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Wärmeforschung: Schweizer Empa baut Wärmedepot im Erdreich

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Dübendorf - An der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) in der Schweiz entsteht ein neuer Forschungscampus mit dem Namen "Co-operate". Unter dem Areal entsteht ein experimenteller, saisonaler Energiespeicher, der nicht nur die neuen Gebäude, sondern das gesamte Empa-Areal mit Energie beliefern wird.

Im Sommer wird etwa die Abwärme von Lüftungen und Laborgeräten gespeichert – um diese dann im Winter zum Heizen oder für die Produktion von Brauchwarmwasser nutzen zu können. Angestrebt wird, rund 90% der generierten Abwärme entweder direkt zu nutzen oder im Erdspeicher "zwischenzulagern".

Für zehn Jahre kann die Empa den Wärmespeicher in erster Linie zu Forschungszwecken nutzen. Der Wärmespeicher – ein Erdsondenfeld mit einem Temperaturgradienten – umfasst 144 Erdsonden, die bis zu 100 Meter tief in den Boden reichen. In dieser Tiefe arbeitet der Speicher besonders effektiv und verliert dabei nur einen geringen Anteil der gespeicherten Wärme an die Umgebung, teilte die Empa mit.

Im Zentrum des Erdsondenfelds können die Maximaltemperaturen bis zu 50°C betragen und am Rand liegen die Werte bei ungefähr 10°C. Über ein Röhrensystem ist es möglich, jede Röhre der Erdsonde einzeln oder auch definierte Bereiche anzusteuern und so den optimalen Mix zwischen Temperatur, Wirkungsgrad und Energiespeicher zu erreichen.

Ein solcher Erdspeicher ist zwar sehr effektiv, wegen seiner großen Masse aber auch träge. Die Empa-Forschenden gehen davon aus, dass sich die endgültige Betriebstemperatur nach circa drei bis vier Jahren eingestellt haben wird.

© IWR, 2022

10.12.2021