Im Untergrund der Städte liegt ein großes Potenzial zur Energiegewinnung erneuerbare Ressourcen. Diese Energien nutzen die vorhandene Infrastruktur wie U-Bahn-Tunnel, unterirdische Pipelines oder sogar Fußspuren. Ein wesentlicher Aspekt ist die Möglichkeit, Luftströmungen oder Restwärme dieser unterirdischen Räume zu nutzen. Mit diesem Ansatz können wir die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und zu mehr Nachhaltigkeit in städtischen Gebieten beitragen.
Windenergie im Untergrund
Eine der ersten Anwendungen, die erforscht wurde, ist die Erzeugung von Windenergie in U-Bahn-Tunneln. In Städten erzeugen die Züge, die durch diese Infrastrukturen zirkulieren, Luftströmungen, die von Menschen genutzt werden können Energietunnel für die Errichtung von Kleinwindkraftanlagen.
Die Durchfahrt von Zügen erzeugt eine Luftbewegung, die sogenannte Luftbewegung „Kolbeneffekt“, mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von bis zu 6 Kilometern pro Stunde. Mithilfe von Windkraftanlagen, die für diese begrenzten Räume konzipiert sind, kann Windenergie erzeugt werden, wobei pro installierter Windkraftanlage 1 Watt erzeugt wird.
Francisco Bugarín, Generaldirektor von Tunel Energy, betont, dass die Vielseitigkeit des Projekts die Installation der Windkraftanlagen auf verschiedenen Oberflächen ermöglicht, beispielsweise in Fabriken oder sogar in Schulen.
Diese Strömungen werden nicht nur zur Stromerzeugung in U-Bahn-Tunneln genutzt, sondern auch in Fabrik- oder Schulkorridoren, wo konstante Luftströmungen erzeugt werden. Die Windkraftanlagen sind modular aufgebaut und können an den Energiebedarf jedes Standorts angepasst werden. Beispielsweise könnten nur drei dieser kleinen Windkraftanlagen eine drei Watt starke LED-Glühbirne antreiben.
Neben den geringen Installationskosten, die auf etwa drei Stunden geschätzt werden, ist einer der Hauptvorteile dieses Systems seine einfache Wartung. Das modulare System ermöglicht die Skalierung der Infrastruktur entsprechend dem Energiebedarf der jeweiligen Umgebung.
Wärmeenergieerzeugung im Untergrund
Eine weitere erneuerbare Quelle, die untersucht wird, ist Nutzung der Restwärme entsteht in Tunneln, Bahnhöfen und unterirdischen Wasserleitungen. An Orten wie dem Madrider U-Bahn, kann die von Bahnhöfen und Zügen erzeugte Wärme zur Klimatisierung umliegender Räume wiederverwendet werden.
An Stationen wie der Puerta del Sol arbeiten Forscher der Polytechnische Universität Madrid (UPM) Sie gehen davon aus, dass mit der Restwärme ausreichend Wärmeenergie erzeugt werden kann, um mehrere Haushalte oder sogar öffentliche Gebäude zu versorgen. Diese Wärme wird gespeichert und kann genutzt werden Brauchwasser erhitzen oder Heizkosten in anderen angrenzenden Infrastrukturen senken.
Die Stadt London ist ein weiteres innovatives Beispiel. Im Bezirk Islington wird die in der Röhre erzeugte Abwärme wiederverwendet, um Wärmeenergie zu erzeugen, die ausreicht, um mehr als 600 Haushalte und eine öffentliche Schule mit Strom zu versorgen. Dieser Ansatz hat gezeigt, dass große Städte ein großes Potenzial haben, unterirdische erneuerbare Energie effektiv zu nutzen.
Neben London gibt es auch andere Städte wie z Wien y Helsinki haben ähnliche Systeme implementiert, um die von ihren Metronetzen erzeugte Wärme zu nutzen und so den CO2-Ausstoß erheblich zu reduzieren.
Anwendungen der Geothermie im städtischen Umfeld
La Geothermie Es handelt sich um eine weitere erneuerbare Technologie, die in Städten eingesetzt werden kann. Diese Energie stammt aus unter der Erde gespeicherter Wärme und wird hauptsächlich in städtischen Umgebungen genutzt Klimaanlage durch Wärmepumpen.
In Madrid die Madrider Subterra-Verband arbeitet an innovativen Projekten, die darauf abzielen, Erdwärme nicht nur in Privathäusern, sondern auch in großen Infrastrukturen wie dem zu nutzen Umfassendes Transportzentrum aus Madrid. Dieses geothermische System, das sich neben der Plaza de Castilla befindet, wird die Klimatisierung großer Räume mit erheblichen Energieeinsparungen ermöglichen und darüber hinaus die CO70-Emissionen um bis zu 2 % reduzieren.
La Polytechnischen Universität von Valencia Es wurde auch das Potenzial der Geothermie zur Klimatisierung großer Gebäude demonstriert. In diesem Sinne ist die Feria de Madrid (IFEMA) hat geothermische Systeme implementiert, die erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten ermöglichen.
Ein weiteres Beispiel findet sich in der Stadt Paris, wo dank Geothermienetzen ganze Stadtteile klimatisiert werden. Diese Technologie kommt nicht nur bei einzelnen Häusern zum Einsatz, sondern deckt bis zu 60 % des Energiebedarfs mehrerer Stadtteile im Süden der Stadt.
Urbane Innovationen: Nutzung von Restenergie
Auch in städtischen Umgebungen ist Abwärme zu einer aufstrebenden Energiequelle geworden. Diese Hitze, die
Normalerweise geht es in Abwassersystemen, U-Bahn-Stationen oder Verkehrstunneln verloren und kann für thermische Zwecke in umliegenden Gebäuden und Büros wiederverwendet werden.
En MadridDie Gemeinschaft ist bestrebt, diese unterirdischen Infrastrukturen zur Förderung zu nutzen Dekarbonisierung und die Energieeffizienz verbessern. Laut Ihrer Energie-, Klima- und Luftstrategie 2023–2030, wird die Nutzung dieser Restenergien der Schlüssel zur Bekämpfung sein Wärmeinsel Das betrifft Großstädte.
Eine der bemerkenswertesten Initiativen ist die regeneratives Bremssystem in der U-Bahn von Madrid, das kinetische Energie in Strom umwandelt und so die Wiederverwendung in den unterirdischen Anlagen ermöglicht. Diese Technologie könnte in Energiespeichersysteme integriert werden, um sie während der Spitzenzeiten zu nutzen.
Ferner die Sportzentrum Moratalaz nutzt unterirdische Wasserbrunnen zur Erzeugung von Wärmeenergie und erzielt so Einsparungen von 39 % bei der Energierechnung von Sportanlagen.
In immer nachhaltigeren Städten wie Helsinki oder New York wird Abwärme nicht nur zur Klimatisierung von Häusern genutzt, sondern auch zur Reduzierung erheblicher Mengen an CO2-Emissionen. Diese Pionierstädte zeigen, dass Restenergien aus dem Untergrund ein Schlüsselelement für die Energiewende sind.
Das große Potenzial von städtischer Untergrund wird beim Übergang zu sauberer Energie immer wichtiger. Die Nutzung erneuerbarer und nichtkonventioneller Energien in der unterirdischen Infrastruktur ist nicht nur eine innovative Lösung, sondern auch eine dringende Notwendigkeit, den Klimawandel einzudämmen und die Nachhaltigkeit in Städten zu verbessern.