Abwärme im Boden macht Wärmepumpen effizienter

Städte und dicht bebaute Flächen speichern nicht nur überirdisch, sondern auch unterirdisch mehr Wärme als das Umland. Dem Boden wird dabei Wärme über Strassen, Keller, Tiefgaragen und Abwasserkanäle zugeführt, heisst es in einer Mitteilung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH). In einem Fallbeispiel aus der Stadt Zürich hat eine Gruppe von Forschern festgestellt, dass der Boden unter der Stadt in 20 Metern Tiefe um einige Grade wärmer ist als ausserhalb der Stadt. 

Dieser Wärmeinseleffekt kann nach Ansicht der Forschergruppe höchst effizient beim Heizen mit Erdwärme genutzt werden. Das Potenzial für die Nutzung von Erdwärme liege in städtischen Gebieten um bis zu 40 Prozent höher als im Umland, heisst es in der Mitteilung. „Ist die Nutzung der zusätzlichen Erdwärme mässig intensiv, reicht die Abwärme von städtischen Strukturen sogar aus, um das natürliche Wärmereservoir zu regenerieren“, erläutert Jaime Rivera, ETH-Erdwissenschaftler und Teilnehmer der Forschungsgruppe. Seiner Einschätzung nach kann das Bohrloch für jedes zusätzliche Grad Celsius an der Erdoberfläche um vier Meter kürzer ausfallen und produziert trotzdem die gleich Energiemenge. 

Die Erkenntnisse der Forschergruppe „helfen bei der Planung von geothermalen Energiesystemen in Gebieten mit erhöhten Bodentemperaturen“, wird Studienleiter Peter Bayer in der Mitteilung zitiert. Da die Wärmeinseln durch künstliche Erwärmung entstehen, „zapfen wir strenggenommen keine natürliche erneuerbare Energiequelle an“, setzt Bayer hinzu. hs