Im Untergrund | Dans le sous-sol

Themenheft von Hochparterre, Januar 2019 | Cahier thématique de Hochparterre, Janvier 2019

Im Untergrund | Dans le sous-sol Das Geflecht der Nutzungen im Untergrund wächst: Wie die Raumplanung Chaos und Platznot verhindert. | Le maillage des utilisations du sous-sol ne cesse d’augmenter: Comment l’aménagement du territoire évite-t-il le chaos et le manque de place?

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Inhalt | Sommaire

Editorial | Editorial

4 Statements | Déclarations Zu fehlenden Katastern, zu neuen Nutzungen, zur Planungspflicht und zum Gesetz. | Sur le manque de cadastre, sur de nouvelles utilisations, sur l’obligation de planification et sur la loi.

8 Platznot | La manque de place Vor allem in den Städten ist Koordination das Gebot der Stunde. | Surtout dans les villes, la coordination est à l’ordre du jour.

14 Was gilt unter dem Boden ?

Antworten auf die zehn wichtigsten Fragen.

1 8 Quel règlement s’applique au sous-sol ?

Réponses aux dix questions les plus importantes.

22 Energiewende braucht Planungen, oben und unten | Décarbonisation et aménagement du territoire en sous-sol

Drei Projekte zeigen, wie Energieträger im Untergrund gewonnen und vernetzt werden – mit Folgen für die Raumplanung. | Trois projets montrent comment des vecteurs énergétiques sont gagnés en sous-sol et réseautés – avec des conséquences pour l’aménagement du territoire.

30 Statements | Déclarations

Zu Nutzungsrechten, zur Energiewende, zu Planungsgrundlagen und zu Konfliktlösungen. | Sur les droits d’utilisation, sur le tournant énergétique, sur les bases de la planification et la résolution des conflits.

Die verschiedenen Fernwärmebaustellen in diesem Heft hat Luca Zanier fotografiert.

Luca Zanier a photographié les différents chantiers de chauffage urbain.

Übersicht im Untergrund

Brunnen, Abwässer, Keller, Verliese, Geheimgänge, Gräber: Seit Menschengedenken birgt der Boden manche nützliche Einrichtung und bringt manch anderes zum Verschwinden. Was vergraben wird, ist unsichtbar. Was oben stört, wird versenkt. Doch genau dies könnte uns zum Verhängnis werden. Die bauliche Verdichtung an der Oberfläche treibt jene im Untergrund voran. Auch die Energiewende bringt neue Nutzungen des Bodens mit sich. Das Geflecht von unterirdischen Bauwerken und Leitungen wächst, doch die Übersicht fehlt, und es droht Platznot.

Von dieser Situation erzählt dieses Heft, angeregt vom Schweizer Kompetenzzentrum für Energieforschung in Gebäuden und Quartieren. Ein Artikel veranschaulicht die Platznot unter der Stadt Zürich, ein zweiter erläutert drei Grossprojekte unterirdischer Energieversorgung und deren Folgen für Raum- und Stadtplanung. In der Mitte gibt eine Illustration den Blick in den Boden frei. Wie kann man nun ein Chaos vermeiden und Bauten und Infrastrukturen im Boden erfolgreich planen und betreiben ? Am Anfang und am Ende des Hefts nennen acht Expertinnen nötige Schritte. Rahel Marti

Une vue d’ensemble du sous-sol

Des fontaines, des eaux usées, des caves, des cachots, des passages secrets, des tombes: De mémoire d’homme, le sol recèle certains équipements utiles et en fait disparaître d’autres. Ce qui est enterré est invisible. Ce qui dérange en surface est enfoui. Mais c’est justement cela qui pourrait nous être fatal. La densification urbaine en surface les refoule dans le sous-sol. Même le tournant énergétique implique de nouvelles utilisations du sous-sol.

Le maillage souterrain des ouvrages et des conduites ne cesse d’augmenter mais la vue d’ensemble fait défaut et le risque de manque de place est réel.

C’est de cette situation que traite le présent cahier, encouragé par le Centre de compétence suisse pour la recherche énergétique dans le domaine des bâtiments et des quartiers. Un article illustre le manque de place dans le sous-sol de la ville de Zurich, un autre explique trois grands projets d’approvisionnement énergétique souterrain et leurs conséquences pour l’aménagement du territoire et l’urbanisme. Au milieu, une illustration dévoile le sous-sol. Comment peut-on éviter le chaos et mener à bien la planification et l’exploitation des ouvrages et infrastructures dans le sous-sol? Au début et à la fin du cahier, huit expertes et experts indiquent les étapes nécessaires.

Rahel Marti

Impressum | Impressum Verlag | Edition Hochparterre AG Adressen | Adresses Ausstellungsstrasse 25, CH-8005 Zürich, Telefon +41 44 444 28 88, www.hochparterre.ch, verlag @ hochparterre.ch, redaktion @ hochparterre.ch Verleger und Chefredaktor | Editeur et rédacteur en chef Köbi Gantenbein Verlagsleiterin | Directrice des éditions Susanne von Arx Konzept und Redaktion | Conception et rédaction Rahel Marti Fotografie | Photographie Luca Zanier, www.zanier.ch Art Direction | Conception graphique Antje Reineck Layout | Mise en pages Barbara Schrag Produktion | Production René Hornung Korrektorat | Correction Marion Elmer, Lorena Nipkow Traduction Annie Jeamart Lithografie | Lithographie Team media, Gurtnellen Druck | Impression Stämpfli AG, Bern Herausgeber | Directeur de la publication Hochparterre in Zusammenarbeit mit dem Schweizer Kompetenzzentrum für Energieforschung – Gebäude und Quartiere | Hochparterre en collaboration avec le Centre de compétence suisse pour la recherche énergétique – bâtiments et quartiers ( www.sccer-feebd.ch ) Bestellen | Commandes shop.hochparterre.ch, Fr. 15.—, € 12.—

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Im Limmattal ist ein Fernwärmenetz im Bau. | Un réseau de chauffage urbain est en construction dans la vallée de la Limmat.

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Ein Gesetz für den unterirdischen Gütertransport

Statements | Déclarations

Der Untergrund, ein rechtsfreier Raum ?

Unter dem Boden gilt das Recht des Stärkeren oder des Schnelleren. Geschuldet ist dies der schwammigen Gesetzgebung und dem fehlenden raumplanerischen Weitblick. Deshalb ist zu regeln, wem der Untergrund gehört.

Auch müssen wir wissen, wie er in Zukunft nachhaltig zu nutzen ist. Dafür ist zu ermitteln, welche geologischen Schichten sich für welche Nutzungen eignen. Diese Nutzungen sind dann zu priorisieren. Dafür müssen wir den Untergrund kennen. Wir brauchen möglichst viele Informationen über die Geologie. Bekannt muss auch sein, was schon vorhanden ist – dazu braucht es einen Kataster des Untergrunds. Das alles in den nächsten zehn Jahren zu schaffen, bleibt wohl ein Wunschtraum. Es fragt sich nämlich, ob der Wille zur Raumplanung im Untergrund tatsächlich besteht. Gilt nicht eher: « Was ich nicht sehe, geht mich nichts an ? » Erst wenn der Druck von Wirtschaft und Politik gross genug ist, wird sich etwas bewegen. Darum müssen wir miteinander reden. Das Symposium des Geologinnen- und Geologenverbands CHGEOL Anfang Oktober 2018 war ein Anfang, um Fakten statt Mythen und Nachhaltigkeit im Untergrund zu diskutieren. Damit sind wir dem Ziel ein bisschen näher gerückt. Marianne Niggli, Präsidentin Schweizerischer Geologinnen- und Geologenverband CHGEOL

Le sous-sol, une zone de non-droit?

Sous le sol, c’est le droit du plus fort ou du plus rapide qui prévaut. Ceci est dû au flou de la législation et au manque de clairvoyance en matière d’aménagement du territoire.

C’est pourquoi, il faut régler la question d’appartenance du sous-sol. Nous devons également savoir comment l’utiliser à l’avenir de manière durable. Pour cela, il convient de déterminer quelles couches géologiques conviennent à quelles utilisations. Il faut ensuite prioriser ces utilisations, ce pour quoi nous devons connaître le sous-sol. Nous avons besoin d’un maximum d’informations sur la géologie.

Il nous faut aussi connaître ce qui existe déjà – pour cela, il faut un cadastre du sous-sol. Créer tout ceci dans les dix prochaines années relève de l’utopie. La question est en fait de savoir si la volonté d’un aménagement du territoire dans le sous-sol existe réellement. Ou n’est-elle pas plutôt: « Ce que je ne vois pas ne me concerne pas ? » Les choses ne changeront pas tant qu’il n’y aura pas de pression assez importante de l’économie et de la politique. D’où l’importance du dialogue. Le symposium de l’Association suisse des géologues CHGEOL qui s’est tenu début octobre 2018 a été un début pour discuter les faits, plutôt que les mythes, et la durabilité dans le sous-sol. Nous avons ainsi accompli un premier petit pas en direction de notre objectif. Marianne

Cargo sous terrain will der Schweiz ab 2030 ein privat finanziertes Gesamtlogistiksystem für das digitale Zeitalter zur Verfügung stellen. Es umfasst Transporttunnels zwischen städtischen Zentren und Industriestandorten, ergänzt mit einer Feinverteilung und rückwärtigen Logistik in den Ballungsgebieten. Die Nutzung des Untergrunds für diese Logistik wird die Verkehrswege an der Oberfläche spürbar entlasten. Beim Tunnelsystem handelt es sich um ein neues Transporttrassee und um eine bisher nicht gekannte Nutzung des Untergrunds. Um Rechtssicherheit für alle Beteiligten zu schaffen – für Investoren ebenso wie für Bund, Kantone, Gemeinden und Landbesitzer entlang der Strecke –, braucht es ein neues Gesetz. Dieses beschreibt das Prinzip des unterirdischen Gütertransports.

Die bevorstehende Vernehmlassung wird zeigen, welche Bedürfnisse vorhanden sind und ob es für eine entsprechende Regelung Unterstützung gibt. Seit Längerem sind wir mit öffentlichen Körperschaften und privaten Interessenten entlang der geplanten ersten Teilstrecke von Härkingen bis Zürich im Gespräch. Wir wissen, dass sich Fragen und Unsicherheiten nur gemeinsam und durch handfeste Überzeugungsarbeit klären lassen. So wird Cargo sous terrain zum Modellfall für eine spezifische Regelung der Untergrundnutzung. Das ist sicher zweckmässiger als der Versuch, von vornherein ein riesiges Gebiet umfassend zu regulieren, bevor die Ansprüche im Einzelnen überhaupt bekannt sind. Peter Sutterlüti, Verwaltungsrats­ präsident der Cargo sous terrain

Une loi pour le transport souterrain de marchandises A partir de 2030, Cargo sous terrain veut mettre à disposition de la Suisse un système de logistique globale financé par des fonds privés pour l’ère numérique. Il comprend des tunnels de transport entre des centres urbains et des sites industriels et est complété par une distribution fine et une logistique dorsale dans les conurbations. L’utilisation du sous-sol pour cette logistique veut délester sensiblement les voies de circulation à la surface. Pour le système de tunnels, il s’agit d’un nouveau tracé de transport et d’une utilisation du sous-sol jusqu’ici méconnue. Pour créer des conditions de sécurité juridique pour toutes les parties concernées – pour les investisseurs aussi bien que pour la Confédération, les cantons, les communes et les propriétaires fonciers le long du tracé – il faut une nouvelle loi qui décrit le principe du transport souterrain de marchandises. La prochaine consultation montrera quels sont les besoins présents et si une telle réglementation a des chances d’aboutir. Depuis un certain temps déjà, nous sommes en pourparlers avec des collectivités publiques et des intéressés du secteur privé le long du premier tronçon prévu de Härkingen à Zurich. Nous savons que les questions et les incertitudes ne pourront être tirées au clair qu’en commun et par du véritable travail de persuasion.

C’est ainsi que Cargo sous terrain deviendra un cas modèle pour une réglementation spécifique de l’utilisation du sous-sol. Ceci est sans doute plus judicieux que l’essai de réglementer d’emblée un immense territoire avant de connaître vraiment les besoins dans le détail. Peter Sutterlüti, président du conseil d’administration de Cargo sous terrain

Niggli, présidente de l’Association suisse des géologues CHGEOL

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Ein einziger Satz

Der Baugrund darf keine Wundertüte bleiben Wir Planer sind im überbauten Untergrund stark gefordert.

Meist kennt man die Werkleitungen nur in der x-y-Achse, die genaue Höhenlage fehlt. Das macht es schwierig, Kreuzungen von Werkleitungen zu planen. Früher mussten Abwasserkanäle ein genaues Gefälle einhalten, heute benötigen Fernwärmeleitungen eine lagegenaue Planung, damit man auf Entlüftungen möglichst verzichten und die Wärmeausdehnungen beherrschen kann. Immer wieder stossen wir auf temporäre Bauteile, die wegen der Kosten im Boden verblieben, aber nicht dokumentiert sind: Spundwände, Sicherungen, Anker, Leitungen ausser Betrieb, alte Fundamente und so weiter kommen erst beim Graben ‹ zutage › und erfordern dann eine Neuplanung. Je früher und genauer der Baugrund abgeklärt ist, umso kleiner das Risiko und umso besser unsere Planung.

Darum sollten alle Werkleitungen in 3-D-Koordinaten nach der Ausführung – nicht nach der Planung – festgehalten werden. Temporäre, im Boden verbleibende Bauteile gilt es im Katasterplan genau zu erfassen, damit der Baugrund keine Wundertüte bleibt. Und schliesslich: Auch Untergrunddaten müssen künftig BIM-fähig sein, denn Building Information Modeling braucht es auch bei Planung, Ausführung und Betrieb von Infrastrukturen. Lukas Küng, Leiter Energie und Wasser, Direktor Markt Schweiz, BG Ingenieure und Berater, Baar

Le terrain constructible ne doit pas rester une pochette surprise Nous, les planificateurs, sommes très sollicités dans le sous-sol construit. La plupart du temps, on ne connaît les conduites de réseaux que dans l’axe x-y, il manque leur position en hauteur, ce qui rend difficile de planifier des croisements de conduites de réseaux. Dans le passé, les canalisations d’eaux usées devaient respecter une pente précise; de nos jours, les conduites de chauffage urbain requièrent un positionnement ultraprécis pour pouvoir renoncer, autant que possible, aux évents et maîtriser les dilatations thermiques. Nous rencontrons régulièrement des éléments de construction temporaires laissés dans le sol à cause des coûts mais qui ne sont pas documentés: des palplanches, des soutènements, des ancrages, des conduites hors service, de vieilles fondations etc. ne sont mises au jour qu’en creusant et nécessitent alors un nouveau projet. Plus le terrain constructible est reconnu tôt et de façon précise, moins il y a de risques et notre projet sera d’autant meilleur.

