Ingenieurinnen und Ingenieure des Labors für Bodenmechanik (LMS) an der EPFL haben laut ihrer Mitteilung die Nutzung von Geothermie in zwei sehr unterschiedlichen Anwendungsfällen untersucht: in einer U-Bahn-Station und in einem unterirdischen Rechenzentrum. Dabei ging es den Forschenden in diesem Innosuisse-Projekt gemeinsam mit dem international tätigen Ingenieursbüro Amberg Engineering aus dem Kanton Zürich um die Optimierung der Klimatisierung durch eine verbesserte Nutzung von energetischen Geostrukturen.
Dies sind Bauteile von Gebäuden, die sich im Boden befinden und für die Wärmeleitung verwendet werden können. Dazu zählen Energiepfähle, Bodenplatten und Wände von Untergeschossen. Die zwei Studien wurden in der Fachzeitschrift „Tunnelling and Underground Space Technology” veröffentlicht.
Für die von dem Team entwickelten übertragbaren Modelle wurden entweder die meisten physikalischen Faktoren der unterirdischen Eisenbahninfrastruktur berücksichtigt oder aber neben der Geometrie des Gebäudes und der mechanischen Belüftung auch die Kapazität zur Ableitung überschüssiger Wärme durch geothermische Aktivierung.
Die Forschenden fanden unter anderem heraus, dass sich ein geothermisches System in einem unterirdischen Rechenzentrum in drei bis sieben Jahren amortisiert. Ersetzt die geothermische Energie die von Gasheizkesseln erzeugte Wärme, könnten die jährlichen CO2-Emissionen am typischen Standort dieser Fallstudie um 45 Prozent gesenkt werden.
Sofie ten Bosch, Bauingenieurin im LMS und Studienhauptautorin, konnte in diesen beiden Untersuchungen ihre Doktorarbeit in zwei konkreten Anwendungen umsetzen. Sie sagt: „Die Technologie zur Bewertung des Potenzials von Geothermie in einem bestimmten Gebiet ist mittlerweile ausgereift, und wir sehen, dass die Branche bereit ist, neue Möglichkeiten für die optimale Nutzung dieser nachhaltigen Wärmequelle zu erkunden.”
