{{{sourceTextContent.title}}}

Erwärmte Tunnelluft sorgt für Wärme/Kälteenergie

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Die Einspeisung der Wärmeenergie aus Wander- und U-Bahn-Tunneln in geothermische Systeme kann die Heiz- und Kühlkosten für Gewerbe und Haushalte senken.

{{{sourceTextContent.description}}}

Die Umwandlung von Energieverschwendung in nützliche Arbeit wird immer mehr zum Trend. Jetzt haben Forscher der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), einem Forschungsinstitut in der Schweiz, eine Möglichkeit vorgeschlagen, die vergeudete Wärmeenergie in Eisenbahntunneln zu nutzen, um Tausende von Wohnungen und städtischen Gebäuden zu heizen und zu kühlen.

Züge erzeugen Wärme, die beim Bremsen oder Beschleunigen die Umgebungsluft erwärmt. Diese heiße Luft vermischt sich mit anderer Luft im Tunnel und mit der vom Boden ausgehenden Wärme. Auch die Körperwärme der Passagiere trägt zur vorhandenen Gesamtwärmeenergie bei.

Das Schweizer Team testete sein Modell auf der zukünftigen Lausanner Metrolinie M3, deren Strecke zwischen dem Bahnhof der Stadt und dem nördlich gelegenen Stadtteil Blécherette verläuft.

"Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Installation des Wärmerückgewinnungssystems auf 50-60% der geplanten Trasse - oder 60.000 Quadratmeter Tunnelfläche - den Heizbedarf von 1.500 Standard 80m2 Wohnungen oder bis zu 4.000 Minergie-zertifizierten energieeffizienten Einheiten decken würde", sagt Margaux Peltier, wissenschaftlicher Mitarbeiter im EPFL-Bodenlabor. Die Informationen wurden in einer Pressemitteilung der EPFL veröffentlicht. Das System ermöglicht auch die Speicherung von Wärme, so dass sie bei Bedarf bereitgestellt werden kann. "Die Umstellung auf Gasheizung würde die CO2-Emissionen der Stadt um zwei Millionen Tonnen pro Jahr senken", sagte Peltier.

Geothermische Wärmepumpen

Laut EPFL-Release "funktioniert das System ähnlich wie ein Kühlschrank, mit Kunststoffrohren, die Wärmeträgerflüssigkeit oder einfach nur Wasser enthalten, die in regelmäßigen Abständen innerhalb der Beton-Tunnelwände platziert und an eine Wärmepumpe angeschlossen werden. Im Winter wird kaltes Wasser in die Rohre gepumpt, das an der Oberfläche heiß austritt. Im Sommer wird das Gegenteil der Fall sein. Nach Ansicht der Forscher wäre das System kostengünstig und energieeffizient zu installieren und hätte eine Lebensdauer von 50 bis 100 Jahren, wobei nur die Wärmepumpen alle 25 Jahre ausgetauscht werden müssen."

Geothermische Wärmepumpen, die Erdwärme nutzen, werden immer beliebter. Die Idee hinter der Schweizer Innovation ist es, die zusätzliche Wärme der Züge in den Tunneln zu nutzen. Die Berechnungen zeigen, dass bis zu 80% des Wärmebedarfs der lokalen Wohnungen den ganzen Winter über gedeckt werden können. Aber auch im Sommer funktionieren solche Geothermieanlagen. "Der Tunnel würde wie eine sehr zuverlässige, ganzjährige Heizungs- und Klimaanlage wirken", sagt Peltier und hält die Häuser von Lausanne bei heißem Wetter kühl.

Senior Editor Kevin Clemens schreibt seit mehr als 30 Jahren über Themen aus den Bereichen Energie, Automotive und Transport. Er hat einen Master-Abschluss in Werkstofftechnik und Umweltbildung und einen Doktortitel in Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Aerodynamik. Er hat mehrere Weltgeschwindigkeitsrekorde auf Elektromotorrädern aufgestellt, die er in seiner Werkstatt gebaut hat.