C’est pourquoi, il faudrait relever tous les réseaux de conduites en coordonnées 3D après la réalisation – et non pas après la planification. Il importe d’enregistrer avec précision dans le plan cadastral les éléments de construction temporaires restés dans le sol pour que le terrain constructible ne reste pas une pochette surprise.

Et pour terminer: Les données du sous-sol doivent à l’avenir aussi pouvoir être collectées par le BIM car le Building Integrated Modeling s’applique aussi à l’infrastructure.

Schon gemäss geltendem Recht ist es möglich, den Raum in die Tiefe zu planen. Doch die Zunahme von Bauten und Nutzungen im Untergrund alarmierte Planer und Geologinnen: Braucht es eine zusätzliche Regulierung auf Bundesebene, sogar ein eigenes Gesetz für den Untergrund ?

Politik und Behörden nahmen den Ball auf, und eine wichtige Diskussion begann. Ihr Resultat ist ein einziger Satz in der zweiten Etappe der Teilrevision des Raumplanungsgesetzes, worüber das Parlament bald beraten wird. In Artikel 3 Absatz 5 ist Folgendes vorgesehen: « Die Nutzungen des Untergrunds, insbesondere die Nutzungen von Grundwasser, Rohstoffen, Energie und baulich nutzbaren Räumen, sind frühzeitig aufeinander sowie auf die oberirdischen Nutzungen und die entgegenstehenden Inte­ ressen abzustimmen. » Der Gesetzesentwurf weist damit ausdrücklich auf die Planungspflicht im Untergrund hin, weil sich die Raumplanung vor allem noch um das kümmert, was an der Oberfläche geschieht. Auch ist es nötig, explizit zu sagen, mit welchen Ressourcen wir im Untergrund sorgfältig umgehen müssen. Beim Grundwasser etwa herrscht noch verbreitet die Ansicht, davon gebe es ohnehin genug. Ein einziger Satz in einem Gesetz scheint wenig, doch war der Weg dorthin wertvoll. Unterschiedliche Kreise haben sich aufs Wichtigste geeinigt. Nun brauchen wir besseres Wissen und Daten. Dann müssen Bund, Kantone, Städte und Gemeinden die Planung und die Koordination im Untergrund angehen. Das ist aufwendig, braucht eine Strategie und den politischen Willen, es zu tun. Lena Poschet, Chefin Sektion Bundesplanungen, Bundesamt für Raum­entwicklung ARE

Une seule phrase Déjà conformément au droit en vigueur, il est possible de planifier l’espace souterrain. Cependant, l’augmentation des ouvrages et des utilisations dans le sous-sol a alarmé planificateurs et géologues: Faut-il une réglementation supplémentaire au niveau fédéral ? Ou même une loi spécifique pour le sous-sol ? Les politiciens et les autorités ont pris la balle au bond et entamé une importante discussion. Son résultat est une seule phrase dans la deuxième étape de la révision partielle de la loi sur l’aménagement du territoire qui sera soumise au parlement sous peu. L’article 3, alinéa 5 prévoit ce qui suit: « Il faut très tôt procéder à la coordination des utilisations du sous-sol, des matières premières, de la nappe exploitable, des énergies et des espaces aménageables entre elles ainsi qu’avec les utilisations à la surface et les intérêts contradictoires. » Le projet de loi souligne expressément l’obligation de planification du sous-sol parce que l’aménagement du territoire se consacrait jusqu’ici surtout à ce qui se passe à la surface.

Il est également nécessaire de dire explicitement quelles sont les ressources du sous-sol qu’il faut gérer avec précaution. Pour la nappe phréatique, par exemple, on considère encore fréquemment qu’il y en a suffisamment. Une seule phrase dans une loi paraît peu mais le chemin parcouru est inestimable. Des milieux divers sont parvenus à un accord sur l’essentiel. Il nous faut maintenant de meilleures connaissances et des données. La Confédération, les cantons, les villes et les communes pourront alors aborder la planification et la coordination dans le sous-sol.

Ceci est complexe, nécessite une stratégie et la volonté politique de le faire. Lena Poschet, cheffe de la section planifications fédérales, Office fédéral du développement territorial ARE

Lukas Küng, responsable de l’énergie et de l’eau, directeur du marché de la Suisse, BG Ingenieure und Berater, Baar

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Provisorische Fernwärmeleitungen im Limmattal. | Conduites provisoires de chauffage urbain dans la vallée de la Limmat.

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In der Energiezentrale unter dem Areal Pont-Rouge in Genf. | Dans la centrale énergétique en dessous du site de Pont-Rouge à Genève.

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Querschnitt | Section transversale Universitätsstrasse, Zürich 1 Leitung EWZ | Conduite EWZ 2 Rohrblock EWZ 22 kV | Bloc à câbles EWZ 22 kV 3 Rohrblock Swisscom | Bloc à câbles Swisscom 4 S trassenentwässerung | Évacuation des eaux 5 Wasserleitung alt Ø 300 mm | Ancienne conduite d’eau Ø 300 mm 6 Kanalisation Ø 500 mm | Eaux usées Ø 500 mm 7 Wasserleitung neu Ø 200 mm | Nouvelle conduite d’eau Ø 200 mm 8 Verkehrssteuerung | Câblage gestion du trafic 9 Gas | Gaz 10 Verteilschacht Swisscom | Chambre de distribution Swisscom 11 Rohrblock EWZ 22 kV | Bloc à câbles EWZ 22 kV Plan: Tiefbauamt der Stadt Zürich 1 2

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Platznot im Untergrund Je dichter die Bebauung über dem Boden, desto enger wird sie auch im Untergrund. Vor allem in den Städten fehlt es unterirdisch an Platz. Koordination ist das Gebot der Stunde.

Text: Gabriela Neuhaus

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Gross angelegte Strassenbaustelle im Zürcher Universi­ tätsquartier. Die Tramschienen sind frisch verlegt, die neu gestaltete Haltestelle ist in Betrieb. In der Strassenmit­ te, dort, wo vor dem Umbau das Tramtrassee war, klaffte lange ein Graben. Er gab den Blick frei auf Rohre und An­ schlüsse, die normalerweise versteckt unter dem Asphalt liegen. « Hier verläuft eine der Hauptwasserleitungen der Stadt », erklärt Christian Meier, Projektleiter beim Tief­ bauamt der Stadt Zürich bei der Besichtigung. Wegen der neuen Linienführung des Trams musste sie in die Stras­ senmitte verlegt werden. Wasserleitungen dürfen aus Si­ cherheits- und Unterhaltsgründen nicht unter den Glei­ sen liegen. Die alten, spröde gewordenen Wasserrohre hat man durch Material aus duktilem Guss ersetzt. Diese sollten nun wieder einige Jahrzehnte halten.

Ein Novum ist die ins unterirdische Leitungslaby­rinth integrierte Messanlage, die laufend die Wasserqualität prüft und die Resultate an die Leitzentrale der Wasser­ versorgung übermittelt. Eine solche Messanlage einzu­ bauen, wünschte man seitens der Industriellen Betriebe der Stadt Zürich erst vor wenigen Monaten. Solche Auf­ gaben würden zum Alltag eines Projektleiters gehören, sagt Christian Meier: « Laufend treten neue Bedürfnisse auf, die Platz im Boden beanspruchen. Die Koordination der Werkleitungen ist bei uns Dauerthema. Hat es Platz ?

Was kostet es ? Wie kombinieren wir die Ansprüche ? Wie können wir die Versorgung trotz Baustellen sicherstellen ?

Und wie leiten wir den Verkehr auf der Oberfläche ? »

In der Stadt Zürich sei der Untergrund bereits ausgelastet, « doch die Platznot wird sich noch verschärfen », bestätigt Christoph Braun, Leiter der Baukoordination der Stadt Zürich. Die dem Tiefbauamt angegliederte Amtsstelle entstand 1992, um den drohenden Leitungswildwuchs im öffentlichen Grund abzuwenden und die Bau- und Unter­ haltsarbeiten der verschiedenen Beteiligten abzustim­ men. Dazu gehören die Industriellen Betriebe der Stadt Zürich, zuständig für die Wasser- und Stromversorgung und für die Verkehrsbetriebe, das Tiefbau- und Entsor­ gungsdepartement mit Abwasserentsorgung, Fernwärme und Grün Stadt Zürich sowie zahlreiche weitere städti­ sche und private Anbieter etwa für die Gasversorgung und den Telekombereich.

Basierend auf einem Regelquerschnitt legt die Stadt Zürich seither fest, welche Werkleitungen für die öffentli­ che Infrastruktur wo und in welcher Tiefe verlegt werden sollten. Als Grundsatz gilt: Strom- und Telekomleitungen kommen unter das Trottoir, die Wasserversorgung und die Kanalisation unter die Strasse. Hinzu kommen weitere Versorgungsleitungen, namentlich für Gas und Fernwär­ me. « Jeder Anbieter speist die Informationen über Lage und Verlauf seiner Werkleitungen sowie Unterhalts- oder Bauprojekte in unseren GIS-Datenserver ein. So haben wir einen Überblick über das gesamte Netzwerk und die aktuelle Situation », sagt Christoph Braun. Zurzeit betreut er mit seinem Team rund 500 Projekte in unterschiedli­ chen Planungs- und Baustadien. Sie zu bündeln und zu koordinieren, ist eine Herkulesaufgabe. Angesichts neuer Platzansprüche, vorab für die Energieversorgung und die Kanalisation, wird es zudem immer schwieriger, effiziente und langfristige Lösungen zu finden.

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Von der Kloakenreform zum Glasfasernetz 2 Angefangen hat die Erschliessung des Zürcher Unter­ grunds für die städtische Infrastruktur 1867 mit der Kloakenreform: Wegen Cholera- und Typhusepidemien 6 3 beschlos­sen die Stimmbürger, die offen geführten Abwäs­ ser zu überdecken und die Kanalisation in Rohre zu verle­ 8 gen. Kurz darauf wurde die zentrale Wasserversorgung mit 4 unterirdischen Wasserleitungen eingeführt und schnell 9 ausgebaut. Im Lauf der Jahre drangen weitere Infrastruk­ 1 turen in den Untergrund: Stromversorgung und Telekom­ 7 munikation, ursprünglich über Freileitungen in die Häu­ 5 ser geführt, verlaufen heute im Stadtgebiet ausnahmslos unter dem Boden. Schweizweit steht die Versenkung von Höchstspannungsleitungen zur Diskussion. Teuer zwar Werkleitungsknoten in Zürich 7 W asserversorgung Ø 200 mm | und aufwendiger in Unterhalt und Reparaturen, doch weil Nœud de réseaux à Zurich Alimentation en eau Ø 200 mm in den Boden versenkte Bauwerke weniger Widerstand 1 Wasserversorgung Ø 300 mm | 8 Telekommunikationskabel | Alimentation en eau Ø 300 mm Câble de télécommunications und Einsprachen provozieren, dürfte der Trend zur Unter­ 2 Kanalisation | Canalisation 9 Quellwasser

Ø 63 mm | grundlösung anhalten.

3 Gasleitung Ø 160 mm | Eau de source Ø 63 mm Gleichzeitig heisst das: Unter dem Boden wird es in Conduite de gaz Ø 160 mm 10 S trassenentwässerung | dicht besiedelten Gebieten immer enger. Auf dem Gebiet 4 S tromleitung Ø 100 mm | Collecteur de chaussée Alimentation en électricité Ø 100 mm 11 Alte Gasversorgungsleitung der 90 Quadratkilometer grossen Stadt Zürich liegen heu­ 5 Betonkanal für Stromkabel | Conduit noch in Betrieb | te knapp 5000 Kilometer Stromkabel, 1500 Kilometer en béton pour câbles d’électricité Ancienne conduite d’alimentation Wasserleitungen und 1000 Kilometer Abwasserkanäle, 6 Gasleitung Ø 280 mm | en gaz encore en service teils von beträchtlichem Durchmesser. Dazu die Leitun­ Conduite de gaz Ø 280 mm Foto | Photo: Locher Ingenieure gen für die Telekommunikation und den schnellen Daten­ transport. Von der Steuerung der Verkehrsampeln über die Echtzeitinformationen an Bus- und Tramhaltestellen bis zur Datenversorgung von Banken, Versicherungen Für Erdwärmesonden, gegen Wärmeklau Was in Häusern einst ein Kellergeschoss war, wo Kar­ oder Privathaushalten – alles verläuft unterirdisch. Bis 2019 werden in der Stadt Zürich zudem neunzig Prozent toffeln, Kohle und Wein lagerten, ist längst zur Tiefgarage aller Gebäude an das Glasfasernetz angeschlossen sein. erweitert – bisweilen auf zwei, drei oder gar mehr Unter­ geschossen. Auch alle Hausanschlüsse für Strom, Wasser, Abwasser, Gas, Fernwärme und Datentransport werden Kaum Platz reserviert für Fernwärme Der Grossteil der unterirdischen Infrastrukturbau­ unter dem Boden in die Gebäude geführt. Im Zeichen der ten liegt zwischen vierzig Zentimetern und zehn Metern Energiewende werden seit 2004 immer mehr Erdsonden unter der Oberfläche. Kanalisationsrohre findet man zu­ bis in rund 200 Metern Tiefe gebohrt, um Erdwärme zum weilen in beträchtlicher Tiefe, damit das nötige Gefälle er­ Heizen zu gewinnen. Obschon erst vier Prozent der benö­ reicht werden kann. Problematisch wird dies dann, wenn tigten Raumwärme in der Schweiz geothermisch gewon­ die Kanalisation erneuert oder erweitert werden muss – nen werden, spricht Roland Wagner vom Zürcher Amt für eine Folge der baulichen Verdichtung: Das Regenwasser Städtebau von einem Boom, den er begrüsse, denn die­ kann wegen der zunehmenden Bodenversiegelung nicht se Technologie berge Reserven, die längst nicht ausge­ mehr versickern, Klimaveränderungen bringen mehr Stark­ schöpft seien. Aber weder Gesetzgebung noch Praxis hät­ regen mit sich, und die Menge des Abwassers steigt mit ten der Entwicklung bisher genügend Rechnung getragen. dem Bevölkerungswachstum.

