REFERENZPROJEKT · TUNNEL- UND SPEZIALTIEFBAU

Mit Kälte in die Tiefe

Wie entstehen stabile Arbeitsbereiche unter dem Grundwasserspiegel? Bei drei europäischen Tiefbauprojekten kam dafür eine mobile CO2-Kälteanlage zum Einsatz. Calciumchloridsole mit Austrittstemperaturen bis −36 °C entzog dem Erdreich gezielt Wärme. Das Grundwasser gefror im vorgesehenen Bereich. So entstanden stabile Arbeitsbereiche für die anschließenden Tiefbauarbeiten.

Gleisanlage in einem U-Bahn-Tunnel als Einsatzumgebung für Bodenvereisung bei Tiefbauarbeiten unter dem Grundwasserspiegel

BRANCHE

Infrastruktur und Spezialtiefbau

ANWENDUNG

Bodenvereisung für Tunnel- und U-Bahn-Projekt

ANLAGENKONZEPT

Mobiler CO2-Booster-Kaltsolesatz

KÄLTEMITTEL

R744

AUSGANGSLAGE UND HERAUSFORDERUNG

Fester Grund für tiefe Arbeiten

Vor den Bohr- und Aushubarbeiten musste der vorgesehene Arbeitsbereich im Erdreich kontrolliert gefroren werden. Dafür waren sehr niedrige Soletemperaturen und ein hoher Solevolumenstrom erforderlich. Gleichzeitig sollte die Kältetechnik auf wechselnden Baustellen einsetzbar sein. Kompakte Abmessungen und eine transportfähige Bauweise gehörten damit von Beginn an zu den Anforderungen.

Das Ziel war eine temporäre Kälteversorgung, die sich an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen lässt.

REALISIERTE LÖSUNG

Kälte, bereit für den Ortswechsel

Der Kaltsolesatz wurde als mobile Einheit in einem vollisolierten 20-Fuß-Container konzipiert. Im Maschinenraum befinden sich CO2-Booster, Schaltschrank und Verdrahtung. Gaskühler und Pumpenstation sind seitlich integriert. So bleiben Kälteerzeugung, Elektrik und Soleförderung fest verbunden. Der CO2-Booster kombiniert Normal- und Tiefkühlung.
Die Normalkühlstufe stellt 140 kW bereit, die Tiefkühlstufe 120 kW. Für die Solekühlung stehen rund 120 kW zur Verfügung. Die Pumpenstation fördert bis zu 40 m³ Sole pro Stunde. Als Kälteträger dient eine 30-prozentige Calciumchloridlösung. Sie tritt mit −32 °C ein und verlässt die Anlage mit −36 °C. Im Solekreislauf nimmt sie Wärme aus dem Erdreich auf und führt diese zur Kälteanlage zurück.

Nach jedem Einsatz kann die komplette Einheit zur nächsten Baustelle transportiert werden. Maschinen-, Elektro- und Pumpenkomponenten bleiben fest im Container integriert.

20-Fuß-Container mit mobiler CO₂-Booster-Kälteanlage und Pumpenstation für Kaltsolesole bis −36 °C

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Karte mit den Einsatzorten Amsterdam, Paris und Brüssel der mobilen CO₂-Kälteanlage zur Bodenvereisung

EINSATZORTE

Drei Städte. Dieselbe Anlage.

Amsterdam, Paris und Brüssel. Drei Bauvorhaben mit unterschiedlichen Aufgaben. Die kontrollierte Bodenvereisung bildete jeweils die Grundlage für die Arbeiten unter dem Grundwasserspiegel.


Amsterdam
Vom Hauptbahnhof zur U-Bahn

In Amsterdam kam die mobile Kälteanlage beim Bau einer Rolltreppenverbindung zwischen Hauptbahnhof und U-Bahn zum Einsatz. Durch die Bodenvereisung entstand ein stabiler Arbeitsbereich im grundwasserführenden Erdreich.


