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Düker Simulationsbild

Düker Oberwiesenfeld

 

In Bereichen, in denen Bauwerke ins Grundwasser ragen, muss das Grundwasser über Düker gesammelt, unter dem Bauwerk entlanggeleitet werden und auf der anderen Seite wieder über Düker dem Grundwasserstrom zugeführt werden. Diese Dükeranlagen möchte sich die Stadtwerke München GmbH zu Nutzen machen, um Fernkälte bereitstellen zu können. Nach der Nutzung des Wassers zu Kühlzwecken wird das aufgewärmte Wasser wieder ins Grundwasser eingeleitet. Hier ist es unbedingt erforderlich, die Wärmeausbreitung zu betrachten, um das thermische Gleichgewicht nicht zu stören und um keine anderen, im Abstrom liegenden Nutzungen, zu beeinflussen.

ERDWERK GmbH wurde mit der Untersuchung der hydraulischen und der thermischen Eigenschaften der quartären Grundwasserleiter im Bereich des U-Bahnhofs Oberwiesenfeld beauftragt, um die thermische Nutzung der U-Bahndüker bewerten zu können. Hierzu wurde zunächst ein konzeptionelles hydrogeologisches Modell erstellt, in dem Daten wie Grundwasserhöhen, Mächtigkeit, Fließrichtung etc. dargestellt werden. Auf Grundlage dieses Modells wurde eine hydraulisch-thermische Simulation mit der Software FEFLOW 7.0 (MIKE) mit verschiedenen Förderszenarien durchgeführt.

Im Münchner Stadtgebiet liegen die für die Grundwasserkühlung geeigneten wasserführenden Schichten in den quartären Schottern. Die Basis der quartären Grundwasserleiter bilden die tertiären wasserstauenden Schichten im Liegenden des Quartärs. Durch die glazialen Schmelzwässer wurde die tertiäre Oberfläche zum Teil abgetragen und sukzessive mit quartären Schottern überdeckt. Die durch Rinnen und Mulden geprägte tertiäre Oberfläche ist somit Grundlage für die Mächtigkeit des Quartärs und für die wasserführenden Schichten. Für die Erstellung des konzeptionellen hydrogeologischen Modells wurden Daten einer von der TU München im Jahr 2014 durchgeführten, München-weiten Stichtagsmessung verwendet, diese zeigen unter anderem die Grundwasserhöhen und die Grundwassermächtigkeit an.

Die für die Simulation herangezogenen Szenarien betrachten unterschiedliche hydraulische Durchflussmengen an den verschiedenen Dükern und einen variierenden Einfluss einer im Anstrombereich liegenden Brunnenanlage. Die Resultate zeigen die Wärmeausbreitung nach 24 Betriebsjahren. Zeigt eines der Szenarien eine Beeinflussung einer Brunnenanlage, können Faktoren wie die hydraulischen Durchflussmengen und der Wärmeaufschlag an den verschiedenen Dükern geändert werden, um so die Nutzung zu optimieren.

Anhand der Simulation konnte gezeigt werden, dass die Düker im Bereich der U-Bahnstation Oberwiesenfeld aus hydraulischen und thermischen Gesichtspunkten zu Zwecken der Grundwasserkühlung verwendet werden können. Dies stellt einen weiteren Schritt zur klimaneutralen Bereitstellung von Fernkälte dar.

SWM
2017

48.185973, 11.547645

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