|
TEPLO Z TUNELU
aneb o energetickém zdroji, který ve Švýcarsku stojí za využití

Jižní portál želežničního tunelu Simplon. V budoucnu se i zde uvažuje o instalaci tepelného čerpadla využívajícího vytékající teplou vodu.
|
Tunely a štoly odvodňují hory, kterými procházejí. Tato drenážní voda je pomocí příčných kanálů sváděna k portálům. Je-li mohutnost skalního masivu překrývajícího tunel dostatečně velká, může teplota vody dosahovat až 30 °C (průměrně se zvyšuje o 3 °C za sto metrů masivu). Pokud je tunel dostatečně velký, může tato forma geotermální energie sloužit k vytápění objektů poblíž jeho portálu.
S více než 700 železničními a silničními tunely má Švýcarsko nejvyšší hustotu takových staveb na světě. V roce 1995 zmapoval švýcarský Spolkový úřad pro energii geotermální potenciál tunelů a štol. Z asi 600 prozkoumaných staveb bylo v první fázi vybráno na 130 staveb pro energetické využití. V druhé fázi byl výběr zúžen na 15 zajímavých tunelů s celkovým geotermickým potenciálem okolo 30 MW, které by mohly vytápět až několik tisíc rodinných domků.
V současné době se ve Švýcarsku využívá šest tunelů k vytápění objektů tepelnými čerpadly: St. Gotthard-N2, Furka, Mappo-Morettina, Hauenstein, Ricken a konečně Grosse St. Bernard, který nevyužívá drenážovanou vodu, ale teplý vzduch z tunelu.
Silniční tunel St. Gotthard, Tessin
Již od roku 1979 je tato dálniční spojka využívána k vytápění díky získávané geotermální energii. Z tunelu vytéká na jižním portále cca 6 700 l/min vody o teplotě 17 °C. Tepelné čerpadlo je založeno na principu ponořených desek, které ochlazují vodu na 2,3 °C. Výkon instalované jednotky je 1 860 kW, avšak při uvažované modernizaci tohoto
zařízení se bude moci tepelný zdroj silněji ochladit a výkon

Teplem z vody odváděné z tunelu Furka se vytápí 177 bytů v Oberwaldu u Wallisu.
|
bude možné zvýšit na 4 500 kW.
Železniční tunel Furka, Wallis
Západní portál Furky opustí za minutu asi 5 400 litrů vody o teplotě 16 °C. Potrubím voda směřuje k níže položené vesnici, kde byl nedávno vybudován centrální systém vytápění s ústředním tepelným čerpadlem. Dnes se tak zde vytápí na 177 bytů a jedna sportovní hala, celkový instalovaný výkon čerpadla je 960 kW.
Železniční tunel Ricken, St. Gallen

Budova obecní výtopny s tepelným čerpadlem v Kaltbrunnu, pro které je jako energetický zdroj použita opět voda ze železničního tunelu Ricken. Technologie tepelného čerpadla je německá.
|
Tunel o délce 8,6 km leží na trati St. Gallen - Rapperswil. Jeho jižní portál se nachází na okraji vesnice Kaltbrunn. Drenážní voda s výtokem 690 l/min a o teplotě 12 °C se za pomoci tepelného čerpadla využívá k vytápění víceúčelové budovy, tělocvičny, budovy civilní obrany a školky. Množství a teplota vody mají rozhodující vliv na počet odběratelů tepla. Pro jeho výrobu se v Kaltbrunnu využívá tepelné čerpadlo s topným faktorem 4 a výkonem 156 kW. Touto jednotkou má být za rok vyrobeno 250 000 kWh tepla, což ročně nahradí 28 t topných olejů, které se dříve používaly k vytápění. To však představuje využití jen třetiny stávajícího teplotního potenciálu tunelu!
Železniční tunel Hauenstein, Trimbach
Toho času největší švýcarský projekt na využití geotermální energie vody z tunelu se nalézá u železničního tunelu Hauenstein. Na jižním portále každou minutu vytéká až 2 500 litrů vody o teplotě 16 - 22 °C. Toto množství začala na podzim 1999 využívat k vytápění obec Trimbach ze solothurnského kantonu. Za portálem skladuje vodu ve velké nádrži a přes izolované potrubí v podzemí ji přivádí k centrální výtopně blízké vesnice. Tam vodu ochladí na 5 °C a vypustí zpět do přírody. Odebrané teplo slouží díky tepelnému čerpadlu k vytápění 150 domů i několika obecních objektů (průměrná teplota nosného média je 55 °C). Tepelná čerpadlo má topný faktor 3. Investiční náklady projektu byly vyčísleny na 1,06 miliónu EUR, přičemž obec získala dotaci v rámci výzkumného programu Spolkového úřadu pro energii ve výši 360 000 EUR. Zejména tato dotace zde umožnila dosáhnout konkurenceschopnou cenu tepla na úrovni 1,3 Kč za kWh. Díky ekologickému využití geotermální energie se ročně ušetří cca 220 tun emisí skleníkových plynů.
Čím je zajímavé využití vody z tunelů:
 |
vytékajícím množstvím: z prozkoumaných tunelů, které je vhodné energeticky využít, vyteče za minutu od 360 litrů (Ascona) až 18 000 litrů (Grenchenberg).
|
 |
teplotou: čím vyšší je teplota vody, tím vyšší je potenciální zisk tepla. Využívá se voda o teplotě od 10 do 24 °C (např. vojenská štola Rawyl).
|
 |
vzdáleností ke spotřebitelům: je to jeden z hlavních faktorů, které ovlivňují investiční náklady projektu, přitom řada portálů se nachází u vesnic.
|
 |
přívětivostí vůči životnímu prostředí: náhradou fosilních paliv se snižují i emise skleníkových plynů.
|
Geothermální potenciál 5 železničních a silničních tunelů,
u kterých voda z nichž vytékající je energeticky využívána.
Další informace:
 |
René Cotting, Cotting Ingenieurbüro AG, CH-8730 Uznach, cotting-ag@bluewin.ch
|  |
Harald Gorhan, Bundesamt für Energie BFE, Programmleiter Geothermie, c/o Electrowatt Engineering AG, CH-8037 Zürich,
harald.gorhan@ewe.ch
|  |
Markus Geissmann, Bundesamt für Energie BFE, Bereichsleiter Geothermie, CH-3003 Bern,
markus.geissmann@bfe.admin.ch
|
Jiří Dvořák
lea2@ecn.cz
| |