien Sie vorbereitet. Arbeiten Sie Ihre Route aus, oder noch besser, machen Sie eine Untergrundanalyse des Gebiets, in dem Sie arbeiten. Eine 3D-Vermessung ist empfehlenswert.
2. Seien Sie bei Unternehmern oder bei der Anpassung Ihrer Route immer flexibel. Arbeiten Sie dabei zusammen und kommunizieren Sie unmissverständlich. Stellen Sie Ihr Projektteam entsprechend zusammen. Bieten Sie dem Auftragnehmer genügend Freiraum im Projektteam.
3. Reservieren Sie immer genügend finanziellen Spielraum, um auch hier Flexibilität zu gewährleisten.
4. Behalten Sie die Umgebung im Auge, informieren Sie rechtzeitig und hören Sie sich die Kommentare von benachbarten Unternehmen, Konzessionären und Anwohnern genau an. So lassen sich Beschwerden schneller lösen und oft sogar vermeiden.

Blick in die Zukunft

Der Erfolg der Grubenwassertechnologie ist ein Beispiel für andere Städte, die eifrig nach erdgasfreien Alternativen suchen. Im Prinzip ist es möglich, in anderen Städten ein ähnliches Netz aufzubauen, das z. B. bestehende Wärme- und Kältespeicher (KWK) mit Zwischenwohnungen und mit anderen Wärmequellen in der Stadt verbindet, denken Sie an (gekühlte) Supermärkte, Rechenzentren, Bürogebäude usw. Eine sogenannte 5^e Wärme- und Kältenetz der nächsten Generation (District Heating and Cooling - DHC).

Der Aufbau eines lokalen thermischen Energiekreislaufs führt zu erheblichen Einsparungen für alle Beteiligten. Schließlich werden die großen Investitionen miteinander geteilt, eine Herausforderung, die es mit beiden Händen anzunehmen gilt. Der Aufbau einer solchen Kooperation erfordert allerdings eine gut organisierte Regiearbeit. Untersuchungen von CE-Delft und IF Technology zeigen, dass auf der Grundlage von 5GDHC bis zu 3 Millionen Haushalte in den Niederlanden von Erdgas unabhängig werden könnten.

Im November 2019 erhielt Mijnwater B.V. bei der Verleihung der Green Solution Awards 2019 in Paris den "Großen Preis für nachhaltige Infrastruktur".