So war im Kanton Zürich der Gewässerschutz das einzige Die zweite grosse Aufgabe für die Untergrundplaner Bewilligungskriterium für die Genehmigung einer Erdwär­ der Stadt Zürich ist der Ausbau von Fernwärme- und Fern­ mesonde. Gerade in der dicht bebauten Stadt gilt es aber, kältenetzen. « Aus umweltpolitischer Sicht ist das sinnvoll weitere Faktoren zu berücksichtigen, sonst droht bei zu und nachhaltig », sagt Christoph Braun. « Aber wir haben dicht gesetzten Sonden ein ‹ Wärmeklau ›. es teils mit sehr grossen Durchmessern zu tun, und häufig Auch andere Nutzungskonflikte lauern: Bei der Pla­ braucht es zwei Leitungen für den Vor- und den Rücklauf. nung der Durchmesserlinie wurden zwei Erdwärmeson­ Das kostet weiteren Platz und kann zu Konflikten mit den denanlagen direkt über dem geplanten Tunnelquerschnitt Hausanschlussleitungen führen. » Oft fehlt der Platz, und entdeckt. Um die Bedingungen für Wärmepumpen ge­ für diese zusätzlichen Fernwärmeleitungen sind zu wenig samtschweizerisch zu vereinheitlichen und als probates Freiräume reserviert. Weil sie teils heisses Wasser trans­ Planungsinstrument zu etablieren, überarbeitet der SIA portieren und trotz Isolation zu einer messbaren Erwär­ die entsprechenden Normen. Auf Qualität und Nachhal­ mung des Erdreichs führen, dürfen sie aus hygienischen tigkeit zu achten, ist unerlässlich: « D enn sind die Sonden Gründen nicht zu nah neben den Frischwasserleitungen einmal im Boden drin, kann man sie nicht mehr zurück­ geführt werden. bauen », gibt Roland Wagner zu bedenken.

Wegen solcher Vorschriften bohrt die Stadt für die Fernwärmeverbindung zwischen der Kehrichtverbren­ Vertikal gestapeltes Eigentum nungsanlage Hagenholz und der Stadtmitte in Tiefen Der zunehmende Druck, den Raum unter der Erdober­ von zwanzig bis neunzig Metern bergmännisch einen Tun­ fläche zu nutzen, ruft nach neuen Regelungen. In der nel von rund drei Metern Durchmesser. « D er Bau die­ Schweiz existiert bisher kein Bundesgesetz für den Un­ ses Fernwärmestollens ist etwa so kompliziert wie jener tergrund. Gemäss herrschender Lehre erstreckt sich das der SBB-Durchmesserlinie », vergleicht Christian Meier. Grundeigentum so weit in die Tiefe, wie es genutzt wird.

Vom Hauptstollen müssen später weitere Fernwärmelei­ Was darunter liegt, gilt als öffentlich und untersteht dem tungen durch die Stras­s en in die Quartiere und zu den jeweiligen kantonalen Recht. Doch diese Auffassung gerät Liegenschaften gezogen werden. unter Druck, weil in den obersten fünfzig Metern des →

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→ Untergrunds die Platznot immer grösser wird. So schreibt etwa Michael Fuchs in seiner Dissertation von 2017: « Einen neuen Eigentumsbegriff einzuführen, der dreidimensionales Eigentum vertikal gestapelt überein­ ander zulässt, brächte mehr Flexibilität, und man könnte auf komplizierte Rechtskonstrukte verzichten. » Weitere Meinungen zum Recht unter dem Boden siehe ‹ Der Untergrund, ein rechtsfreier Raum ? ›, Seite 4, und ‹ Die Planungspflicht erfüllen ›, Seite 30.

Einige Kantone haben zeitgemässe Gesetze über die Nutzung des tiefen Untergrunds erlassen, die vorab Res­ sourcen und Räume 300 Meter und tiefer unter der Erd­ oberfläche betreffen. Siehe ‹ Was Sie über den Untergrund wissen sollten ›, Seite 12. Damit umfassen diese Gesetze auch Nut­ zungsansprüche im Bereich der Geothermie – wichtig hinsichtlich der Energiestrategie 2050 des Bundes. Im Kanton Zürich wartet in zwei Gebieten ein weiterer, eher ungern gesehener Interessent: Ab 2019 plant die Nagra drei Sondierbohrungen, um den geologischen Untergrund für ein Tiefenlager für radioaktive Abfälle abzuklären.

Versorgung aus dem Untergrund Christian Meier ist mit der Baustelle an der Universi­ tätsstrasse zufrieden: « Hier mussten wir zum Glück keine Kanalisationsarbeiten ausführen – das hat uns viel Mühe und Zeit erspart. » Dafür stiess man auf der Baustelle an der Uraniastrasse auf ein Hindernis: Die Bauarbeiten waren bestens vorbereitet, alle Werkleitungsbetreiber hatten ihre Angaben geliefert, doch beim Graben kam ein riesiger Betonklotz zum Vorschein – genau dort, wo die Kanalisation geplant war. Von diesem Klotz hatte nie­ mand etwas gewusst. Nach langer Suche habe sich her­ ausgestellt, dass es sich um einen alten Fernwärmekanal handle, der noch in Betrieb ist, aber nie in den Plänen er­ fasst wurde. « S chliesslich mussten wir die Kanalisation unter der Fernwärme durchführen », sagt Christian Meier.

Momente wie dieser gehören beim Bauen im Untergrund zum Alltag. Ob alte Leitungen, die nirgends eingetragen sind, archäologische Funde oder geologische Entdeckun­ gen – der Raum unter der Oberfläche ist beschränkt und voller Überraschungen. Das gehe gerne vergessen, fasst Christoph Braun zusammen: « Man geht aufs WC, drückt auf den Knopf, und alles ist weg. Man dreht am Wasser­ hahn, betätigt den Lichtschalter – alles funktioniert. Die Versorgung aus dem Untergrund ist so selbstverständlich, dass wir oft auf Unverständnis stossen, wenn wir Strassen sperren und lange graben und bauen müssen. »

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Wozu noch ein Gasnetz ?

Erdgas, Kohle, Erdöl: Die Energiestrategie 2050 will den Verbrauch fossiler Brennstoffe drosseln. Dennoch hat das Gasleitungsnetz mit 20 000 Kilo­metern und einem Wiederbeschaffungswert von rund 20 Milliarden Franken nicht ausgedient.

Auch nach 2050 soll Erdgas zehn Prozent zur Energieversorgung beitragen. Zudem wird immer mehr Gas aus erneuerbaren Quellen produziert, unter anderem Biogas. Ein weiterer Vorteil: Gas kann verflüssigt oder unterirdisch ge­lagert werden. Und schliesslich lässt sich Strom in Gas umwandeln: Strom trennt Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff, der dann mit CO2 in Methan verwandelt wird. Dieses synthetische Erdgas kann, im Sommer aus Solarstrom produziert und gespeichert, im Winter genutzt werden, unabhängig von Ort und Zeit. Die entsprechenden Forschungen und Versuche sind im Gang.

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Pourquoi encore un réseau de gaz?

Gaz naturel, charbon, pétrole: La Stratégie énergétique 2050 vent réduire la consommation de combustibles fossiles.

Cependant, le réseau de gazoducs de 20 000 kilomètres et d’une valeur de remplacement de près de 20 milliards de francs n’est pas obsolète. Même après 2050, le gaz naturel doit contribuer à raison de dix pour-cent à l’approvisionnement énergétique. En outre, le gaz est de plus en plus produit à partir de sources renouvelables, entre autres du biogaz.

Un autre avantage: Le gaz peut être stocké à l’état liquéfié ou dans le sous-sol. Et finalement, le courant peut être transformé en gaz: Le courant sépare l’eau en oxygène et hydrogène qui est ensuite transformé avec du CO2 en méthane. Ce gaz naturel synthétique peut être pro­duit en été à partir de courant solaire et stocké pour être utilisé en hiver, indépendamment du lieu et du moment. Les essais et recherches correspondantes sont en cours.

Le manque de place dans le sous-sol Un chantier de rue de grande envergure dans le quartier de l’université à Zurich. Le pire est passé: Les rails du tramway viennent d’être posés, l’arrêt réaménagé va bientôt être en service. Seulement au milieu de la rue, il existe encore un fossé. Il permet de voir les tuyaux et branchements qui sont normalement cachés sous l’asphalte, entre autres l’une des principales canalisations d’eau de la ville.

De nouveaux besoins qui requièrent de la place dans le sol apparaissent sans cesse à l’Office du génie civil de la ville de Zurich. En ce moment, l’équipe compétente accompagne près de 500 projets. La coordination des réseaux est un thème récurrent. Y-a-t-il de la place ? Quel est le coût ? Comment combiner les exigences ? Sur la base d’une section standard, la ville fixe quelles conduites des réseaux pour les infrastructures publiques doivent être posées à quel emplacement et à quelle profondeur. Le principe est le suivant: les conduites d’électricité et de télécommunications sous le trottoir, l’alimentation en eau et les eaux usées sous la rue. A cela s’ajoutent d’autres conduites d’alimentation, à savoir pour le gaz et le chauffage urbain. Pour garder une vue d’ensemble, chaque fournisseur enregistre les informations sur l’emplacement et le tracé des conduites des réseaux ainsi que les projets d’entretien ou de construction dans le serveur de données SIG de la ville. L’exploitation du sous-sol zurichois pour les infrastructures urbaines a commencé en 1867 avec la réforme des égouts lorsque les canalisations pour les eaux usées furent posées dans des tuyaux et recouvertes. Peu après, l’alimentation centrale en eau fut instaurée avec des conduites souterraines, plus tard ce fut le tour de l’alimentation en électricité et des télécommunications.

La pose sous terre est onéreuse et complexe mais des ouvrages enterrés dans le sol provoquent moins de résistance et de recours.

Sur le territoire d’une superficie de 90 kilomètres carrés de la ville de Zurich, on trouve aujourd’hui près de 5000 kilomètres de câbles électriques, 1500 kilomètres de conduites d’eau et 1000 kilomètres d’égouts. De la gestion des feux de circulation à l’approvisionnement en données des banques, des assurances et des ménages en passant par les informations en temps réel aux arrêts de bus et de tramway: L’approvisionnement souterrain est devenu une évidence. De plus, jusqu’en 2019, 90 pour-cent de tous les bâtiments de la ville de Zurich vont être branchés au réseau de fibre optique. La plupart des infrastructures souterraines se trouvent entre 40 centimètres et 10 mètres sous la surface.

Des cantons adoptent des lois sur l’utilisation du sous-sol profond qui concernent, à titre préliminaire, les ressources et profondeurs de 300 mètres et plus. Ces rég­lementations sont importantes pour la géothermie, notamment dans la perspective de la Stratégie énergétique 2050 de la Confédération. Cependant, la Suisse n’a pas de loi fédérale pour le sous-sol. Selon l’usage, la propriété foncière s’étend aussi loin que l’utilisation est faite du sous-sol. Comment elle est utilisée, ce qu’il y a en dessous, ceci est considéré comme étant le domaine public et relève du droit propre à chaque canton. Cette approche subit maintenant une pression parce qu’il y a toujours moins de place dans les 50 mètres supérieurs du sous-sol. L’exigence croissante d’utiliser l’espace sous la surface de la terre incite à de nouvelles réglementations. D’autres avis concernant le sous-sol en droit suisse, cf. ‹ Le sous-sol, une zone de nondroit ? › page 4 et ‹ Assumer le devoir de planification ›, page 30.

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Rohr-Matrioschka für Fernwärmeleitungen in Zug. | Un emboîtement de tubes pour les conduites de chauffage urbain à Zoug.

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Die Energiezentrale Pont-Rouge in Genf verteilt Energie aus 300 Erdsonden. | La centrale énergétique Pont-Rouge de Genève distribue l’énergie qui provient de 300 sondes géothermiques.

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Aushöhlen und betonieren für die unterirdische Seewasserzentrale in Zug. | Évider et bétonner pour la centrale souterraine de l’eau du lac à Zoug.

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Was gilt unter dem Boden ?

Definitionen, Raumplanung, Zuständigkeiten, Finanzierung, Eigentum, Recht und nächste Schritte: zehn Fragen und Antworten zur Lage im Boden.

Text: Rahel Marti Illustration: Christina Baeriswyl

1. Woraus besteht der Untergrund ?

Geologisch betrachtet besteht das Erdreich direkt unter der Oberfläche häufig aus ‹ quartärer Talfüllung ›. In diesem Bereich fliesst das Grundwasser. Darunter liegt Molassefels. Tiefer unten folgen Dogger, Malm, Salzvorkommen, Trias, Lias, Permokarbon und schliesslich das Grundgebirge. Diese Zusammensetzung unterscheidet sich wegen der verschiedenen Gebirgsbildungsprozesse der Alpen je nach Standort stark. Für Nutzungen sind wegen der wechselnden Gesteinsschichten geologische Abklärungen nötig.

2. Welche Nutzungen gibt es ? Weshalb werden es mehr ?

Einen Überblick gibt die Illustration siehe Seite 16. Das Geflecht von Bauwerken, Speichern und Leitungen für Wasser, Gas, Strom, Energie und Daten wächst – auch weil die Energieversorgung mit der Ablösung von fossilen und atomaren Trägern zunehmend dezentralisiert wird. Zudem treibt die oberirdische bauliche Verdichtung jene im Untergrund an. Die Zahl der Bauwerke steigt, über wie unter der Erde. Um die bauliche Dichte an der Oberfläche zu entlasten, werden oft Flächen versenkt. Das hat städtebauliche und rechtliche Gründe, denn Bauten im Untergrund lösen weniger Einsprachen aus.

