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Geothermie: Mit Wärmerecycling das Stadtklima mildern

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„Die Idee ist, urbane Wärmeinseln durch oberflächennahe geothermische Anlagen abzuschöpfen und dann für den Wärmebedarf der städtischen Bevölkerung zu recyclen.“

Die Gewinnung von solarer Überschusswärme in Städten kann wesentlich zur Vermeidung bzw. Verringerung des ‚Urban Heat Island'-Effekts beitragen. Quelle: AIT

In Städten staut sich die Hitze. Es bilden sich Wärmeinseln, welche die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Produktivität der Anwohnerinnen und Anwohner beeinträchtigen können. Auch im Untergrund sammelt sich diese Hitze an und bildet eine Art „Fußbodenheizung“. Ob nachhaltiges Recycling dieser angestauten Wärme die städtische Überwärmung auch überirdisch lokal mindern könnte, wollen nun Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen. Ziel ist es, ein urbanes Wärmemanagement zu entwickeln, welches Wärme- und Kältebedarf deckt, die CO2-Bilanz durch Wärmerecycling minimiert und Möglichkeiten, das städtische Klima zu steuern, ausschöpft.

„Europäische Haushalte benötigen mehr als 75 Prozent ihres gesamten Energieverbrauchs für Raumheizung und Warmwasseraufbereitung. Herkömmlich verbrennen wir dazu fossile Brennstoffe“, sagt Susanne Benz, die für das Forschungsvorhaben im Rahmen eines Freigeist-Fellowships der VolkswagenStiftung knapp 1,5 Millionen Euro für die nächsten sechs Jahre erhält. „Die Idee ist, urbane Wärmeinseln durch oberflächennahe geothermische Anlagen abzuschöpfen und dann für den Wärmebedarf der städtischen Bevölkerung zu recyclen.“ Wo genau es möglich ist, Wärme zu recyclen, ob Wärmerückgewinnung den Heizbedarf decken kann und ob das Nutzen der überschüssigen Wärme die Sommertemperaturen in Städten erträglicher machen könnte, will die Wissenschaftlerin gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen am KIT herausfinden. Beteiligt hieran sind die Institute für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF), für Angewandte Geowissenschaften (AGW), für Automation und angewandte Informatik (IAI) und für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU).

Das AIT Austrian Institute of Technology verfolgte in seinem Forschungsprojekt "Heat Harvest" einen ähnlichen Ansatz: "Eine einfache, unsichtbare und saisonal betriebene Lösung ist die „Ernte" solarer urbaner Überschusswärme von Gebäudeoberflächen, Gehwegen, Straßen und Plätzen durch flach verlegte Absorberleitungen, welche danach in Erdsondenspeicher zur späteren Verwendung als Wärmequelle zur Gebäudeheizung eingebracht wird. Aufgrund des hohen Temperaturniveaus urbaner Oberflächen von bis zu 50 °C ist mit Vorlauftemperaturen in den Speicher von bis zu 40 °C zu rechnen. " Mehrere Bauträger meldeten bereits Interesse an der Anwendung und zogen eine Erprobung und Umsetzung in ihren Vorhaben in ernsthafte Erwägung. Das AIT sieht daher in dieser Technologie erhebliches Marktpotenzial.

 

Quelle: KIT, AIT