Paris
Kälte für eine neue Station

Der zweite Einsatz führte nach Paris. Dort stellte der Kaltsolesatz die erforderliche Sole für die Bodenvereisung beim Bau einer neuen U-Bahn-Station bereit.


Brüssel

Tiefbau bei laufendem Betrieb
In Brüssel unterstützte die Anlage eine Probebohrung für einen geplanten U-Bahn-Tunnel. Dieser soll unterhalb eines bestehenden Tunnels verlaufen. Die Probebohrung fand bei laufendem U-Bahn-Betrieb statt.

NACHHALTIGKEIT

Einmal gebaut. Mehrfach eingesetzt.

Die mobile Kälteanlage arbeitet mit dem natürlichen Kältemittel R744. CO2 besitzt ein geringes Treibhauspotenzial und übernimmt in diesem Projekt die Kälteerzeugung für die tiefen Soletemperaturen. Auch die Containerbauweise gehört zum Konzept. Dieselbe Anlage konnte bei mehreren Infrastrukturprojekten eingesetzt werden. Für die einzelnen Baustellen musste damit nicht jeweils eine eigene Kältezentrale gefertigt werden.

  • Natürliches Kältemittel R744

  • Eine Anlage für mehrere Projekte

  • Kältetechnik im 20-Fuß-Container

ERGEBNISSE UND KUNDENNUTZEN

Kältetechnik auf Baustellentour

An drei Einsatzorten galten unterschiedliche Bedingungen. Für jedes Projekt stellte die Anlage die erforderlichen Soletemperaturen und den benötigten Volumenstrom bereit.

  • Austrittstemperaturen bis −36 °C

  • Bis zu 40 m³ Solevolumenstrom pro Stunde

  • Rund 120 kW für die Solekühlung

  • Drei Projekte mit derselben Anlage

IHR ANSPRECHPARTNER

Ihr Ansprechpartner für das Projekt

Bei Fragen zu dieser Anlage oder ähnlichen Projekten steht Ihnen unser Team gerne zur Verfügung – von der ersten Planung bis zur Inbetriebnahme.

Dirk Leuteritz

Head of Sales

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  • Erfahrung aus unterschiedlichsten Anwendungen

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FAQ

Häufige Fragen

Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen rund um diese Anlage und ähnliche Lösungen.

Kalte Sole zirkuliert durch ein Rohrsystem im Erdreich und nimmt dort Wärme auf. Das vorhandene Grundwasser gefriert im vorgesehenen Bereich. Dabei entsteht ein stabiler Frostkörper für die anschließenden Tiefbauarbeiten.

Der Kaltsolesatz kühlt die Calciumchloridsole auf die benötigte Temperatur. Die Pumpenstation fördert sie anschließend durch den angeschlossenen Kreislauf im Erdreich. Dort nimmt die Sole Wärme auf und fließt zurück zur Kälteanlage.

Calciumchlorid senkt den Gefrierpunkt des Kälteträgers. Dadurch bleibt die Sole auch bei tiefen Temperaturen flüssig und förderfähig. Ihre Konzentration richtet sich nach der Betriebstemperatur und der technischen Auslegung. Bei diesem Projekt kam eine 30-prozentige Calciumchloridlösung zum Einsatz.

Der CO₂-Booster verbindet Normal- und Tiefkühlstufe innerhalb des Kaltsolesatzes. So lässt sich die benötigte Kälteleistung auf einem tiefen Temperaturniveau bereitstellen. Bei diesem Projekt trat die Sole mit −32 °C ein und verließ die Anlage mit −36 °C.

Der 20-Fuß-Container fasst Kälteerzeugung, Pumpentechnik und elektrische Ausrüstung in einer transportfähigen Einheit zusammen. Dadurch kann der Kaltsolesatz nach Abschluss eines Einsatzes zum nächsten Projekt gebracht werden. Die wesentlichen Komponenten bleiben fest miteinander verbunden.