4. Wie viel ist die Infrastruktur im Untergrund wert ?

Die Nationalfonds-Fokusstudie NFP 54 ( « Was kostet das Bauwerk Schweiz heute und in Zukunft und wer bezahlt dafür », 2011 ) beziffert den Wiederbeschaffungswert des Ver- und Entsorgungsnetzes mit 200 Milliarden Franken, davon etwa 35 Milliarden für das Trinkwassernetz und 55 Milliarden für die Kanalisationen. Zählt man die Stras­s en mit 250 Milliarden hinzu, weil sie meist mit Eingriffen in den Untergrund verbunden sind, ergab sich 2011 ein Wert von 450 Milliarden, die im Boden verbaut sind. Wie schwierig diese Schätzungen allerdings sind, zeigt das Fernwärmenetz. Die Studie schätzte 2011 dessen Wiederbeschaffungswert auf 440 bis 450 Millionen Franken. Laut des Verbands Fernwärme Schweiz dürfte das Netz 2015 etwa 2200 Kilometer umfassen. Rechnet man konservativ mit einem Laufmeterpreis von 1200 bis 1500 Franken, ergibt dies einen Wert zwischen 2,6 und 3,3 Milliarden – das Sechs- bis Siebenfache der Zahl von 2011.

5. Wem gehört der Untergrund ?

Das private Grundeigentum im Untergrund ist eine bewegliche Grösse. Es reicht so weit, wie ein Interesse des Grundeigentümers daran besteht und somit – im Gegensatz zu anderen Ländern – nicht bis zum Erdmittelpunkt.

Je weiter hinab die Technik voranschreitet, desto weiter kann das Eigentum vordringen. Das Interesse muss aber aktuell und für den Eigentümer finanzierbar sein. Damit ist das Interesse des Grundeigentümers sowohl massgebend als auch beschränkend für das Eigentum. Bei einer 3. In welcher Tiefe befinden sich die Nutzungen ?

Die meisten unterirdischen Bauwerke liegen in den ers- Erdwärmepumpe umfasst das Eigentum ausserhalb der ten 30 Metern Tiefe. Die Durchmesserlinie am Zürcher Untergeschosse den Umfang des nötigen Rohrs. Ab jeHauptbahnhof reicht bis auf rund 25 Meter hinab, die dis- ner Tiefe, wo der Eigentümer den Untergrund nicht mehr kutierte Gütertransportanlage Cargo sous terrain ist in nutzt, hat dann der Kanton die Hoheit und ist zuständig etwa 30 Metern Tiefe geplant. Bei Erdwärmesonden sind für die Nutzungsrechte.

250 Meter Standard. Wenn die Bohrtechnik noch besser Wer eine Infrastruktur in fremdem Grundeigentum und günstiger wird, könnten es 400 oder gar 800 Meter errichtet, muss ein Recht darauf erwerben, zum Beispiel werden. Die tiefste Erdgasbohrung der Schweiz in Finster- eine Dienstbarkeit oder ein Baurecht. Hat der Kanton oder wald im Entlebuch ging bis 5,3 Kilometer in die Tiefe. Die ein Netzbetreiber das Hoheitsrecht und sind die allgetiefste Bohrung der Welt hat 12,3 Kilometer erreicht. So meinen Voraussetzungen erfüllt, kann er Grundeigentum wie oberirdisch immer höhere Bauten entstehen, gelingt auch im Untergrund enteignen. Dies ist jeweils mit Kosten es auch, sie immer tiefer zu versenken. respektive Entschädigungen verbunden.

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Drängen weiterhin mehr Nutzungen in den Untergrund, könnte das interessengebundene Eigentum zum Stolperstein für Investitionen werden. Rechtsfachleute diskutieren deshalb, eine fixe Grösse festzulegen, zum Beispiel hundert Meter. Für tiefere Lagen bräuchte dann der Eigentümer, sein Interesse vorausgesetzt, eine Bewilligung oder eine Konzession des Kantons.

6. Was passiert bei einem Konflikt ?

Es gibt weder ein Recht des Erstnutzers noch Regelungen in Konfliktfällen. Tangiert beispielsweise eine geplante Erdwärmesonde eine bestehende, muss eine Interessenabwägung erfolgen. Dass es zu solchen Nutzungskonflikten kommen kann, könnte man als Planungsfehler bezeichnen, denn die Nutzung hätte damals geregelt werden müssen, als Erdwärmesonden aufkamen.

Ein anderes Beispiel: Wenn zur Erschliessung des Zürcher Hochschulgebiets ein zusätzlicher Tunnel für den Personentransport geplant wird, müssen dann bisherige Nutzungen weichen, die den Tunnel behindern ? Oder gilt: Wo kein Platz mehr ist, ist keine Nutzung mehr möglich ?

Wer hat Priorität ? – Eine allgemeine Antwort ist nicht möglich, es braucht auch hier eine Interessenabwägung. In gewissen Fällen müssen bestehende Nutzungen verlegt werden, damit sie weiterfunktionieren. Die Linienführung der Glattalbahn bekam zwar Priorität. Die Bahn wurde aber verpflichtet, Dutzende Werkleitungen zu verlegen, darunter eine Gashochdruckleitung.

7. Wer ist für die Planung zuständig ?

Welche Planungsinstrumente gelten ?

Grundsätzlich sind die Kantone für die Raumplanung zu­ ständig, auch für die Planung unter dem Boden. Acht Kantone haben bereits ein Untergrundgesetz, sechs einen Entwurf. Diese Erlasse regeln hauptsächlich das Nutzungsrecht unter dem öffentlichen Grund. So gibt es Bestimmungen für den Untertagabbau von Gestein durch Private. Teils stehen die Untergrundnutzungen in anderen Gesetzen: Basel-Landschaft regelt das Nutzungsrecht an der Erdwärme im Energiegesetz.

Regelungen, die sich nur auf die Raumplanung im Untergrund beziehen, finden sich kaum. Denn das Raumplanungsrecht des Bundes, der Kantone und der Gemeinden gilt auch im Untergrund – auch ohne explizite Erwähnung.

Es gibt aber Zonenplanbestimmungen für konkrete Projekte. So regelt Morschach SZ im Baureglement die ‹ Untertageabbau- und unterirdische Ablagerungszone ›. Sargans SG kennt eine Zone für die unterirdische Chipfabrik und für das Museum im ehemaligen Bergwerk Gonzen.

Noch nicht geregelt haben die Kantone, wer für die Ausscheidung der Nutzungszonen im öffentlichen Untergrund zuständig ist. Die Zuständigkeit könnte – wie üblich – bei den Gemeinden liegen. Kantone könnten ihrerseits Sondernutzungspläne erlassen. Das neue Planungs- und Baugesetz des Kantons St. Gallen sieht beispielsweise vor, dass der Kanton für ‹ Anlagen zur Nutzung des Untergrunds › einen solchen Sondernutzungsplan erlassen kann, sofern dies im kantonalen Richtplan vorgesehen ist. Solche allgemeinen Regelungen haben erst wenige Kantone erlassen. Quelle: Leonie Dörig und BPUK, siehe ‹ Weiterlesen ›.

stehen würde, brauche es viel Zeit. Wegleitungen zum Planen im Untergrund für Behörden und Planende wären nützlicher und schneller ausgearbeitet.

Planung braucht auch Informationen. Dazu hat National­ rat Karl Vogler ( CVP / OW ) ein Postulat eingereicht. Er verlangt einen Bericht, der aufzeigen soll, ob es Regelungen fürs Sammeln und Zusammenführen geologischer Informationen braucht. Denn ein Grossteil dieser Informationen liegt in der Hand Privater und der Kantone. Das Postulat zielt auf die Freigabe, die Koordination und die einheitliche Regelung geologischer Informationen zugunsten der Raumplanung. Das Bundesamt für Raumentwicklung ( ARE ) und Swisstopo bearbeiten das Thema. Der Bericht steht bei Redaktionsschluss noch aus.

Schon jetzt befasst sich auf Bundesebene eine departementsübergreifende Arbeitsgruppe, geführt vom ARE, mit Nutzungskonflikten und planerischen Aspekten. Für Daten und Informationen ist das departementsübergreifende Koordinationsorgan des Bundes für Geologie ( KBGeol ) zuständig, geführt von Swisstopo. Auch der Schweizerische Städteverband SSV unterhält eine Arbeitsgruppe Untergrund.

Auf eigene Initiative arbeitet der Fachkreis Nutzung des Untergrunds ( FNU ) mit rund zwanzig Fachleuten aus Geologie, Vermessung, Tiefbau, Raumplanung, Städtebau und Recht an einem Handbuch. Der Fachkreis schlägt Fallstudien vor, um Erfahrungen mit der unterirdischen Nutzungsplanung zu sammeln. So könnten Lösungsansätze erprobt werden und allenfalls in Gesetze einfliessen.

Es brauche, so der Fachkreis, eine Aufklärungskampagne bei den kantonalen Behörden, um die Koordination raumwirksamer Tätigkeiten auch im Untergrund einzufordern.

Nötig seien zudem Raumplanerinnen und Raumplaner, die Weiterlesen im Untergrund Planende und Bauende auf dem gesamten Weshalb sich die Raumpla­ Verfahrensweg begleiten können. nung um den Untergrund 9. Verfügt eine Stadt wie Zürich über einen flächendeckenden Untergrundplan ?

Bauwerke und Infrastrukturen unter dem Boden sind in verschiedenen Plänen festgehalten, etwa im Kataster zu unterirdischen Gebäuden, der auch Rohrleitungen oder Tunnels erfasst maps.zh.ch. Zudem gibt es einen Leitungskataster mit den Infrastrukturen der städtischen Werke und von Telekomanbietern.

10. Wo steht die Idee des nationalen Leitungskatasters ?

Zurzeit gibt es noch kein Projekt, aber der Bundesrat hat den Auftrag erteilt, Bedarf und Machbarkeit eines nationalen Leitungskatasters ( LKCH ) abzuklären. Federführend ist Swisstopo. Dort wird abgeklärt, welche Verwendungen im Vordergrund stehen und wie weit sich der Bund engagieren könnte. Falls der Bundesrat dementsprechend entscheidet, könnten die rechtlichen Grundlagen für einen LKCH erarbeitet werden. Laut Swisstopo gibt es aber noch Schwierigkeiten, die Interessen der verschiedenen Beteiligten unter einen Hut zu bringen.

Obwohl heute rund 550 000 Kilometer unterirdische Leitungsnetze bestehen und diese einen Wiederbeschaffungswert von 450 Milliarden Franken haben Quelle: NFP 54, existiert dafür keine einheitliche und schweizweite Ka8. Braucht es neue Planungsinstrumente ? tasterregelung. Zwölf Kantone kennen entsprechende Ja, fordern Planerinnen und Planer, wegen der teils chaoti- Gesetze, die meisten der vierzehn anderen bauen einen schen Situation. Nein, sagen Juristinnen und Juristen, das Leitungskataster erst auf. Grössere Städte hingegen verfüheutige Raumplanungsrecht gelte auch im Untergrund. gen schon länger über entsprechende Pläne. Diese erfülNur der Vollzug und die Anwendung der Planungsinstru- len betreffend Datentiefe, Aktualität und Verbindlichkeit mente seien mangelhaft. Zudem käme eine Regelung für hohe Ansprüche und gehen meist über die Anforderungen die zahlreichen laufenden Projekte zu spät, denn bis sie der Norm SIA 405 hinaus.

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kümmern muss. Bericht der Arbeitsgruppe ‹ Raum­ planung im Untergrund › im Auftrag des Leitungs­ gremiums der Arbeits­ gruppen zum 2. Teil der RPG-Revision, 2011 Handlungsempfehlungen der Eidge­nössischen Geologischen Fachkom­ mission ( EGK ) zur Rege­ lung der Nutzung des tie­ fen Untergrundes, 2013 Gottlieb Duttweiler Institut: Aufbruch im Untergrund.

Szenarien erfolgreicher Zusammenarbeit im Tief­ bau, 2013 ericht des Bundesrates B zur Nutzung des Unter­ grundes in Erfüllung des Postulats 11.3229 ( Kathy Riklin, 2011 ), 2014 ntergrund im Recht.

U Rechtsgutachten im Auf­ trag der Bau-, Planungsund Umweltdirektorenkon­ ferenz ( BPUK ) und Energiedirektorenkonfe­ renz ( EnDK ). Andreas Abegg, Leonie Dörig, Zen­ trum für öffentliches Wirt­ schaftsrecht ( ZOW ), School of Management and Law, Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaf­ ten ZHAW, 2018

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Im Untergrund 1 2 3 4

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Natur Flora / Fauna Erde Gestein Bodenschätze, z. B. Salz Grundwasser Geothermie Gasvorkommen

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Bauwerke 8 Kellergeschosse 9 Sporthallen, Museen, teils auch Arbeits­stätten 10 Tiefgaragen, Lager, Shoppingcenter 11 Bahnhöfe

12 archäologische Grabungsstätten 13 Bunker, militärische und zivile

Schutz­anlagen 14 Tiefenlager für radioaktive Abfälle

Infrastrukturen 15 Telekommunikations­ netze, Glasfaser­netz ( national, international ) 16 Frischwasserleitungen 17 Kanalisation 18 S tromnetz ( national und europäisch )

19 Transport ( Personen und Güter ) 20 Thermische Netze 21 Gasnetz ( national und international ) 22 untiefe Geothermie: Erdsonden ( < 1000 m ) 23 tiefe Geothermie: Fracking ( < 3000 m ) 23

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Nature Flore / Faune Terre Roche Ressources naturelles, par ex. sel Nappe phréatique Géothermie Gisement de gaz

Ouvrages 8 Sous-sols de bâtiments 9 S alles de sport, Musées, en partie également lieux de travail 10 Parkings souterrains, entrepôts, centres commerciaux 11 Gares

12 S ites de fouilles archéologiques 13 Bunkers, installations de protection militaires et civiles 14 Dépôt profond pour déchets radioactifs

Infrastructures 15 Réseaux de télécommunications, réseau de fibre optique ( national & international ) 16 C onduites d’alimentation en eau 17 Eaux usées

18 Réseau électrique ( national & européen ) 19 T ransport ( personnes et marchandises ) 20 Réseaux thermiques 21 R éseau de gaz ( national & international )

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22 G éothermie de faible profondeur: sondes géothermiques ( < 1000 m ) 23 Géothermie profonde: Fracking ( < 3000 m )

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Quel règlement s’applique au sous-sol ?

Définitions, aménagement du territoire, compétences, financement, propriété, droit et prochaines étapes: Dix questions et réponses sur l’utilisation du sous-sol.

Texte: Rahel Marti Illustration: Christina Baeriswyl

1. De quoi se compose le sous-sol ?

Du point de vue géologique, le sol directement sous la surface de la terre se compose souvent de ‹ remplissages quaternaires de vallées ›. C’est dans cette zone que s’écoulent les eaux souterraines. La molasse se trouve en dessous, suivie à profondeur croissante du Dogger, Malm, de gisements de sel, du Trias, du Lias, du permocarbone et finalement du socle cristallin. Cette composition varie fortement selon l’endroit à cause des différents processus d’orogenèse des Alpes. Compte tenu des couches de roches alternées, des investigations géologiques s’imposent pour les utilisations du sous-sol.

