Straßen können sehr heiß werden - im Sommer bis zu 70 Grad Celsius. Autofahrer und Straßenbauer sind darüber wenig erfreut. Denn der zunehmende Verkehr setzt dem Asphalt schwer zu. Vor allem die Reifen schwerer LKWs graben sich in die weiche Oberfläche ein, Spurrillen und Risse entstehen. Nun könnte Abhilfe kommen: aus den Niederlanden.
Wir befinden uns hier auf einem Industriegelände nördlich von Amsterdam. Dieser Weg hier scheint auf den ersten Blick etwas ganz Gewöhnliches zu sein. Doch mit Hilfe dieses Asphalts gewinnen wir Wärme- und Kälteenergie. Damit wird im Sommer die Straßenoberfläche gekühlt, wodurch die Bildung von Spurrinnen vermieden werden kann. Und im Winter wird sie aufgewärmt - gegen Glatteisbildung. Und nicht nur das: gleichzeitig werden auch noch die Gebäude hier nebenan beheizt und gekühlt.
Eine verrückte Idee? Keineswegs. Arian de Bondt vom niederländischen Unternehmen Ooms Avenhorn hat das so genannte Road Energy System mit entwickelt. Das Prinzip ist so einfach wie genial. Direkt unter der Asphaltdecke wird ein engmaschiges Gitter von Röhren verlegt - ähnlich wie bei einem Sonnenkollektor. Wenn sich im Sommer der Asphalt erhitzt, erwärmt sich auch das Wasser in den Schläuchen. In einem Wärmetauscher gibt es seine thermische Energie an einen zweiten Wasserkreislauf ab: An Grundwasser, das aus tiefen Sandschichten im Boden hochgepumpt wird. Nachdem dieses Grundwasser erwärmt, beziehungsweise im Winter durch die kalte Außenluft gekühlt ist, wird es wieder in den Untergrund geleitet. Und dort auf ungewöhnliche Weise gespeichert. De Bondt:
Die Energie wird in natürlichen Sandlagen in 75 bis 100 Meter Tiefe konserviert. Diese Schichten sind porös, und das Grundwasser strömt dort nur langsam. Deshalb kann es seine Temperatur über mehrere Monate fast konstant halten. Im Ausland ist dieses Prinzip fast unbekannt. Hier ist es aber schon bei über 200 Projekten im Einsatz. Und es funktioniert sehr gut.
Meist besitzen diese so genannten Aquifer-Systeme zwei Speicher: einen für warmes, einen für kaltes Wasser. Gespeist werden sie aus umweltfreundlichen Quellen: etwa der Restwärme und -kälte von Blockheizkraftwerken, oder aus Anlagen, die die Temperatur von Oberflächenwasser oder der Außenluft nutzen. Beim Road Energy System dient nun die Straße als Energielieferant. De Bondt:
Im Sommer wird die im Boden gespeicherte Kälteenergie hochgepumpt und zur Kühlung der Gebäude verwendet. Anschließend fließt es unter dem Asphalt hindurch und kühlt diesen. Danach ist das Wasser aufgeheizt und wird im Wärmespeicher gesammelt.
Und im Winter werden zunächst die Gebäude beheizt, danach die Straße. Es kann kein Glatteis mehr entstehen, Streuen wird überflüssig. Theoretisch können die Asphaltkollektoren überall verlegt werden, wo es im Untergrund geeignete, zwischen Lehmschichten eingeschlossene, Sandlagen gibt. In den Niederlanden ist das auf 80 Prozent der Fläche der Fall. Dennoch sind bislang erst einige wenige Pilotprojekte realisiert worden. De Bondt:
Die Probleme liegen nicht in der Technik, sondern bei organisatorischen Fragen. Wer ist beispielsweise verantwortlich für die einzelnen Teilbereiche: Die Behörden oder die Hauseigentümer? Die Asphaltkollektoren etwa sind meist Eigentum der für den Straßenbau zuständigen Behörden. Energiefragen sind aber nicht ihr Terrain. Eigentlich müsste der Kollektor den Eigentümern der Gebäude gehören.
Sinnvoll ist der Einsatz der Asphaltkollektoren vor allem an Verkehrsschwerpunkten wie Kreuzungen. Und die Gebäude sollten in unmittelbarer Nähe der Kollektoren stehen, um Energieverluste zu vermeiden. Bei größeren Gebäuden wie Krankenhäusern oder Bürokomplexen amortisieren sich dann aber die Investitionen schon nach wenigen Jahren. Und dann lässt sich sowohl günstig als auch ökologisch Energie erzeugen und die Straße temperieren.
