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Bahn testet Erdwärme gegen eingefrorene Weichen Technik & Motor

Kälteeinbruch, Schnee: Wintersportler freuen sich, aber die Bahn kämpft gegen Behinderungen. Erdwärme aus der Tiefe soll künftig stromsparend Weichen eisfrei halten – ein Schritt auf dem Weg zur Energiewende.

Etwa ein Dutzend Weichen beheizt die Deutsche Bahn (DB) schon mit der Energie aus der Tiefe. Weitere Anlagen sind geplant: Das Projekt steckt in der Pilotphase. Die ersten Erdwärmeheizungen lieferte eine Firma aus Eichenau im Landkreis Fürstenfeldbruck. Eine neue Technik, entwickelt von einem Unternehmen in Dinslaken und Forschern in Garching, kommt ganz ohne Strom aus.

“Es geht um die Einsparung von Primärenergie und damit eine Kohlendioxid-Reduzierung”, sagt Thomas Schlenker, Arbeitsgebietsleiter Maschinentechnik bei der DB. Von rund 70.000 Weichen im Netz der Deutschen Bahn werden etwa 49.000 mit Strom und Gas beheizt.

Ein Drittel Einsparung möglich

Mindestens zwei Drittel dieser Energie könnten mit Erdwärme eingespart werden, mit dem neuen System sogar 100 Prozent. Aber: “Die Herstellungskosten sind derzeit noch um 30 Prozent höher als bei herkömmlichen Weichenheizungen”, sagt Schlenker.

Die Bahn hofft dafür auf eine geringe Störanfälligkeit. Mehr als 99,5 Prozent Zuverlässigkeit verspricht Michael Funke, Geschäftsführer der Triple S-GmbH, für das geothermische System aus Eichenau. Auch Projektleiter Lars Staudacher vom Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE) in Garching ist für das neue System zuversichtlich: “Wegen des sehr einfachen Aufbaus erwarten wir eine sehr geringe Störanfälligkeit.”

Die Bahnhöfe in Sulzbach am Inn, Farchant und Vilseck, im niedersächsischen Holzminden und in Sankt Petersburg sind damit ausgerüstet, für weitere Bahnhöfe gibt es Planungen. Auch Bahnsteige, Brücken, Rollfelder von Flughäfen und Gehwege könnten so eisfrei gehalten werden.

Je nach Anlagentyp genügen Bohrungen von vier Meter Tiefe. Wo es sehr kalt oder der Boden ganzjährig gefroren ist, kann es bis 200 Meter tief hinuntergehen. Tiefenwärme, Grundwasser oder Abwässer erwärmen ein Wasser-Glykol-Gemisch, dem dann weiter oben – im umgekehrten Kühlschrank-Prinzip – Wärme entzogen wird. Das kostet aber Strom.

Ganz ohne Strom

Die Firma Pintsch Aben geotherm GmbH in Dinslaken shawl zusammen mit dem ZAE in Garching ein System entwickelt, das völlig ohne Strom auskommt. Erste Anlagen gibt es im oberhessischen Grünberg und bei der Hamburger Hafenbahn, eine dritte Anlage entsteht im brandenburgischen Sponholz.

Anstatt des Wasser-Glykol-Gemischs zirkuliert hier in dem Rohr in der Erde Kohlendioxid bei etwa 40 bar Druck. Es wechselt seinen Zustand zwischen flüssig und gasförmig. Durch die höhere Temperatur in der Tiefe verdampft es, steigt hoch, kondensiert unter der Weiche, erwärmt diese – und läuft verflüssigt im Rohr wieder nach unten. Das Projekt wird vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert.

“In basement nächsten ein bis zwei Jahren sind wir so weit, dass male das System vermarkten kann”, sagt Staudacher. Die Unabhängigkeit vom Strom ist in abgelegenen Gegenden ein Vorteil.

Bohrungen im engen Schienengewirr

Bei extremen Klimaverhältnissen stößt die Technik an Grenzen. Die Kunst sei die genaue Auslegung auf basement Einsatzort. “In Garmisch-Partenkirchen habe ich schlechtere Bedingungen, also brauche ich mehr Sondenmeter als im Ruhrgebiet, in Würzburg oder in Freiburg, wo milderes Klima herrscht”, sagt Staudacher. “Es ist nicht so einfach wie ein elektrischer Heizstab herkömmlicher Heizungen.” Auch geologische Bedingungen spielen mit, etwa die Wärmeleitfähigkeit des Bodens. “Es gibt auch Standorte, da funktioniert es gar nicht mehr.”

Staudacher schätzt dennoch, dass das System theoretisch bei 90 Prozent aller Weichen in Deutschland anwendbar wäre. “Die zweite Frage ist: Was kostet es?” Die Bahn sieht das nüchterner. Schon in Bahnhöfen werde es schwierig, weil jede Weiche in der Regel zwei Bohrungen braucht – in dem engen Schienengewirr praktisch unmöglich.

Inzwischen streckt Triple S die Fühler general aus. Im Gespräch waren laut Funke Weichenheizungen in Saudi-Arabien für eine Zugstrecke durch gebirgiges Land von Medina nach Mekka. “Dort gibt an 100 Tagen im Jahr Nachtfröste, und in Verbindung mit der Meeresnähe und der feuchten Luft können die Weichen festfrieren.” Es gibt weitere ehrgeizige Projekte: “Wir haben in Sankt Petersburg bis reduction 35 Grad geschafft. Jetzt haben wir eine Weiterentwicklung, mit der wir bis nach Sibirien gehen können.” Dort herrschen Temperaturen bis reduction 50 Grad.

Passagiere schieben Zug

Fahrgäste müssen ihren Zug schieben

Bahn testet Erdwärme gegen eingefrorene Weichen
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