2. Quelles sont les utilisations?

Pourquoi leur nombre augmente-t-il ?

L’illustration de la page 16 en donne une vue d’ensemble.

Le maillage des ouvrages, des réservoirs et des canalisations pour l’eau, le gaz, l’électricité, l’énergie et les données augmente – aussi parce que l’approvisionnement énergétique avec le remplacement des vecteurs énergétiques fossiles et nucléaires se fait de plus en plus de manière décentralisée. De plus, la densification urbaine en surface les pousse dans le sous-sol. Le nombre des constructions augmente à la fois en surface et dans le sous-sol. Pour alléger la densification urbaine en surface, souvent des surfaces sont enterrées, pour des raisons juridiques et urbanistiques, car les constructions dans le sous-sol donnent lieu à moins de recours.

3. À quelle profondeur les utilisations se trouvent-elles ?

La plupart des constructions souterraines se trouvent dans les 30 premiers mètres de profondeur. La ligne diamétrale de la gare centrale de Zurich descend jusqu’à près de 25 mètres, l’installation de transport de marchandises qui fait l’objet de débats – Cargo sous terrain – est prévue à environ 30 mètres de profondeur. Pour les sondes géothermiques, 250 mètres sont standard. Si la technique de forage s’améliore et devient moins chère, on pourrait avoir 400 ou même 800 mètres. Le puits de forage de gaz naturel le plus profond de Suisse, à Finsterwald dans l’Entlebuch, va jusqu’à 5,3 kilomètres sous terre. Le forage le plus profond du monde a atteint 12,3 kilomètres De la même manière qu’en surface on construit toujours plus haut, on enterre les ouvrages toujours plus profondément.

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4. Quelle est la valeur des infrastructures dans le sous-sol ?

L’étude ciblée du Fonds National du PNR 54 ( ‹ Quel est le coût des infrastructures bâties en Suisse aujourd’hui et à l’avenir et qui les paie ›, 2011) chiffre la valeur de remplacement du réseau d’approvisionnement et de collecte à 200 milliards de francs dont environ 35 milliards pour le réseau d’eau potable, 55 milliards pour les eaux usées. Si l’on ajoute les rues avec 250 milliards parce qu’elles sont souvent associées à des interventions dans le sous-sol, il résultait, en 2011, une valeur de 450 milliards d’équipements bâtis souterrains. Toutefois, le réseau de chauffage urbain démontre comme il est difficile de faire ces estimations. En 2011, l’étude a estimé sa valeur de remplacement à environ 440 à 450 millions. Selon l’Association suisse de chauffage à distance, le réseau 2015 devrait comprendre aujourd’hui environ 2200 kilomètres. Si l’on calcule de manière conservatrice avec un prix du mètre linéaire de 1200 à 1500 francs, on obtient une valeur qui oscille entre 2,6 et 3,3 milliards – six à sept fois le chiffre de 2011.

5. À qui le sous-sol appartient-il ?

La propriété foncière privée dans le sous-sol est une grandeur variable. Elle s’étend aussi loin qu’il existe un intérêt du propriétaire foncier et donc – à la différence d’autres pays – pas jusqu’au milieu de la terre. Plus la technique descend en profondeur, plus la propriété peut pénétrer en profondeur. Mais l’intérêt doit être actuel et doit pouvoir être financé par le propriétaire. L’intérêt du propriétaire foncier est donc déterminant mais aussi limité à la propriété. Pour une sonde thermique, la propriété comprend, outre les sous-sols de l’immeuble, l’étendue des tubes nécessaires. A partir de la profondeur à laquelle le propriétaire n’utilise plus le sous-sol, c’est le canton qui a la souveraineté et qui est compétent pour les droits d’utilisation.

Quiconque érige une infrastructure sur la propriété foncière d’autrui doit acquérir un droit, par exemple une servitude ou un droit de superficie. Ou, si le canton a, par exemple, le droit souverain et si les conditions générales sont remplies, le canton peut procéder à l’expropriation, ce qui génère des frais.

Si davantage d’utilisations conquièrent le sous-sol, la propriété liée par des intérêts pourrait devenir un obstacle aux investissements. C’est pourquoi, les experts juridiques discutent de fixer une grandeur fixe, par exemple 100 mètres. Pour de plus grandes profondeurs, le propriétaire aurait alors besoin, à condition qu’il soit intéressé, d’une autorisation ou d’une concession du canton.

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6 Que se passe-t-il lors d’un conflit ?

Il n’y a ni droit du premier utilisateur, ni réglementations en cas de conflits. Par exemple, si une sonde géothermique prévue est tangente à une sonde existante, une pesée des intérêts s’impose. On pourrait considérer le fait que de tels conflits d’utilisation peuvent survenir comme étant une erreur de planification car l’utilisation aurait dû être réglementée au moment où les sondes géothermiques firent leur apparition.

Un autre exemple: Lorsqu’un tunnel supplémentaire pour le transport de personnes est planifié pour la desserte du site universitaire de Zurich, des utilisations existantes qui font obstacle au tunnel doivent-elle céder la place?

Ou plutôt: Là où il n’y a plus de place, n’est-il plus possible d’avoir une autre utilisation? Qui a la priorité? – Une réponse générale n’est pas possible, ici aussi une pesée des intérêts s’impose. Dans certains cas, des utilisations existantes doivent être déplacées de manière à pouvoir continuer à fonctionner. La priorité a, certes, été donnée au chemin de fer de la vallée de la Glatt, le Limattalbahn, mais celui-ci a été obligé de déplacer des douzaines de conduites de réseau.

7. Qui est compétent pour la planification ?

Quels sont les instruments de planification valables ?

En principe, ce sont les cantons qui sont compétents en matière d’aménagement du territoire, même pour la planification du sous-sol. Huit cantons ont déjà une loi sur le sous-sol, six ont un projet de loi. Ces lois réglementent principalement le droit d’utilisation du sous-sol public. Il y a, par exemple, des prescriptions pour l’extraction de roches par des organismes privés. En partie, les utilisations se trouvent dans d’autres lois: Bâle-Campagne règle l’utilisation de la géothermie dans la loi sur l’énergie.

Il n’existe guère de réglementations qui ne concernent que l’aménagement du territoire dans le sous-sol. En effet, le droit d’aménagement du territoire de la Confédération, des cantons et des communes s’applique également au sous-sol – même sans mention explicite. Mais il y a aussi des prescriptions du Plan de zonage pour des projets concrets. C’est ainsi que Morschach SZ réglemente la ‹ zone d’extraction minière et de stockage souterrain › dans le Règlement sur les constructions. Sargans SG connaît une zone pour la fabrique souterraine de puces informatiques et pour le musée dans l’ancienne mine du Gonzen.

Les cantons n’ont pas encore réglementé qui est compétent pour la délimitation des zones d’utilisation dans le sous-sol public. La compétence pourrait incomber – comme de coutume – aux communes. Les cantons, quant à eux, pourraient adopter des plans d’affectation spéciaux.

La nouvelle loi sur les constructions et la planification du canton de Saint-Gall prévoit, par exemple, que le canton puisse adopter un tel plan d’affectation spéciale pour les ‹ installations pour l’utilisation du sous-sol › dans la mesure où ceci n’est pas prévu dans le plan directeur cantonal.

Seuls quelques cantons ont adopté de telles réglementations. Source: Leonie Dörig et BTAP, voir ‹ Lire la suite ›.

8. Faut-il de nouveaux instrumentsde planification ?

Oui, exigent les planificateurs et urbanistes, en raison de la situation partiellement chaotique. Non, disent les juristes, la loi actuelle sur l’aménagement du territoire s’applique également au sous-sol. Seulement, l’exécution et l’application des instruments de planification seraient déficientes. De plus, une réglementation pour les nombreux projets en cours viendrait trop tard car cela prendrait beaucoup de temps jusqu’à ce qu’elle soit formulée.

Des directives pour la planification du sous-sol pour les

autorités et les planificateurs seraient plus utiles et leur élaboration plus rapide. La planification nécessite également des informations. Le Conseiller national Karl Vogler ( CVP / OW ) a déposé un postulat à cet effet. Il exige un rapport qui doit démontrer s’il faut des réglementations pour la collecte et la coordination des données géologiques relatives au sous-sol. Car une grande partie de ces informations se trouve entre les mains d’organismes privés et des cantons. Le postulat vise le recueil, la coordination et la réglementation uniforme des informations géologiques pour l’aménagement du territoire. L’Office fédéral de développement territorial ( ARE ) et Swisstopo traitent ce thème. A la clôture de rédaction, ce rapport n’a pas encore été publié.

Dès à présent, un groupe de travail interdépartemental, dirigé par l’ARE, se consacre, au niveau fédéral, aux conflits d’utilisation et aux problèmes de la planification.

L’organe de coordination interdépartementale de la Confédération pour la géologie ( KBGeol ), dirigé par Swisstopo, est compétent pour les données et les informations.

L’Union des villes suisses UVS gère, elle aussi, un groupe de travail sur le sous-sol.

Le Cercle utilisation du sous-sol ( CUS ) travaille de sa propre initiative sur un manuel avec environ vingt spécialistes en géologie, mensuration, génie civil, aménagement du territoire, urbanisme et droit. Ce cercle propose des études de cas pour réunir des expériences en matière de planification d’utilisation du sous-sol. Ceci pourrait permettre de tester des solutions possibles et, le cas échéant, de les incorporer aux lois. Selon le cercle, il faut une campagne de sensibilisation auprès des autorités cantonales pour revendiquer la coordination d’activités ayant une incidence sur le territoire également pour le sous-sol. De plus, on a besoin d’aménagistes qui peuvent accompagner les planificateurs et les constructeurs du sous-sol.

9. Une ville comme Zurich dispose-t-elle d’un plan global du sous-sol ?

Différents plans indiquent les ouvrages et les infrastructures du sous-sol, par exemple le cadastre pour les bâtiments souterrains qui comporte aussi des canalisations ou des tunnels maps.zh.ch. De plus, il y a un cadastre des conduites avec les infrastructures des services municipaux et des fournisseurs de télécommunications.

10. Où en est l’idée du cadastre national des conduites?

Actuellement, il n’y a pas encore de projet mais le Conseil fédéral a donné ordre de clarifier les besoins et la faisabilité d’un cadastre national des conduites ( LKCH ) sous l’égide de Swisstopo. Cette étude doit déterminer quelles sont les utilisations de premier plan et jusqu’où la Confédération pourrait s’engager. Au cas où le Conseil fédéral se prononce dans ce sens, les bases légales pour un cadastre national des conduites pourraient être élaborées. Mais, selon Swisstopo, il y a encore des difficultés à concilier les intérêts des différents acteurs.

Bien qu’il existe aujourd’hui près de 550 000 kilomè­ tres de réseaux de conduites souterraines et que cellesci ont une valeur de remplacement de 450 milliards de francs ( source: PNR54 ), il n’existe aucune réglementation uniforme du cadastre pour toute la Suisse. Douze cantons connaissent des lois correspondantes, la plupart des quatorze autres sont seulement en train d’établir un cadastre des conduites. Par contre, des grandes villes disposent depuis longtemps de plans correspondants qui satisfont à des exigences élevées en matière de profondeur des données, d’actualité et de caractère obligatoire. La plupart dépassent les exigences de la norme SIA 405.

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Themenheft von Hochparterre, Januar 2019 | Cahier thématique de Hochparterre, Janvier 2019 — Im Untergrund | Dans le sous-sol — Was gilt unter dem Boden ? | Quel règlement s’applique au sous-sol ?

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Lire la suite Recommandations de la Commission fédérale de géologie concernant l’utilisation du sous-sol profond, 2013 Rapport du Conseil fédé­ral sur l’utilisation du sous-sol faisant suite au postulat 11.3229 de la Conseillère nationale Kathy Riklin, 2014 Le sous-sol en droit.

Expertise juridique de la conférence suisse des directeurs cantonaux des travaux publics, de l’aménagement du territoire et de l’environnement. Andreas Abegg, Leonie Dörig, Zentrum für öffentliches Wirtschaftsrecht ( ZOW ), School of Management and Law, Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften ZHAW, 2018 Seulement en allemand: Weshalb sich die Raumplanung um den Untergrund kümmern muss. Bericht der Arbeitsgruppe ‹ Raumplanung im Untergrund › im Auftrag des Leitungsgremiums der Arbeitsgruppen zum 2. Teil der RPG-Revision, 2011 Gottlieb Duttweiler Institut: Aufbruch im Untergrund.

Szenarien erfolgreicher Zusammenarbeit im Tiefbau, 2013

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Leitungskorridor unter dem Areal Pont-Rouge in Genf. | Galerie à câbles sous le site de Pont-Rouge à Genève.

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Energiewende braucht Planungen, oben und unten Neue und nicht fossile Energieträger werden im Untergrund gewonnen und vernetzt – mit Folgen für die Raumplanung: drei Projekte und ihre Herausforderungen.

Text: Samuel Schlaefli

Die Zeichen stehen auf Transformation. Bis 2050 soll das weltweite Energiesystem dekarbonisiert sein, also unab­ hängig von fossilen Energien betrieben werden. So will es der Klimavertrag von Paris, den die Schweiz 2015 mit­ unterzeichnet hat. Zwei Jahre später hat sie zudem den Ausstieg aus der Atomenergie beschlossen. Damit fallen vierzig Prozent des heute verfügbaren Stroms langfristig weg. Wie soll das gehen ?

Für Gebäude lautet eine plausible Antwort: den Boden nutzen. Denn einerseits birgt er mit der Geothermie eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle. Andererseits bietet er Platz, um Systeme zu verknüpfen und dezentra­ le Energielieferanten zu vernetzen. « Das Interesse an der energetischen Nutzung des Untergrunds ist in den ver­ gangenen Jahren stark gestiegen », sagt Matthias Sulzer, Forscher am ‹ Urban Energy System Lab › der Empa. « D er Untergrund gehört heute zur Stadtentwicklung mit dazu. »

Hier kommt die Leibundgut’sche Idee vom Boden als saisonalem Energiespeicher ins Spiel. 300 Erdsonden wur­ den in der Nähe des Bahnhofs Lancy-Pont-Rouge bis in eine Tiefe von 300 Metern in den Boden gerammt, wo Temperaturen von rund zwanzig Grad Celsius herrschen. Über einen Wasserkreislauf wird das Wasser in eine Ener­ giezentrale gepumpt und dort mit Wärmepumpen zum Be­ heizen oder Kühlen der Wohnungen und Büros aufbereitet.

