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Abb. 1: Schneefrei alleine mit Erdwärme
© PINTSCH ABEN geotherm GmbH
Eisfrei mit selbstregelndem Geothermiesystem
Projektinfo 12/2010

Abb. 1b: Schneefrei alleine mit Erdwärme
© PINTSCH ABEN geotherm GmbH
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Weichenheizung mit Erdwärme

„Alle reden vom Wetter – wir nicht.“ Die größere Unabhängigkeit von den Witterungsbedingungen ist ein Wettbewerbsvorteil des Schienenverkehrs gegenüber dem Straßenverkehr. Aber auch der Betrieb von Eisenbahnen und Straßenbahnen erfordert im Winter einigen Aufwand. Nicht nur die Bahnsteige und Bahnübergänge, sondern auch die zahlreichen Weichen des Streckennetzes müssen frei von Schnee und Eis gehalten werden, um einen sicheren und reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Hierzu dienen Weichenheizungsanlagen, die verhindern, dass die beweglichen Teile der Weiche einfrieren.

Allein bei der Deutschen Bahn AG werden etwa 64.000 Weichen beheizt – in der Regel mit elektrischen Widerstands- oder Gasheizungen. Diese Systeme erfordern einen geringen Investitionsaufwand und arbeiten auch bei extremen Witterungsbedingungen zuverlässig. Der Energieaufwand ist allerdings beträchtlich. In Deutschland verbrauchen sie jährlich rund 230 GWh elektrische Energie, bei einer installierten Gesamtleistung von rund 900 MW.

Deutliche Energieeinsparungen von mehr als 40% erzielen geothermische Weichenheizungen, die seit einigen Jahren als Alternative eingesetzt werden. Sie nutzen Wärme aus dem Erdreich oder dem Grundwasser. Dabei hebt eine elektrisch betriebene Wärmepumpe das Temperaturniveau je nach Bedarf auf bis zu 65 °C an.

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Einen weiteren Schritt in Richtung Energieeffizienz geht ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördertes Forschungsprojekt. Wissenschaftler der PINTSCH ABEN geotherm GmbH und des ZAE Bayern entwickeln gemeinsam ein Heizungssystem für die Schnee- und Eisfreihaltung von Eisenbahnweichen, das außer dem Erdreich als Wärmereservoir keine weitere Energiequelle benötigt. Kernstück der Anlage ist ein sogenanntes CO2-Wärmerohr, das auch bei geringen Temperaturdifferenzen Niedertemperaturwärme mit hoher Leistung aus dem Boden zur Weiche transportiert. Mit experimentellen Untersuchungen an einem Sondenteststand wurden zunächst die Grundlagen für die konkrete Auslegung der geothermischen Weichenheizung geschaffen. Darauf aufbauend demonstrierten die Forscher die Funktion an einer Musterweiche auf dem Firmengelände. Ein erster Prototyp soll Ende 2010 in Hamburg in Betrieb gehen und die Alltagstauglichkeit im realen Betrieb beweisen.

Projektinfo 12/2010:
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