Zukunft Energie  

23. August 2013

Mit Erdwärme-Energie aus U-Bahn-Tunneln heizen und kühlen

Ein Licht am Ende des Tunnels: Der U-Bahn-Schacht wird zur Energiequelle | Bild: Photocase / jaeschko

Ein Licht am Ende des Tunnels: Der U-Bahn-Schacht wird zur Energiequelle | Bild: Photocase / jaeschko

In deutschen Städten werden zahlreiche unterirdische Schächte zum Betrieb der U-Bahn angelegt. Beim Neubau könnten diese mit geringen Zusatzkosten so ausgestattet werden, dass sie als erneuerbare Energiequelle dienen. Damit wäre es möglich, umliegende Gebäude mit Wohnungen oder Büros sowohl zu heizen als auch zu kühlen. U-Bahn-Tunnel eignen sich besonders gut für Geothermie, da sie große, erdberührende Flächen besitzen und die Luft, die durch den Tunnel strömt, Energie abgibt.

Erstes Geothermie-Projekt in deutschem U-Bahn-Tunnel

In Stuttgart existiert bereits eine Teststrecke für dieses System. Die Geothermie-Anlage ist an der U-Bahn-Linie 6 am Stuttgarter Fasanenhof angebracht und wird von Wissenschaftlern der Universität Stuttgart als Forschungsprojekt betrieben. In zwei Tunnelröhren wurden auf einer Länge von zehn Metern rund 400 Meter Absorberleitungen in geschwungenen Linien installiert. Sie enthalten Wärmeträgerflüssigkeit und nehmen darüber die Umgebungswärme auf beziehungsweise geben sie ab. Anschließend leiten sie diese thermische Energie an eine Wärmepumpe weiter, wo sie in Nutzenergie verwandelt wird, welche dann beispielsweise für die Raumheizung verwendet werden kann. Die Leistungsfähigkeit des Systems ist dabei von verschiedenen Faktoren wie der Außentemperatur, der Temperatur der Tunnelluft und des Grundwassers abhängig. Je nach Jahreszeit beträgt die Leistung zwischen 5 und 37 Watt pro Quadratmeter.

Neben der möglichen Leistungsfähigkeit des Systems untersuchen die Wissenschaftler auch, welche Auswirkungen die geothermische Aktivierung des Tunnels auf das Erdreich hat. Die Erdtemperatur wird im Nahbereich der unterirdischen Anlage in einer Entfernung von bis zu acht Metern beeinflusst. Diese Kenntnisse sind wichtig für den Betrieb des Systems: Wird die Anlage zum Kühlen genutzt und demnach die Wärme in den Untergrund geleitet, darf das nahliegende Grundwasser eine Temperatur von 25°C nicht überschreiten. Umgekehrt darf dessen Temperatur nicht unter 0°C liegen, wenn mit der geothermische Anlage geheizt und dem Erdreich demnach Wärme entzogen wird.

Tunnelbetreiber als Energieversorger

In Österreich wird bereits ein Gebäude mit einem geothermisch aktivierten Eisenbahntunnel geheizt. Im nächsten Schritt des Stuttgarter Forschungsprojekts simulieren die Wissenschaftler die Verbindung der Anlage mit einem Gebäude und versuchen weitere Erkenntnisse bezüglich des möglichen Energieertrags sowie der Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe zu erlangen. Schließen sie das Projekt erfolgreich ab, könnten Betreiber von Tunnel-Anlagen bald zu Energieversorgern werden.

Stichwörter: , , , , , , , , , , , , , ,

Kategorisiert in:

Dieser Artikel wurde verfasst von 123energie