Damit der Boden nicht auskühlt, leitet man im Sommer überschüssige Energie aus Abwasser sowie Abwärme von Kälteanlagen und Räumen in den Untergrund, was den Boden regenerieren soll. Die Temperaturen in 300 Meter Tiefe pendeln dadurch zwischen 14 und 22 Grad Celsius.

Mit zehn Megawatt Leistung soll längerfristig das gesam­ te Quartier versorgt werden. « Wir müssen die Energieversorgung bei solchen Pro­ jekten viel früher mitdenken und zwischen Bauherr, Archi­ tektinnen und Energieplanern koordinieren », sagt Walter Ineichen von Energie 360°, das die Energieversorgung mit Bouygues Energies & Services InTec realisiert und betreibt. Antoine Hahne, Partner des Architekturbüros Pont12, das die Geschäftsgebäude für die SBB entworfen hat, erkennt im energiebedingten Gang in den Untergrund eine Entlastung. Im Kanton Waadt etwa müssen Neubau­ ten zwanzig Prozent elektrische Energie zur eigenen Ver­ sorgung beitragen. « Bei einem Projekt in Lausanne planen wir Gärten auf dem Dach. Das geht, weil die Energie aus dem Untergrund kommt und wir das Dach nicht für die Fo­ tovoltaik brauchen. » Gut also für die Architektur und das Wohnen – auch wenn dieses Projekt ohne Fotovoltaik Leib­undguts Ziel des klimaneutralen Wohnens nicht erfüllt.

Oben und unten intelligent vernetzen Der Schlüssel für die Dekarbonisierung des Gebäude­ parks könnte darin liegen, Erdsonden, Fotovoltaik und Wär­ mepumpen zu kombinieren. Diese Idee vertritt der emeri­ tierte ETH-Professor Hansjürg Leibundgut seit über zehn Jahren missionarisch und eckte damit bei Minergievertre­ tern und Dämmstoffproduzenten immer wieder an. Mitt­ lerweile manifestieren sich seine zuerst einsamen Rufe in die Wüste in konkreten Planungen. In Genf bauen die SBB gemeinsam mit dem Kanton auf einer 230 Hektar Seewasser für warme Füsse und kühle Köpfe grossen Brache ein neues Quartier mit fünf Bürogebäu­ « Projekte auf einer Brache wie Pont-Rouge sind wich­ den mit Ladenflächen, Restaurants und Cafés ( SBB ), dazu 15 Wohngebäude mit total 640 Wohnungen ( Stadt ) mit ei­ tig, um zu lernen, was funktioniert und was nicht », sagt genem Bahnanschluss. Neunzig Prozent der Energiever­ Matthias Sulzer von der Empa. « D och die Herausforde­ rung liegt nicht im Neubau, sondern im Bestand. » Er weist sorgung soll aus erneuerbaren Ressourcen stammen.

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Ein Startschacht für das Microtunneling aus der Luft fotografiert. | Un puits de départ pour le microtunnelage, photographie aérienne.

darauf hin, dass 80 bis 85 Prozent des Gebäudebestands nach wie vor fossil beheizt werden und dass noch immer Ölkessel mit Ölkesseln ersetzt werden. Die wichtige Frage lautet deshalb: Wie können bestehende Quartiere mit er­ neuerbarer Energie versorgt werden ? Welche Rolle spielt dabei der Untergrund ?

Das Projekt ‹ Circulago › in Zug liefert eine Antwort: 2014 klärten Stadt und Kanton zusammen mit dem Ver­ sorgungsunternehmen Wasserwerke Zug ( WWZ ) in einer Machbarkeitsstudie ab, ob, wie und unter welchen Bedin­ gungen sich lokale Energiequellen für den städtischen Wärme- und Kältebedarf nutzen lassen. 2011 hatte die Stadtbevölkerung sich zu den Zielen der 2000-Watt-Ge­ sellschaft bekannt. Die Studie zeigte: Ein Energieverbund, der die Wärme des Seewassers nutzt, um Häuser zu heizen und zu kühlen, könnte die CO2-Emissionen des Gebäude­ bestands um bis zu achtzig Prozent reduzieren. Die WWZ arbeiteten das Projekt aus und starteten es im Januar 2017.

Kürzlich wurden die Leitungen zur Fassung des Seewas­ sers in 26 Metern Tiefe und 400 Meter vor dem Ufer fertig, Ende 2018 wurde die unterirdische Seewasserzentrale in der Schützenmatt direkt am Seeufer erstellt. Nun werden Wärmetauscher, Pumpen, Rohrleitungen und eine Trafo­ station für den Energieverbund installiert.

Das rund hundert Millionen Franken teure Projekt for­ derte die Beteiligten technisch, raumplanerisch und in der Koordination. « Ohne den regelmässigen Austausch mit allen involvierten Ämtern von Stadt und Kanton, da­ runter auch die Raumplanung, geht es nicht », sagt Tho­ mas Tschan, ‹ Circulago ›-Projektleiter. Der Temperatur­ unterschied zwischen dem im See gefassten und wieder dorthin zurückfliessenden Wasser beträgt nur drei Grad Celsius. Damit bei diesem kleinen Unterschied genügend Energie aus dem Wasser gewonnen werden kann, sind für die Leitungen zu den Energiezentralen in den Quar­ tieren dicke Rohre mit einem Durchmesser von sechzig Zentimetern nötig. Für solche Rohre aber findet man →

Circulago-Anlagen in Zug | Installations de Circulago à Zoug 1 . Priorität | 1 ère priorité 2 . Priorität | 2 ème priorité 3 . Priorität | 3 ème priorité 4 . Priorität | 4ème priorité S tartschacht Microtunneling | Puits de départ microtunnelage Zielschacht Microtunneling | Puits d’arrivée microtunnelage Seewasserzentrale | Centrale d’eau du lac

mögliche Standorte für Energie­zentralen in den Quartieren | Sites possibles pour des centrales énergéti­ques dans les quartiers Netz im Microtunnel | Réseau dans le microtunnel Netz im konventionellen Tiefbau | Réseau dans le tunnel conventionnel

Der Bohrkopf fürs Microtunneling wird positioniert. | La tête de forage pour le microtunnelage est positionnée.

Circulago Zug und Baar Süd Bauherr: Wasserwerke Zug ( WWZ ) Investition: ca. Fr. 100 Mio. Bauzeit: Die ersten Gebäude werden in der zweiten Hälfte 2019 angeschlossen und versorgt. Die Erschliessung von Zug und Baar Süd erfolgt etappiert, der Endausbau von Circulago ist um 2040 vorgesehen.

Energiequelle für Wärme und Kälte: Seewasser, das am Fassungsort zwischen vier und acht Grad Celsius warm ist. In den Energiezentralen der Quartiere wird dem Wasser die Wärme entnommen und an das gebäudeeigene Heiz- und Warm­wasser­ system übergeben. Die Kälte wird durch die direkte Rückkühlung gewonnen.

Rolle des Untergrunds: Quartiere und Gebäude sind unterirdisch durch Vor- und Rücklaufleitungen für das Seewasser sowie für die Wärme- und Kälteversorgung vernetzt. Dezentrale Energiezentralen sind oft in den Untergeschossen eingebaut.

Wichtigste Planer: BG Ingenieure und Berater, Baar Wichtigste Unternehmer: ARGE Seapipe 2.0, bestehend aus Büwe Tiefbau, Rotkreuz ; Sonntag, Cham ( Microtunneling ) ; Gebr. Brun, Emmen ( Spezialtiefbau )

Circulago Zoug et Baar Sud Maître d’ouvrage: Compagnie des eaux de Zoug ( WWZ ) Investissement: env. 100 millions de Franc.

Durée de la construction: Les premiers bâtiments seront branchés et alimentés dans la seconde moitié de 2019. L’amé­ nagement de Zoug et de Baar-Sud se fait par étapes, jusqu à 2040.

Source d’énergie pour la chaleur et le froid: La chaleur der l’eau du lac est captée dans les centrales énergétiques pour être transférée au système de chauffage et d’eau chaude. Le froid est obtenu par le refroidissement direct de retour.

Rôle du sous-sol: Les quartiers et les bâtiments sont réseautés en souterrain par des conduites aller et retour pour l’eau du lac ainsi que pour l’approvisionnement en chaleur et en froid. Des centrales décentralisées sont souvent au sous-sol.

Partenaires les plus importants: BG Ingenieure und Berater, Baar Entreprises les plus importantes: groupe de travail Seapipe 2.0 composé de Büwe Tiefbau, Rotkreuz; Sonntag Bau, Cham ( microtunnelage ); Gebr. Brun, Emmen ( travaux spéciaux de génie civil )

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Areal Pont Rouge 1 Hauptenergiezentrale | Principale centrale énergétique 2 ergänzende Energiezentrale | Centrale énergétique complémentaire 3 Güterbahnhof | Gare de marchandises 4 S tadion | Stade Versorgungsgebiet | Zone desservie Leitung zwischen den Zentralen ( Wärme / Kälte ) | Conduite entre les centrales ( chaleur /froid ) Leitungen zu den Gebäuden ( Wärme / Kälte ) | Conduites vers les bâtiments ( chaleur / froid)

Büroüberbauung der SBB, dazwischen der glasüberdachte S-Bahnhof. | Bureaux des CFF, entre eux la gare de S-Bahn au toit en verre.

Lancy, Adret Pont-Rouge Neues Quartier mit S-Bahnhof, Büro- und Wohngebäuden Bauherrschaft: u. a. SBB und Kanton Genf Investition: Fr. 725 Mio. Für den Bau der Energieversorgung investieren Energie 360° und Bouygues Energies & Services InTec ( vormals Alpiq InTec ) rund 31 Millionen Franken.

Bauzeit: 2015 – 2021 Energiequelle: Geothermie, Abwärme von Abwasser und Kälteproduktion Rolle des Untergrunds: geothermischer Energielieferant und Energiespeicher Die Energie wird bei Temperaturen von 14 bis 22 Grad Celsius in 300 Metern Tiefe über 300 Erdsonden und einen Wasserkreislauf in die Energiezentrale gepumpt. Dort wird sie zum Beheizen oder Kühlen der Wohnungen und Büros mit Wärmepumpen veredelt.

Architektur: u. a. Tribu, Lausanne ; Pont12, Chavannes-près-Renens Energiekonzepte: Bouygues Energies & Ser­vices InTec, Zug ; Rigot + Rieben Engi­ neering, Vernier ; Weinmann, Haguenau ( F ) Beteiligte Bauunternehmen: u. a. Implenia, Dietlikon ; Bouygues Energies & Services InTec, Zug

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Lancy, Adret Pont-Rouge Nouveau quartier, avec gare et bâtiments de bureaux et immeubles résidentiels Maîtres douvrage: CFF, canton de Genève Investissement: 725 mio. de Francs Pour la construction de l’approvisionnement en énergie, Bouygues Energies & Services InTec ( auparavant Alpiq InTec ) investissent près de 31 mio.

Durée de la construction: 2015 – 2021 Sources d’énergie: Géothermie, chaleur perdue des eaux usées et de la production de froid.

Rôle du sous-sol: Fournisseur d’énergie géothermique et accumulateur.

L’énergie est pompée dans la centrale à des températures de 14 à 22 degrés Celsius à 300 mètres de profondeur par 300 sondes et par un circuit d’eau.

Elle y est affinée avec des pompes à chaleur pour chauffer ou refroidir les appartements et bureaux.

Architecture: Tribu, Lausanne; Pont12, Chavannes-près-Renens Concepts énergétiques: Bouygues Energies & Services InTec, Zoug; Rigot + Rieben, Vernier; Weinmann, Haguenau ( F ) Entreprises de construction participantes: entre autres Implenia, Dietlikon; Bouy­gues Energies & Services InTec, Zoug

→ neben den Gas-, Strom-, Wasser- und Telekommunika­ tionsleitungen unter Trottoirs und Strassen keinen Platz mehr. Deshalb werden sie in einen tieferen Tunnel ver­ legt, wobei man auf einer Länge von 2,8 Kilometern die Rohre im Microtunneling-Verfahren bohrt. Offene Grä­ ben sind dabei nicht nötig. Das entlastet die Stadt von zu­ sätzlichen Baustellen, ist aber aufwendig und teuer. Den WWZ kam zugute, dass die Stadt gleichzeitig begann, auf den Hauptachsen einen neuen Tunnel für neue Entwässe­ rungsleitung bis in den See zu bohren. So liessen sich die Kosten für die Start- und die Zielschächte teilen.

Das Stadtbild entlasten Raumplanerisch trickreich ist aber nicht nur, Platz für neue Leitungen zu finden, sondern auch Standorte für die Energiezentralen. Dort sind Wärme- und Kältenetz­ pumpen, Wärme- und Kältespeicher sowie eine Gashei­ zung zur Spitzenlastabdeckung und Redundanz installiert.

Die Zentralen sind integraler Bestandteil eines Verbunds.

Zunächst planten die WWZ eine einzige grosse Heiz- und Technikzentrale direkt am Seeufer – zwar unterirdisch, doch drei Abluftkamine für die Gasheizung hätten 13 bis 15 Meter aufgeragt und das Stadtbild empfindlich gestört.

Das Amt für Raumplanung sagte: nicht bewilligungsfähig.

Nun erstellt man mehrere Heiz- und Technikzentralen di­ rekt in den Quartieren. Sie sind kleiner, und die gesetzlich vorgeschriebene Höhe der Kamine wird städtebaulich ver­ träglicher. Daran, dass niemand einen solchen Kamin vor seinem Balkon sehen will, ändert die Dezentralisierung allerdings nichts.

Mit geschickter Planung lassen sich aber bestehende Infrastrukturen nutzen. Zum Beispiel beim Einkaufszen­ trum Metalli in der Innenstadt von Zug, wo bereits Kamine der Gasheizungen aufragen. In einen ehemaligen Öltank­ raum bauen die WWZ nun Wärmepumpen ein. In einem anderen Fall hat « eine Genossenschaft, die zur Energie­ wende beitragen will, das erste Untergeschoss ihres Neu­ baus erweitert, damit wir auf 400 Quadratmetern eine Energiezentrale für das Quartier bauen können », schildert Thomas Tschan: « Ein Glücksfall. » Fünf ähnliche Zentra­ len werden derzeit abgeklärt, und bis 2035 sollen zwölf da­ von stehen. « Das Tempo hängt stark von den politischen Debatten zur Energiewende und von den Öl- und Gasprei­ sen ab », sagt Tschan.

