Technik

Powercrete für Rheindüker in Köln

Energie im Fluss

Für die Energieversorgung von morgen wurde in Köln ein Tunnel unter dem Rhein gegraben. Gebraucht wird er für das neue Kraftwerk Niehl 3, das ab Mitte 2016 auch rechtsrheinische Haushalte versorgen wird. Dazu müssen Strom und Fernwärme auf die andere Seite des Flusses transportiert werden.

Die Lösung dafür liegt allerdings nicht über, sondern unter dem Rhein. So entstand die Planung für den rund 650 Meter langen Düker, für den die Heidelberger Beton GmbH, Gebiet Rhein-Ruhr Powercrete, einen Beton mit hoher Wärmeleitfähigkeit geliefert hat. Mit der neuen Verbindung werde der innerstädtische Fernwärmering geschlossen und das Netz weniger störanfällig, so die Rhein-Energie. Insgesamt 650 Meter Strecke in acht bis zwölf Metern Tiefe galt es für die Tunnelbohrmaschine „Marion“ unter dem Rhein zurückzulegen – mit einem Durchmesser von 3,4 Metern und rund 100 Tonnen Gewicht besitzt sie einen der größten Bohrköpfe, der auch im Grundwasser arbeiten kann.

450 Lastwagenladungen

In rund sieben Wochen ebnete sich die Maschine ihren Weg durch das mit Blöcken durchsetzte Gestein unter dem Fluss. 450 Lastwagenladungen Erdreich hat „Marion“ in diesem Zeitraum aus dem Weg geräumt. „Der Düker läuft in einer vertikalen Raumkurve – ähnlich der Krümmung einer Banane - unter dem Rhein hindurch - mit einem Gefälle ab Startgrube von sieben Prozent und einer Steigung ab etwa Mitte des Rheins von vier Prozent“, erklärt Bauleiter Jonathan Trosdorff von der bauausführenden Sonntag Baugesellschaft. Oberbauleiter Thomas Platten ergänzt: „Dabei wusste man nie, was einen erwartet – Findlinge oder sehr harte Gesteinsschichten. Mit einer durchschnittlichen Tagesleistung von 16 Metern Vortrieb sind wir aber mehr als zufrieden.“

Die Hohlräume im Tunnel wurden mit 1.300 Kubikmetern Powercrete verfüllt.
Die Hohlräume im Tunnel wurden mit 1.300 Kubikmetern Powercrete verfüllt.

Konstanz über die gesamteLieferkette

Direkt hinter der Vortriebsmaschine wurden schließlich 161 Stahlbeton-Rohrstücke aneinander gesetzt, die den Tunnel bilden. Jedes Stück misst 3,4 Meter im Durchmesser, ist vier Meter lang und 30 Zentimeter dick. Anschließend wurden im Tunnel zwei Fernwärmerohre, eine Gasleitung und Leerrohre für sechs 110-Kilovolt-Hochspannungs- und Glasfaserkabel verlegt und mit 1.300 Kubikmetern Powercrete, einem hochwärmeleitfähigen Beton von Heidelberger Beton, verfüllt. Powercrete ist ein patentierter hochwärmeleitfähiger Spezialbeton, der als Bettungs- und Rückfüllmaterial im feuchten Zustand Wärmeleitfähigkeiten bis zu 6 W/(m·K) und im ausgetrockneten Zustand mindestens 3 W/(m·K) erreicht. Durch seine hohe Wärmeleitfähigkeit wird die entstehende Wärme gut abgeführt, die Leitertemperatur effizient reduziert und die Leistungsfähigkeit der Kabeltrasse erhöht.

„Für dieses Projekt kam die größte Menge von Powercrete zum Einsatz, die bisher je bei einem Bauvorhaben auf einmal eingebaut wurde“, sagt Jens-Peter Müller, Projektleiter Heidelberger Beton. „Die Herausforderung lag daher darin, eine konstante Qualität der gesamten Lieferkette – von der Produktion über die Anlieferung bis hin zum Einbau mit Pumpen für die Langstrecken vor Ort – zu gewährleisten.“

Kraftwerk
Ab Mitte 2016 versorgt der neue Düker die rechtsrheinischen Stadtteile mit klimaschonend erzeugter Wärme aus dem neuen Kraftwerk Niehl 3. // Fotos: HeidelbergCement AG / Steffen Fuchs
 
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