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Städtische Energiewende:

Wenn der Untergrund zum Engpass wird

Unter der Erde wird es eng: Der Ausbau von Netzen trifft auf begrenzten Raum. Wie lässt sich das koordinieren?

Illustration Netzausbau unterirdisch

© Robert Albrecht / BDEW

 

Unter dem Berliner Pflaster rumort es: Der Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz baut derzeit an der „Kabeldiagonale“, einem unterirdischen Leitungssystem für Hochspannung (380 Kilovolt). Die Diagonale ist eine der Hauptschlagadern des Berliner Stromnetzes, in naher Zukunft sind neben Ersatzneubauten auch Aus- und Neubau der Kabelvertikalen Nord und Süd notwendig.

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Hierzu werden Baugruben errichtet und zu Schächten ausgebaut, dann kommt die Tunnelvortriebsmaschine zum Einsatz, ein 400 Tonnen schweres und 155 Meter langes Monstrum, das sich auf einer Strecke von knapp sieben Kilometern durch den Berliner Untergrund fräst. Das Ergebnis: ein Tunnel mit einem Außendurchmesser von knapp vier Metern, rund dreißig Meter unter der Stadt. Der erste Bauabschnitt zieht sich von Siemensstadt bis nach Berlin-Mitte und soll die bestehende Leitung aus den 1970-er Jahren ersetzen, die an ihre Kapazitätsgrenzen gestoßen ist. Im Zuge dessen wird auch ihre Stromtragfähigkeit von 1.600 auf 2.500 Ampere erhöht.

Mehr Energie, weniger Platz?

Die Energiewende treibt Ausbau und Ertüchtigung unterirdischer Strukturen voran. Strom, Fernwärme, Gas, Wasser, Abwasser, Daten oder künftig auch Wasserstoff - sie alle fließen durch Rohre, Kanäle, Leitungen und Glasfaserstränge.

„Vor allem die Wärmewende wird zur großen Herausforderung, denn gerade Fernwärmenetze sind ungemein flächenintensiv“, sagt Prof. Dr. Jochen Monstadt, wissenschaftlicher Direktor des Deutschen Instituts für Urbanistik. Die verpflichtende kommunale Wärmeplanung beschäftigt derzeit alle Bundesländer, sie alle müssen evaluieren, ob und wo sie Raum für Rohre finden. Dabei geht es durchaus unterschiedlich schnell zu: Der Online-Monitor des Kompetenzzentrums Kommunale Wärmewende zeigt laufend den aktuellen Stand der Wärmeplanungs-Umsetzung.

„Auch die Stromverteilnetze kommen angesichts der Elektrifizierung der Mobilität und Wärmeversorgung und des Energiehungers digitaler Infrastrukturen zunehmend an ihre Grenzen“, sagt Monstadt: „Es muss derzeit sehr viel gleichzeitig passieren, was erhebliche Konflikte zwischen den verschiedenen unter- und oberirdischen Raumnutzungen mit sich bringt“, sagt Monstadt. Doch wie genau kann das gelingen?

Über dem Pflaster geht das Leben weiter

Die Beeinträchtigungen des öffentlichen Lebens so gering wie möglich zu halten – genau das ist die Aufgabe von Friedrich Kopp. Er ist bei 50Hertz verantwortlich für die Berliner 380-kV-Netzausprojekte und sagt: „Wir fliegen so weit wie möglich unter dem Radar, denn direkt unter der Erdoberkante ist das Geflecht aus Versorgungsleitungen, aber auch aus Wasserstraßen, Fundamenten und ÖPNV-Tunneln immens dicht.“ Wie tief und mit welcher Methode gebohrt wird, hängt also vor allem von den lokalen Gegebenheiten ab. In anderen Metropolen können die Dinge – im Wortsinne – anders liegen. Im Juni 2025 konnte der Tunnelvortrieb erfolgreich abgeschlossen werden, aktuell werden die Tunnel und Schächte dafür ausgebaut, bald die Kabel darin zu verlegen.