Remy Frommenwiler, stellvertretender Stadtplaner von Zug, war früh in das Projekt ‹ Circulago › involviert: « Da und dort wird es städtebauliche Schwierigkeiten geben, und bei Gebäuden mit Energiezentralen gilt es, das zu­ sätzliche Volumen und die Kamine zu integrieren. » Den­ noch erwartet er, dass die dezentrale Energieversorgung Städtebau und Architektur nützt: « Die benachbarten Bau­ ten profitieren davon, dass ein Teil der Technikflächen wegfällt und Räume im Erd- und Untergeschoss für andere Nutzungen frei werden. » 146 Kilometer neue Leitungen Den Städtebau könnte es also entlasten, wenn die Energieversorgung von der Oberfläche verschwindet. Da­ für stellen sich im Tiefbau komplett neue Aufgaben, wie der Fernwärmeverbund des Regiowerks ‹ Limeco › im Lim­ mattal westlich von Zürich zeigt. Der privatwirtschaftlich geführte Energieversorger gehört den acht Gemeinden Dietikon, Geroldswil, Oberengstringen, Oetwil a. d. L., Schlieren, Unterengstringen, Urdorf und Weiningen. ‹ Li­ meco › will das Limmattal sowie Teile der Stadt Zürich innerhalb von fünf Jahren an ein neues Fernwärmenetz anschlies­sen und mit der eigenen Kehrichtverwertungs­ anlage in Dietikon versorgen. Dadurch will man jährlich →

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Oetwil a. d. L.

Geroldswil

Spreitenbach

Weiningen

Unterengstringen

Oberengstringen

Dietikon

Schlieren

Oberengstringen

Limeco Fernwärmeausbau des Regiowerks Limeco, Limmattal Bauherr: Interkommunale Anstalt Limeco, im Besitz der Gemeinden Dietikon, Geroldswil, Oberengstringen, Oetwil a. d. L., Schlieren, Unterengstringen, Urdorf und Weiningen Investition: Fr. 170 Mio. Bauzeit Hauptleitung: 2017 – 2023 Bauzeit Quartieranschlüsse: 2017 – 2032 Energiequelle für Wärme: Kehricht­ verwertungsanlage Dietikon, die jährlich 90 000 Tonnen Abfall verbrennt.

2034 wird die Anlage vergrössert. Im Endausbau gibt sie jährlich 260 Gigawatt­stunden Wärmeenergie ab, was 25 Millionen Liter Heizöl oder 67 000 Tonnen CO₂ ersetzt.

Rolle des Untergrunds: Durch unterirdische Vor- und Rücklaufleitungen für Heisswasser von 110 Grad Celsius werden Quartiere mit Wärme versorgt. Die Kälteversorgung erfolgt dezentral durch Absorptionskältemaschinen.

Gesamtprojektleitung und Rohrbauplanung: Durena, Lenzburg Rohrleitungsbau: Lehmann 2000, Zofingen ; Hodel SHLK, Hochdorf

Limeco Versorgungsgebiet | Zone desservie par Limeco Gebiet Silbern ( seit 1985 ) | Zone Silbern ( depuis 1985 ) Erstausbau ( genehmigt 2015 ) | Première extension ( autorisée en 2015 ) erweiterter Erstausbau ( genehmigt 2016 ) | Elargissement de la première extension ( autorisé en 2016 ) Gesamtausbau ( aktueller Antrag ) | Extension totale ( requête actuelle ) Versorgungsleitungen Ober­ engstringen ( zurzeit in Planung mit Gemeinde, Baustart 2020 / 21 ) | Conduites d’alimentation Oberengstringen ( actuellement en planifi­cation avec la commune, début de la construction 2020 / 2021 )

Limeco Extension du réseau de chaleur urbaine dans le vallée de la Limmat Maître d’ouvrage: Etablissement intercommunal Limeco. Les huit communes de Dietikon, Geroldswil, Oberengstringen, Oetwil a.d.L., Schlieren, Unterengstringen, Urdorf et Weiningen Investissement: 170 millions de Franc Durée: 2017 – 2023 ( construction conduite principale), 2017 – 2032 ( construction branchements des quartiers ) Source d’énergie pour la chaleur: Station de valorisation des déchets de Dietikon qui incinère près de 90 000 tonnes de déchets chaque année. En 2034, la station fournit 260 gigawatt-heures d’énergie thermique par an, ce qui remplace 25 millions litres de fuel domestique ou 67 000 tonnes de CO2.

Rôle du sous-sol: Des quartiers sont approvisionnées en chaleur par des conduites souterraines pour l’eau chaude de 110 degrés; l’approvisionnement du froid se fait de manière décentralisée.

Direction générale du projet et planification des tuyauteries: Durena, Lenzbourg Construction des tuyauteries: Lehmann 2000, Zofingen; Hodel SHLK, Hochdorf Leitungsbau in Dietikon. | Conduites à Dietikon.

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→ 67 000 Tonnen CO2-Emissionen oder 25 Millionen Li­ ter Heizöl vermeiden. Die Investition von rund 170 Milli­ onen Franken trägt ‹ Limeco ›. Im Januar 2017 erfolgte der Spatenstich im Dietiker Quartier Fondli.

Der bauliche Aufwand ist enorm: Über eine Trasse von mehr als fünfzig Kilometern werden im Endausbau 146 Ki­ lometer Leitungen verlegt. Fünf Unternehmen wurden al­ leine mit der Tiefbauplanung beauftragt. « In einem dicht besiedelten Gebiet wie dem Limmattal ist der öffentliche Untergrund bereits stark mit Wasser-, Gas-, Strom-, Te­ lekommunikations- und Abwasserleitungen belegt. » ‹ Li­ meco › macht ähnliche Erfahrungen wie die WWZ in Zug: Weil die bestehenden Trassen für je zwei starre Rohre von bis zu fünfzig Zentimetern Durchmesser für Vor- und Rücklauf zu klein sind, braucht es an vielen Stellen neue Schächte unter den bestehenden Leitungen. Doch gilt: je tiefer, desto teurer. Auf unbelasteten, privaten Grund auszuweichen, kommt für Patrik Feusi, CEO von ‹ Limeco › , kaum infrage: « S onst müssten wir für einen Abschnitt von hundert Metern mit fünf Eigentümern verhandeln. » Wie die WWZ in Zug suchte auch ‹ Limeco › nach stra­ tegischen Partnerschaften und fand sie mit der Limmat­ talbahn, deren erste Bauetappe in Gang ist und deren zweite nächstes Jahr beginnt. Beim Bahntrasseebau wird die Fernwärme gleich mitverlegt. « Ohne diese Kosten­ teilung wäre unser Projekt noch viel teurer geworden », sagt Feusi. Raumplanerisch anspruchsvoll ist beim Lei­ tungsbau, dass ‹ Limeco › die Entwicklung an der Ober­ fläche antizipieren muss. In der Boomregion Limmattal werden in den nächsten Jahren neue Quartiere entstehen.

Die Planer müssen schon heute entscheiden, wo es An­ schlussmöglichkeiten braucht, um nicht in Kürze die fer­ tigen Abschnitte wieder öffnen und umlegen zu müssen. « Oft dominieren Einzelinteressen » Die Effizienz des Limmattaler Fernwärmeverbunds gründet auf der dichten Besiedlung und der Planung über acht Gemeinden hinweg. Doch genau hier liege die Krux, sagt Feusi. Weil die Nutzung des Untergrunds grössten­ teils Gemeindesache ist, muss ‹ Limeco › mit jeder Ge­ meinde einzeln verhandeln – und dort oft mit mehreren Abteilungen wie Hochbau, Tiefbau und Polizei für die Ver­ kehrsführung während der Bauzeit. « Diese Verhandlungen sind teils langwierig und zäh », schildert er. « Oft dominie­ ren Einzelinteressen, und nicht alle sind bereit, sich an einem nachhaltigen Energieversorgungssystem zu beteili­ gen. » Gerade Gemeinden mit eigenen Gaswerken würden oft ihre lokalen wirtschaftlichen Interessen verteidigen.

Zudem habe bei der Nutzung des Untergrunds meist die Wasserversorgung Priorität. « Die meisten Wasserwerke sind kommunal und haben darum politisch mehr Gewicht als wir. » Feusi wünscht sich deshalb, dass die Politik die Notwendigkeit neuer Energieinfrastrukturen im Unter­ grund besser stützt. « Wünschenswert ist ein Gesetz für erneuerbare Energieträger im öffentlichen Raum. Dann müssten wir nicht mehr als Bittsteller vor den Gemeinden auftreten, sondern wären gleichberechtigte Partner. » Ähnliches fordert Matthias Sulzer von der Empa: « Wir beobachten da und dort einen Dichtestress im Unter­ grund. Viele kluge Projekte scheiterten, weil Fragen zur Nutzung des Untergrunds nicht geklärt sind. » Zeigen aber nicht gerade ‹ Pont Rouge ›, ‹ Circulago › und ‹ Limeco ›, dass eine intelligente Nutzung des Untergrunds mit den beste­ henden Regularien möglich ist ? Braucht es tatsächlich mehr oder umfassendere Gesetze und SIA-Normen ? « Ja », ist Sulzer überzeugt. « Wenn wir unsere Energieversorgung bis 2050 dekarbonisieren wollen, reichen ein paar Leucht­ türme nicht aus. Sie müssen zum Standard werden. »

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Décarbonisation et aménagement du territoire en sous-sol La Suisse souhaite procéder à la décarbonisation de son système énergétique et sortir du nucléaire. Mais d’où viendra l’énergie à l’avenir ? Une réponse plausible est l’utilisation de la géothermie pour chauffer les immeubles, combinée avec le photovoltaïque et les pompes à chaleur. A Genève, les CFF et le canton construisent le quartier PontRouge avec des immeubles de bureaux, des magasins, des restaurants et 640 appartements. A cet effet, 300 sondes géothermiques sont enfoncées à une profondeur allant jusqu’à 300 mètres. Pour que le sol ne se refroidisse pas, l’excédent d’énergie provenant des eaux usées ainsi que de la chaleur perdue d’installations frigorifiques et des espaces est dirigé en été dans le sous-sol. C’est pourquoi, les températures à 300 mètres de profondeur varient entre 14 et 22 degrés Celsius.

Comment peut-on approvisionner les quartiers existants en énergie renouvelable? Avec ‹ Circulago ›, il a été créé un réseau énergétique à Zoug qui utilise, pour ce faire, la chaleur de l’eau du lac. Les conduites de captage à 26 mètres de profondeur et à 400 mètres des rives du lac sont prêtes; la centrale souterraine de l’eau du lac le sera prochainement. Les imposantes conduites ont été posées dans un tunnel qui a été percé sur 2,8 kilomètres par microtunnelage. Ceci n’a pas nécessité de tranchées ouvertes. Il a aussi été délicat de trouver les emplacements des centrales d’énergie nécessaires. Tout d’abord, une centrale souterraine avait été prévue au bord du lac mais trois hautes cheminées pour l’air rejeté auraient détruit la physionomie de la ville. Il y a maintenant plusieurs centrales plus petites dans les quartiers. Mais personne ne veut voir de cheminée devant son balcon. Néanmoins, les bâtiments voisins profitent du fait qu’une partie de leur équipement technique devient superflue et que des surfaces se libèrent au rez-de-chaussée et au sous-sol.

Dans la région de Zurich, dans le vallée de la Limmat, le réseau de chauffage urbain de l’établissement régional ‹ Limeco › va approvisionner huit communes par un nouveau réseau de chauffage urbain relié à la station de valorisation des déchets de Dietikon. Dans la phase fina­ le, 246 kilomètres de conduites vont être posées sur un tracé de plus de 50 kilomètres. Parce que les tracés existants sont trop petits pour deux tubes rigides chacun d’un diamètre allant jusqu’à 50 centimètres, de nouveaux puits doivent être construits à de nombreux endroits en dessous des conduites existantes. Mais le coût augmente avec la profondeur. C’est le partenariat avec la société ferroviaire de la ‹ Limmattalbahn › qui offre un allégement: Les conduites sont posées en même temps que la réalisation des tracés ferroviaire – une division des coûts. Et il faut anticiper le développement: Les planificateurs doivent décider dès aujourd’hui où il faudra des branchements pour ne pas devoir rouvrir ou déplacer des tronçons terminés.

De nombreux projets intelligents échouent parce que des questions d’utilisation du sous-sol ne sont pas tirées au clair. Mais ‹ Pont Rouge ›, ‹ Circulago › et ‹ Limeco › ne montrent-ils pas justement que l’utilisation intelligente du sous-sol est possible avec les réglementations existantes ?

Non. La réglementation doit être améliorée car si le tournant énergétique doit devenir réalité, les projets phares actuels doivent devenir la norme.

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Platz schaffen für die Fernwärme im Limmattal. | Créer de la place pour le chauffage urbain dans la vallée de la Limmat.

Themenheft von Hochparterre, Januar 2019 | Cahier thématique de Hochparterre, Janvier 2019 — Im Untergrund | Dans le sous-sol — Energiewende braucht Planungen, oben und unten | Décarbonisation et aménagement du territoire dans le sous-sol

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‹ Agent › des Untergrunds im Limmattal. | ‹ L’Agent › du sous-sol dans la vallée de la Limmat.

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Energiemaschinerie unter dem Areal Pont-Rouge in Genf. | Machinerie énergétique sous le site de Pont-Rouge à Genève.

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Die Energiewende braucht Innovation im Untergrund !

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Die Planungspflicht erfüllen Der Untergrund ist kein rechtsfreier Raum: Zahlreiche privatrechtliche und öffentlich-rechtliche Bestimmungen regeln die Eigentumsverhältnisse und die Nutzungsrechte.

