Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Zugehörige Dokumente
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Projektziele
(Deutsch)
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- Definition der Kriterien, welche darüber entscheiden, ob an einem bestimmten Standort der Einsatz einer geothermischen Weichenheizung möglich oder sinnvoll ist.
- Erfassen der relevanten standortbezogenen Informationen von verschiedenen Bahnunternehmen.
- Begleitung der quantitativen GIS-Analyse im Partnerprojekt 065 „Potenzialbestimmung für geothermische Weichenheizungen in der Schweiz“: Abschätzung des Anteils an Weichenheizungsstandorten, welche für geothermische Beheizung in Frage kommen.
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Abstract
(Deutsch)
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In der Schweiz werden pro Jahr durchschnittlich 60 bis 70 GWh Energie für Weichenheizungen verbraucht.
In der Regel werden elektrische Widerstandsheizungen oder Gasweichenheizungen eingesetzt.
Weichen können aber auch geothermisch beheizt werden, was den Energieverbrauch signifikant
senkt. In Deutschland wurden in den letzten Jahren rund 30 geothermische Weichenheizungen in Betrieb
genommen. In der Schweiz existiert bisher noch keine solche Anlage.
Das Ziel des vorliegenden Projekts ist, das Potenzial der geothermischen WHZ für die Schweiz abzuschätzen.
In einem ersten Schritt wurden Kriterien festgelegt, welche die Eignung eines Weichenheizungsstandorts
für geothermische Beheizung definieren. Anhand dieser Kriterienliste wurden anschliessend
rund 8600 bestehende Weichenheizungsstandorte beurteilt. Dies erfolgte anhand einer automatisierten
Auswertung auf GIS-Basis. Berücksichtigt wurden Bewilligungszonen, Abstände von Gewässern,
Abstand vom Gleisbereich, bestehende Gebäude sowie Landbesitzverhältnisse.
Die Auswertung zeigt, dass rund die Hälfte der bisherigen Standorte für eine geothermische Beheizung
in Frage kommen. Die grösste Einschränkung entsteht durch kantonal geregelte Verbotszonen für Erdwärmesonden.
Ca. 40% der Standorte liegen in solchen Verbotszonen. Aufgrund der Studienresultate
gibt es keine Hinweise dafür, dass die geothermische Beheizung von Weichenheizungen in der Schweiz
nicht tauglich wäre.
Im Gebäudebereich hat sich die Nutzung der Geothermie zu Heiz- und Kühlzwecken seit längerem
etabliert. Bei ca. 25% der Neubauten in der Schweiz werden Erdwärmesonden eingesetzt. Wenn bei
den Weichenheizungen längerfristig auch ein Viertel des Bestandes durch geothermische Weichenheizungen
ersetzt werden würde, könnten schätzungsweise rund 20% der benötigten Energie (bezogen
auf alle Weichenheizungen in der Schweiz) eingespart werden.
Eines der grössten Hindernisse für die Verbreitung der Technologie sind die vergleichsweise hohen
Investitionskosten bei gleichzeitig tiefen Energietarifen. Dazu kommen psychologische Hemmnisse und
fehlendes Grundwissen über die physikalischen Vorgänge an der Weiche. Die Studie empfiehlt, dass
mit einer entsprechenden Förderstrategie die Realisierung von geothermischen Weichenheizungen angestossen
werden soll.
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Abstract
(Englisch)
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The energy consumption of railway switch point heaters in Switzerland amounts up to 60 to 70 GWh
during the course of an average winter. Generally, electrical resistance heaters or gas heaters are used.
It is, however, possible to use geothermal energy for switch point heating, which could reduce the energy
consumption significantly. In the last years, around 30 geothermal switch point heaters were built in
Germany but there is none in Switzerland so far.
This study aims to provide an estimation of the potential of geothermal switch point heaters in Switzerland.
First, it had to be defined which factors are decisive for the suitability of a switch point position for
geothermal heating. Thereafter, the positions of around 8600 switch point heaters were examined with
an automatic GIS-analysis. In this analysis, prohibition zones for borehole heat exchangers, distance to
waters and to rails, buildings and boundary of parcels were considered.
The analysis shows that about half of the positions of the existing switch point heaters in Switzerland
would be suitable for geothermal heating. The main restriction results from the prohibition zones for
borehole heat exchangers. Around 40% of the switch points are located in such zones. Nevertheless,
the study did not reveal any hint that geothermal switch point heating is not suitable in Switzerland.
In the field of building technology, the use of geothermal energy for heating as well as cooling purposes
is widespread. In nearly 25% of the new buildings in Switzerland borehole heat exchangers are used. If
the same percentage of the switch point heaters were replaced by a geothermal heating, the energy
consumption of all switch point heaters in Switzerland could be reduced by about 20%.
One of the main obstacles for the development of this technology in Switzerland are the relatively high
investment costs and the currently low energy costs. Furthermore, there are psychological barriers as
well as a lack of understanding of the physical processes at the rail. For a successful development
strategy, theses points have to be considered.
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Abstract
(Französisch)
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En Suisse, le chauffage d’aiguillage ferroviaire consomme en moyenne 60 à 70 GWh d’énergie par an.
En général, cette demande est satisfaite par des installations de chauffage électrique à résistance ou
de chauffage au gaz. Les systèmes d’aiguillage pourraient aussi être chauffés par des sources géothermiques,
ce qui réduirait significativement la consommation énergétique. En Allemagne, c’est le cas pour
environ 30 installations qui ont été mises en service dans les dernières années. Il n’y a pour l’instant
pas de telle installation en Suisse.
L’objectif du présent projet est l‘estimation du potentiel du chauffage géothermique des systèmes d’aiguillage
en Suisse. Dans un premier temps, des critères définissant si l’emplacement de l’aiguillage est
adapté au chauffage géothermique ont été choisis. Environ 8600 aiguillages existants ont été analysés
suivant ces critères. L’analyse a été réalisée par une évaluation automatique basée sur un SIG. Les
zones d'autorisation, les distances aux cours d’eau, la distance à la zone de voie, les bâtiments existants
ainsi que les propriétés foncières ont été considérés pendant l’analyse.
L’évaluation montre qu’environ la moitié des emplacements sont des candidats potentiels pour un chauffage
géothermique. La contrainte la plus importante est due aux zones interdiction de forage géothermique,
soumises aux cantons. Environ 40% des emplacements se situent dans de telles zones. D’après
les résultats de l’étude, il n’y pas d’indication que le chauffage géothermique d’aiguillage ne serait pas
adapté en Suisse.
Dans le domaine du bâtiment, l‘utilisation de sources géothermiques à des fins de chauffage et de
climatisation est depuis longtemps établie. Environ 25% des nouvelles constructions en Suisse comprennent
des sondes géothermiques. A long terme, si un quart des chauffages d’aiguillages étaient
remplacée par des chauffages géothermiques, environ 20% de la consommation énergétique (totale
des chauffages d’aiguillages suisses) pourrait être économisée. L’un des plus gros obstacles pour la
dissémination de cette technologie sont des coûts d’investissement relativement élevés combinés à des
coûts énergétiques actuellement bas. A ceci s’ajoutent des barrières psychologiques et une connaissance
insuffisante des processus physiques d’aiguillage ferroviaire. Une stratégie de soutien adaptée
permettrait de déclencher la réalisation de chauffages géothermiques d’aiguillages ferroviaires.
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