Wir befinden uns hier auf einem Industriegelände nördlich von Amsterdam. Dieser Weg hier scheint auf den ersten Blick etwas ganz Gewöhnliches zu sein. Doch mit Hilfe dieses Asphalts gewinnen wir Wärme- und Kälteenergie. Damit wird im Sommer die Straßenoberfläche gekühlt, wodurch die Bildung von Spurrinnen vermieden werden kann. Und im Winter wird sie aufgewärmt - gegen Glatteisbildung. Und nicht nur das: gleichzeitig werden auch noch die Gebäude hier nebenan beheizt und gekühlt.
Eine verrückte Idee? Keineswegs. Arian de Bondt vom niederländischen Unternehmen Ooms Avenhorn hat das so genannte Road Energy System mit entwickelt. Das Prinzip ist so einfach wie genial. Direkt unter der Asphaltdecke wird ein engmaschiges Gitter von Röhren verlegt - ähnlich wie bei einem Sonnenkollektor. Wenn sich im Sommer der Asphalt erhitzt, erwärmt sich auch das Wasser in den Schläuchen. In einem Wärmetauscher gibt es seine thermische Energie an einen zweiten Wasserkreislauf ab: An Grundwasser, das aus tiefen Sandschichten im Boden hochgepumpt wird. Nachdem dieses Grundwasser erwärmt, beziehungsweise im Winter durch die kalte Außenluft gekühlt ist, wird es wieder in den Untergrund geleitet. Und dort auf ungewöhnliche Weise gespeichert. De Bondt:
Die Energie wird in natürlichen Sandlagen in 75 bis 100 Meter Tiefe konserviert. Diese Schichten sind porös, und das Grundwasser strömt dort nur langsam. Deshalb kann es seine Temperatur über mehrere Monate fast konstant halten. Im Ausland ist dieses Prinzip fast unbekannt. Hier ist es aber schon bei über 200 Projekten im Einsatz. Und es funktioniert sehr gut.
Meist besitzen diese so genannten Aquifer-Systeme zwei Speicher: einen für warmes, einen für kaltes Wasser. Gespeist werden sie aus umweltfreundlichen Quellen: etwa der Restwärme und -kälte von Blockheizkraftwerken, oder aus Anlagen, die die Temperatur von Oberflächenwasser oder der Außenluft nutzen. Beim Road Energy System dient nun die Straße als Energielieferant. De Bondt:
Im Sommer wird die im Boden gespeicherte Kälteenergie hochgepumpt und zur Kühlung der Gebäude verwendet. Anschließend fließt es unter dem Asphalt hindurch und kühlt diesen. Danach ist das Wasser aufgeheizt und wird im Wärmespeicher gesammelt.
Und im Winter werden zunächst die Gebäude beheizt, danach die Straße. Es kann kein Glatteis mehr entstehen, Streuen wird überflüssig. Theoretisch können die Asphaltkollektoren überall verlegt werden, wo es im Untergrund geeignete, zwischen Lehmschichten eingeschlossene, Sandlagen gibt. In den Niederlanden ist das auf 80 Prozent der Fläche der Fall. Dennoch sind bislang erst einige wenige Pilotprojekte realisiert worden. De Bondt:
Die Probleme liegen nicht in der Technik, sondern bei organisatorischen Fragen. Wer ist beispielsweise verantwortlich für die einzelnen Teilbereiche: Die Behörden oder die Hauseigentümer? Die Asphaltkollektoren etwa sind meist Eigentum der für den Straßenbau zuständigen Behörden. Energiefragen sind aber nicht ihr Terrain. Eigentlich müsste der Kollektor den Eigentümern der Gebäude gehören.
Sinnvoll ist der Einsatz der Asphaltkollektoren vor allem an Verkehrsschwerpunkten wie Kreuzungen. Und die Gebäude sollten in unmittelbarer Nähe der Kollektoren stehen, um Energieverluste zu vermeiden. Bei größeren Gebäuden wie Krankenhäusern oder Bürokomplexen amortisieren sich dann aber die Investitionen schon nach wenigen Jahren. Und dann lässt sich sowohl günstig als auch ökologisch Energie erzeugen und die Straße temperieren.