Allerdings ist zuweilen unklar, wie diese Bestimmungen angewendet werden und zusammenspielen sollen. Gefordert sind darum in den nächsten Jahren nicht primär die Gesetzgeber, sondern die rechtsanwendenden Behörden und Gerichte. Sie entscheiden, wie in einem Planungsgebiet Nutzungsinteressen und Schutzansprüche an den Untergrund koordiniert werden. Sie setzen Standorte für unterirdische Nutzungen fest und sorgen dafür, dass dort die nötigen Räume frei bleiben. Sie beurteilen, wie weit sich das Grundeigentum an einer Liegenschaft in die Tiefe erstreckt, und bemessen den Entschädigungsanspruch, wenn unterirdische Infrastrukturbauten das Grundeigen­ tum tangieren. Für eine geordnete und haushälterische Nutzung braucht es aber zuerst gute Grundlagen zu den verschiedenen Ressourcen des Untergrunds. Dann muss die Planungspflicht für konkrete Projekte wahrgenommen werden. Und schliesslich ist immer wieder die Bereitschaft aller Involvierten wichtig, partnerschaftlich zusammenzuarbeiten. Neue Gesetzesartikel braucht es dafür nur noch punktuell. Leonie Dörig, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum für Öffentliches Wirtschaftsrecht ( ZOW ) an der ZHAW in Winterthur

Assumer le devoir de planification Le sous-sol n’est pas une zone de non-droit: Des réglementations de droit public et de droit privé règlent les rapports de propriété et les droits d’utilisation. Toutefois, on ne peut parfois pas dire exactement comment ces réglementations doivent être appliquées et interagir. C’est pourquoi, dans les années qui viennent, ce ne sont pas les législateurs qui sont sollicités en premier lieu mais au contraire les autorités qui appliquent le droit et les tribunaux. Ce sont eux qui décident comment coordonner les intérêts de l’exploitation et les droits de protection du sous-sol. Ils fixent les emplacements pour les utilisations souterraines et veillent à ce que les espaces nécessaires y restent libres. Ils évaluent à quelle profondeur s’étend la propriété foncière d’un immeuble et calculent le droit au dédommagement lorsque des ouvrages infrastructurels souterrains touchent la propriété foncière. Mais, pour une utilisation ordonnée et budgétaire, il faut tout d’abord de bonnes bases au sujet des différentes ressources. Ensuite, il faut introduire le devoir de planification pour des projets concrets. Et finalement, on ne peut cesser de souligner l’importance de l’engagement de toutes les parties impliquées de travailler en partenariat. Ceci n’exige plus que ponctuellement de nouveaux articles de loi. Leonie Dörig,

Am 21. Mai 2017 sagte das Stimmvolk Ja zur Energiestrategie 2050. Verschiedene Gesetze und Verordnungen sind seit Anfang 2018 in Kraft. Die Bestimmungen zielen da­ rauf ab, die Energieeffizienz zu steigern, den Ausbau der erneuerbaren Energie zu fördern und aus der Atomenergie auszusteigen. Ein grosses Potenzial liegt in der Nutzung lokaler erneuerbarer Energie und der Abwärme aus Prozessen. Der Untergrund stellt einerseits ein Reservoir für lokale thermische Energie bereit, die wir mit Erdwärmesonden oder Grundwasserbrunnen erschliessen können. Andererseits erlaubt es der Untergrund, Gebäude elektrisch und thermisch zu vernetzen. So gelingt es, Überschüsse auf Gebäude mit Energiebedarf zu verteilen.

Je umfassender die Gebäude eines Quartiers in das Energiesystem integriert sind, desto effizienter wird es. Doch der Umbau des Systems braucht Platz im Untergrund, und es braucht Koordination. Lösungen für den ‹ Dichtestress › sind jedoch weit mehr als Koordinationsaufgaben – es geht um Innovationen ! Zum Beispiel erlauben es Trottoirs, die als Platten aus Abfallrecycling konstruiert und leicht öffenbar sind, Infrastrukturen einzubauen, die flexibel und reversibel sein sollen. Etwa Leitungen für Daten und Energie. Microtunneling ermöglicht es, neue Wege zu bohren ohne grosse Baustellen an der Oberfläche. Oder Brunnenanlagen für saisonale Wärmespeicherung können das Grundwasser nutzen und schützen. Das sind nur einige neue Ansätze, und es braucht mehr ! Prof. Matthias Sulzer, Leiter des Kompetenzcenters für Energieforschung – Gebäude und Quartiere ( SCCER FEEB & D ) an der Empa, Dübendorf

Le tournant énergétique a besoin d’innovation dans le sous-sol!

Le 21 mai 2017, le peuple a voté oui à la Stratégie énergétique 2050. Différentes lois et ordonnances sont en vigueur depuis le début de 2018. Les dispositions visent à augmenter l’efficacité énergétique, à promouvoir le développement des énergies renouvelables et à sortir du ­nucléaire. Un potentiel important réside dans l’utilisation d’énergie renouvelable locale et de la chaleur perdue provenant des process industriels. Le sous-sol met à disposition, d’une part, un réservoir pour l’énergie thermique locale que nous pouvons exploiter avec des sondes géothermiques ou des captages phréatiques. D’autre part, le sous-sol permet d’interconnecter les réseaux électriques et thermiques des bâtiments. On réussit ainsi à réaffecter les excédents dans des bâtiments aux besoins en énergie. Plus les bâtiments d’un quartier sont intégrés dans le système énergétique, plus celui-ci devient efficace. Mais la transformation du système nécessite de la place dans le sous-sol et cela demande de la coordination. Les solutions face au ‹ stress lié à la densité dans le sous-sol › sont cependant bien plus que des tâches de coordination – c’est une question d’innovations! Par exemple, des trottoirs construits en plaques de déchets recyclés e facilement ouvrables permettent d’y intégrer des infrastructures. Le microtunnelier permet de percer de nouveaux tracés sans grands chantiers à la surface. Ou des puits pour le stockage saisonnier de la chaleur peuvent utiliser et protéger la nappe phréatique. Ce ne sont que quelques nouvelles approches et il va en falloir plus! Prof. Matthias Sulzer, directeur du centre de compétence suisse pour la recherche énergétique – bâtiments et quartiers (SCCER FEEB & D) de l’EMPA, Dübendorf

collaboratrice scientifique au centre de droit économique public de la Haute Ecole des Sciences Appliquées de Winterthour

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Städtebau im Untergrund

Ein 4-D-Raumordnungskonzept für Ballungsräume Die Raumplanung hat sich fast ausschliesslich der Fläche gewidmet und die dritte Dimension vernachlässigt, von der vierten gar nicht zu reden. Das erstaunt nicht, denn Informationen zum Untergrund sind deutlich schwerer zu erlangen als solche zur Oberfläche. Das Raumplanungsgesetz betrachtet den Boden aus der Perspektive des Schutzes. Da geht es nicht um Koordination und Abstimmung. Jetzt wird der Untergrund intensiv als Energiequelle genutzt und mit Transportinfrastrukturen belegt. Auch Hochbauten dringen im Zug der Innenentwicklung immer tiefer nach unten. Schwierigkeiten erkennen wir aber meist erst bei Einzelvorhaben und konkreten Nutzungskonflikten. Doch dann ist es zu spät: Massive Kosten, Verzögerungen und rechtlicher Zwist sind die Folgen. Gerade im Untergrund benötigen Planung und Realisierung viel Zeit und verlangen eine umfassende Interessenabwägung.

Dafür sind der uneingeschränkte Zugang zu den relevanten Geodaten sowie eine grossräumige Übersicht zu Möglichkeiten und Absichten der Nutzung des Untergrunds nötig. Beides würde die Arbeit unserer Mitglieder erleichtern. Wir fordern deshalb grundsätzlich mehr Transparenz und ein 4-D-Raumordnungskonzept für Ballungsräume.

Dort eröffnet das Verlagern in den Untergrund zwar neue Potenziale, stellt die Betroffenen aber vor komplexe neue Aufgaben. Joris Van Wezemael, Geschäftsführer SIA

Un concept d’aménagement du territoire en 4D pour les conurbations L’aménagement du territoire s’est presque exclusivement consacré à la surface en négligeant la troisième dimension, sans parler de la quatrième. Ceci ne surprend pas car les informations sur le sous-sol sont beaucoup plus difficiles à obtenir que celles sur la surface. La loi sur l’aménagement du territoire considère le sol du point de vue de la protection. Il ne s’agit pas ici de coordination et de concertation. Maintenant, le sous-sol est utilisé de manière intensive comme source d’énergie et est occupé par des infrastructures de transport. Dans le contexte du développement interne, les bâtiments sont, eux aussi, de plus en plus ancrés en profondeur. Mais nous ne reconnaissons rencontrer des difficultés que dans des projets particuliers et lors de conflits d’utilisation concrets. Mais alors il est déjà trop tard: des coûts exorbitants, des retards et des querelles juridiques en sont les conséquences.

Justement pour le sous-sol, la planification et la réalisation sont chronophages et exigent de peser les intérêts de manière exhaustive. Pour ce faire, il est nécessaire de disposer de l’accès total à toutes les géodonnées ainsi que d’une vue d’ensemble à grande échelle des possibilités et des intentions de l’utilisation du sous-sol. Ces deux facteurs faciliteraient considérablement le travail de nos membres. C’est pourquoi, nous exigeons davantage de transparence et un concept d’aménagement du territoire en 4D pour les conurbations. Le transfert de l’aménagement dans le sous-sol y ouvre, certes, de nouveaux potentiels mais confronte les parties concernées à de nouvelles tâches complexes. Joris Van Wezemael, gérant de la SIA

Im Zug der Innenentwicklung wird es vermehrt Orte geben, wo Nutzung und städtebauliche Bedingungen eine so starke bauliche Verdichtung auslösen, dass die Lebensqualität an der Oberfläche gefährdet ist. An solchen Orten können wir prüfen, einen Teil der Nutzung in den Untergrund zu verlagern. Ein Beispiel könnte das Hochschulgebiet im Zentrum von Zürich sein, wo wir ein städtebauliches Konzept für den Untergrund vorschlagen. Logistik, Lager, Arbeitsplätze, Verbindungen, Erschliessung, Energie und weitere Infrastrukturen: Welche Nutzungen lassen sich verlagern, wie sind sie untereinander und mit der Oberfläche verknüpft und wie gestaltet ? Welches Abbild wird dazu an der Oberfläche entwickelt, und wie lassen sie sich langfristig ausbauen ? Wir denken immer, unten und oben seien unabhängige Welten, und stopfen den Boden unkoordiniert voll. Doch wenn nun der Untergrund intensiver genutzt wird, gilt es auch dort, städtebaulich zu denken und Aufenthaltsqualitäten zu schaffen. Auch braucht der Untergrund Adressen, die sich auf der Stadtebene manifestieren – im öffentlichen Raum, in der Architektur. Metro­ sta­tionen sind Beispiele dafür, und es gibt diese Adressen auch in Bergbauregionen, wo Zechen urbane Strukturen nachhaltig begleiten. Diese vierte Dimension müssen wir in die Planungsinstrumente einarbeiten und dafür Darstellungsmethoden entwickeln. Das schafft Sicherheit für Investitionen im Untergrund, die anfangs zwar teuer sind, sich mit der Zeit aber rechnen können, denn im Boden herrschen andere Bedingungen für Unterhalt und Betrieb von Baustrukturen. Rainer Klostermann, Architekt und Städtebauer, Feddersen & Klostermann, Zürich, Mitglied des Fachkreises Nutzung Untergrund FNU

L’urbanisme dans le sous-sol Dans le contexte du développement interne, il y aura davantage d’endroits où l’utilisation et les conditions d’urbanisme déclencheront une densification si forte que la qualité de vie à la surface sera compromise. A ces endroits, nous pouvons examiner s’il est possible de transférer une partie de l’utilisation dans le sous-sol. Un exemple pourrait être le quartier universitaire au centre de Zurich où nous proposons un concept d’urbanisme pour le soussol. La logistique, les entrepôts, les postes de travail, les connexions, l’accès, l’énergie et d’autres infrastructures: Quelles utilisations peuvent être transférées, comment sont-elles associées entre elles et avec la surface, comment sont-elles agencées? Quelle est l’image qui en sera élaborée à la surface et comment peut-on les développer à long terme? Nous pensons toujours que la surface et le sous-sol sont des mondes indépendants et remplissons le sol de manière non coordonnée. Mais si l’utilisation du sous-sol est désormais plus intensive, il faut aussi la penser en termes d’urbanisme et y créer des qualités de séjour. Le sous-sol a également besoin d’adresses qui se manifestent au niveau de la ville – dans l’espace public, dans l’architecture. Les stations de métro en sont des exemples et il y a ces adresses aussi dans des régions minières où les mines accompagnent des structures urbaines de manière durable. Nous devons intégrer cette quatrième dimension dans les instruments de planification et développer des méthodes de représentation pour cela. Ceci sécurise les investissements dans le sous-sol qui sont certes plus coûteux mais qui, avec le temps, seront rentables financièrement car d’autres conditions prévalent dans le sol pour l’entretien et le fonctionnement des éléments structuraux. Rainer Klostermann, architecte et urbaniste, Zurich, membre du groupe d’experts utilisation du sous-sol FNU

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Im Untergrund

Das unterirdische Geflecht von Bauwerken sowie von Leitungen und Speichern für Energie, Wasser, Gas, Strom und Daten wächst. Und mit ihm die Platznot im Boden. Einerseits soll die Energieversorgung mit der Ablösung von fossi­ len und atomaren Trägern zunehmend dezen­tra­ lisiert erfolgen. Andererseits treibt die ober­­ir­dische Verdichtung jene im Untergrund voran.

Was folgt daraus für die Raumplanung ?

Dieses Heft informiert über die aktuelle Situation und nennt nötige Schritte, damit die steigen­de Zahl von Bauten und Infrastrukturen im Unter­ grund erfolgreich geplant, gebaut und betrieben werden kann. www.sccer-feebd.ch

Dans le sous-sol

Le maillage souterrain des ouvrages ainsi que des conduites et des systèmes de stockage d’énergie, d’eau, de gaz, d’électricité et de données augmente. Et avec lui le manque de place dans le sous-sol. D’une part, l’approvisionnement en énergie doit se faire de manière de plus en plus décentralisée en remplaçant les installations des énergies fossiles et nucléaires.

D’autre part, la densification urbaine à la surface les pousse dans le sous-sol. Quelles sont les conséquences pour l’aménagement du territoire ? Ce cahier informe sur la situation ac­t u­­elle et indique les étapes nécessaires pour que la planification, la construction et l’exploitation du nombre croissant d’ouvrages et d’infrastructures dans le sous-sol puissent être menées à bien. www.sccer-feebd.ch

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Hochparterre X / 18 — Titel Artikel