Gefrorener Boden: Die Bodenvereisung hilft bei schwierigem Baugrund

Das Prinzip ist aus Kindheitstagen im Sandkasten bekannt: Ein tiefes Loch in sandigem Untergrund lässt sich nur schwer graben, weil der Sand an den Seiten nachrutscht. Stabil werden die Wände erst, wenn der Boden feucht ist. Eine senkrechte Wand ist erst dann möglich, wenn der nasse Sand im Winter gefroren ist. Ein Prinzip, das sich Ingenieur*innen im Tunnel-, Spezialtiefbau und Bergbau zu Nutze machen.
Von der Grundidee her funktioniert die künstliche Bodenvereisung ähnlich wie ein Tiefkühlschrank: In den Untergrund werden Löcher gebohrt und Gefrierrohre eingebaut. Ein Gefrierrohr besteht aus einem äußeren Rohr, das am unteren Ende verschlossen ist, und einem inneren Rohr, das unten offen ist. Durch das innere Rohr wird ein Kälteträger eingeleitet, strömt über den Ringraum zwischen innerem und äußerem Rohr wieder zurück und entzieht so dem umgebenden Boden Wärme. Auf diese Weise entstehen um die Gefrierrohre zylinderförmige Frostkörper. Je länger man den Prozess fortführt, desto größer wird der Frostkörper. Das Erdreich wird mit fallenden Frostkörpertemperaturen zunehmend fester und ist im gefrorenen Zustand wasserdicht.