Ein natürlicher Thermostat von 10 °C, zu Grenzkosten
Der Tunnel ist die Bohrung. Geothermische Schleifen während des Aushubs hinzuzufügen kostet nur einen Bruchteil einer eigenständigen Anlage. Ergebnis: Heizung im Winter, Klimatisierung im Sommer und eine einzige Infrastruktur, die doppelt dient.
Warum es funktioniert: der Fels „spürt“ den Winter nicht
An der Oberfläche schwankt die Temperatur enorm – von über 30 °C im Sommer bis unter −25 °C im Winter in Québec. Doch diese Schwingung dämpft sich in der Tiefe sehr schnell: der Boden wirkt wie ein gigantisches thermisches Schwungrad. In etwa zehn Metern Tiefe bleibt von der jahreszeitlichen Schwankung der Oberfläche fast nichts mehr übrig.
Das ganze Jahr stabil, Sommer wie Winter. Es ist dieselbe Zahl wie die Tiefe unserer Stationen.
Der Unterschied zwischen Januar und Juli in dieser Tiefe ist minimal – praktisch konstant.
Über 55 °C jährliche Amplitude. Genau ihr entgeht man, indem man die Wärme in der Tiefe holt.
Unsere Stationen reichen bereits bis in diese Tiefe – die Geothermie ist zum Greifen nah.
Zwei kostenlose Quellen, schon unter unseren Füßen
Die Station profitiert in Wirklichkeit von einem doppelten thermischen Vorteil, der unserem Netz eigen ist und den kein gewöhnliches Gebäude an der Oberfläche hat:
1. Die lauwarme Luft des Tunnels
Die Tunnelluft hält sich dank des Felsens bei rund 10 °C und steigt natürlich zu den Eingängen auf. Eine an den Tunnel angelehnte Station beginnt also nicht bei der eisigen Straßenluft: sie startet bereits bei 10 °C. Das ist Wärme, die bereits von der Belüftung bezahlt ist – man muss sie nur zurückgewinnen.
2. Die Geothermie des Felsens
Neben der Station vergrabene Schleifen tauschen mit dem 10 °C warmen Fels: man entzieht ihm im Winter Wärme und gibt im Sommer Wärme ab. Dasselbe Loch dient im Lauf der Jahreszeiten in beide Richtungen.
Die ehrliche Nuance. Ein Boden mit 10 °C ist lauwarm, nicht heiß. Um eine Station auf 20 °C zu bringen, braucht es eine Wärmepumpe – und eine Wärmepumpe verbraucht Strom. Die Geothermie streicht die Rechnung also nicht, sie teilt sie durch 3 oder 4. Für 1 kWh eingespeisten Strom liefert die Wärmepumpe 3 bis 4 kWh Wärme (das ist ihr „COP“). Das ist hervorragend, aber es ist nicht null – und das klar zu sagen macht das Argument vor einem Ingenieur stichhaltig.
Die Rechnung für eine typische Station
Eine Eingangsstation ist eine anspruchsvolle Umgebung zum Heizen: verglaster Pavillon, Türen, die sich unaufhörlich öffnen, ständiger Luftzug (Kamineffekt des Tunnels). Nehmen wir an, dass eine solche Station bei großer Kälte das Äquivalent von 100 kW Spitzenheizleistung verlangt, und vergleichen wir drei Arten, sie zu heizen:
| Heizart | Verbrauchter Strom | Urteil |
|---|---|---|
| Elektrische Heizleisten (Direktheizung) | 100 kW | Einfach, aber teuer. Die zu schlagende Referenz. |
| Geothermische Wärmepumpe (COP 3,5) | ≈ 29 kW | ≈ 70 % weniger Strom für dieselbe Wärme. |
| Keine Heizung | 0 kW | Station bei wenigen Grad über null, rutschige Böden. Für einen Empfangsbereich inakzeptabel. |
Im Sommer klimatisiert dasselbe System kostenlos. Während der Hitzewelle wird der 10 °C warme Fels zu einer Kältequelle: die Wärmepumpe kehrt ihren Zyklus um und kühlt die Station, indem sie die Wärme in den Boden abgibt. Eine einzige Investition, zwei Nutzungen – Heizung im Winter, Klimatisierung im Sommer. Das ist der stärkste Vorteil des Ansatzes.
Was das an der Rechnung des Netzes ändert
Heizung und Klimatisierung der Eingänge sind bereits im Posten Energie des Betriebsbudgets (9,5 Mio. $/Jahr) enthalten, innerhalb des Anteils „Stationen“. Heute setzt diese Zahl eine elektrische Direktheizung voraus. Beim Wechsel zur Geothermie isoliert man diese Ausgabe und reduziert sie stark:
| Posten (Heizung + Klimatisierung der 150 Stationen) | Elektrisch direkt | Mit Geothermie |
|---|---|---|
| Geschätzte Jahresenergie | 10 bis 14 GWh | 3 bis 4 GWh |
| Jahreskosten (≈ 8,5 ¢/kWh, Hydro-Québec) | ≈ 0,9 bis 1,2 Mio. $ | ≈ 0,3 Mio. $ |
| Jährliche Ersparnis | — | ≈ 0,7 bis 0,9 Mio. $/Jahr |
In absoluten Zahlen bleibt die Ersparnis im Maßstab eines Budgets von ~194 Mio. $/Jahr bescheiden – der Strom ist in Québec bereits günstig. Der wahre Gewinn liegt anderswo: die Geothermie beantwortet eine Frage, die jeder Gutachter stellen wird („wie heizt man 150 Eingänge im québecois Winter?“), und verwandelt einen blinden Fleck in ein Argument – ein Verkehrsnetz, das zugleich zu einer sparsamen Energieinfrastruktur wird.
Eine Infrastruktur, zwei Funktionen
Weil wir ohnehin 150 km Tunnel und 150 Stationen in 10 m Tiefe graben, kommt die Geothermie fast gratis hinzu. Sie heizt im Winter, klimatisiert im Sommer, senkt den Strombedarf der Eingänge um 65 bis 75 % und stärkt das Argument der Energieunabhängigkeit des Projekts – gestützt auf die Wasserkraft und nunmehr auf die Wärme des québecois Bodens.
Zum Merken
- Der Fels in 10 m liegt ganzjährig bei ≈ 10 °C – ein natürlicher Thermostat, unempfindlich gegenüber Winter wie Hitzewelle.
- Grenzkosten: der Tunnel ist bereits die Bohrung, also kosten die geothermischen Schleifen nur einen Bruchteil einer eigenständigen Anlage.
- Eine Wärmepumpe bleibt nötig: die Geothermie teilt den Heizstrom durch 3 bis 4, sie eliminiert ihn nicht.
- Doppelnutzung: Heizung im Winter, Klimatisierung im Sommer, mit demselben System.
- Ersparnis: in der Größenordnung von 0,7 bis 0,9 Mio. $/Jahr, und vor allem ein Argument, das das Dossier festigt.