Das dreidimensionale Puzzle

Planung und Bau neuer unterirdischer Strukturen gleichen einem gigantischen dreidimensionalen Tetris, bei dem einige Steine ungünstig liegen, andere hingegen kaum bekannt sind. „Der Untergrund unserer Städte ist überraschend wenig erforscht“, sagt Prof. Dr. Nicole Metje, Spezialistin für unterirdische Infrastrukturen und Professorin an der University of Birmingham in England. „Tatsächlich existieren zwar grobe Vorstellungen, doch eine vollständige Erkundung fehlt, insbesondere in größeren Tiefen. Historisch gewachsene Infrastrukturen wurden oft unzureichend dokumentiert – und selbst bei aktuellen Bauprojekten werden manchmal nicht alle Daten erfasst und gespeichert, die man sammeln könnte.“

Diese Wissenslücken können heute zu Problemen führen. Zuweilen ist unklar, wo überhaupt noch Platz ist. Hinzu kommen Sicherheitsrisiken, wenn bei Bauarbeiten bestehende Leitungen beschädigt werden. Unerwartete Hindernisse treiben Baukosten in die Höhe. Dabei ließen sich viele Probleme vermeiden, sagt Metje: „Schon ein etwas größerer Anteil des Projektbudgets für Bodenuntersuchungen auszugeben, könnte spätere Mehrkosten deutlich reduzieren.“

Ohne Daten geht es nicht

Neben schwerem technischen Gerät braucht es vor allem Daten. „Auf dem Gebiet tut sich langsam etwas“, so Metje. „Ein echtes Leuchtturmprojekt ist das britische National Underground Asset Register (NUAR).“ Hier erstellt die britische Geospatial Commission eine digitale Karte der unterirdischen Rohre und Kabel in England, Wales und Nordirland – gespeist aus Daten von mehr als 600 angeschlossenen Versorgungs- und Kommunikationsunternehmen. In den USA gibt es ein sogenanntes ‘One Call’ oder ‘Dial before you Dig’ System, dessen Nutzung verpflichtend ist. Kurz gesagt: Jeder, der im Untergrund bohren will, muss sich hier vorab melden und sein Vorhaben ankündigen.

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Und auch Deutschland holt auf. „In urbanen Räumen gibt es schon eine ganz gute Datenbasis“, sagt Friedrich Kopp von 50Hertz. „Das Geoportal Berlin beispielsweise gibt eine Übersicht über alle relevanten Bohrpunkte – mit Bohrtiefe, Bohrdaten oder Informationen über das Bohrverfahren“. Und im Portal „BIL Leitungsauskunft“ haben sich rund 150 Unternehmen zusammengeschlossen, um ihre Daten für Bautätige und Planer zu teilen. Registrierte Unternehmen können Abfragen durchführen, aber auch eigene Daten zur Verfügung stellen.

Was es hierzulande indes noch nicht gibt: eine zentrale staatliche Koordinierungsstelle. Aktuell müssen alle Unternehmen, die Tiefbauarbeiten durchführen wollen, bei einer oder mehreren Behörden Anfragen stellen: von kommunalen Straßenbaubehörden über Naturschutz- und Wasserbehörden des Landes bis hin zu den zuständigen Planfeststellungsbehörden. Die „One-Stop-Behörde“, wie sie immer wieder gefordert wird, gibt es also noch nicht.

Sensorik und Robotik

Neben dem Teilen vorhandener Daten wird jedoch auch die systematische Erkundung des Untergrunds immer interessanter. „Vielversprechend aus meiner Sicht ist eine Kombination von mehreren Technologien, beispielsweise das sogenannte Ground Penetrating Radar mit Quantensensorik, um den Untergrund ohne tiefgehende Eingriffe kartieren zu können“, sagt Nicole Metje. So forsche beispielsweise das Leibniz-Institut für Photonische Technologien derzeit am Einsatz dieser Technologie, um Wasser-, Erz-, oder Rohstoffvorkommen, aber auch Leitungen, Kontaminationen oder Altlasten wie Blindgänger und Landminen aufzuspüren.



Es zeigt sich: Bei der Energiewende gibt es nicht nur Flächenkonflikte, sondern auch eine Vielzahl von Ansätzen, sie gemeinsam zu entschärfen – durch Kooperation, das Teilen von Wissen und technischen Fortschritt. Bis dahin gilt jedoch noch Leonardo da Vincis berühmtes Zitat „Wir wissen mehr über den Lauf der Himmelskörper als über den Boden unter unseren Füßen“.Zurück zum Magazin-Schwerpunkt „Verdichtung“

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