Die temperierte Straße

摘要

Eine temperierte Straße? Bei genauerer Betrachtung weist die Vision einer temperierten Fahrbahnoberfläche überzeugende Vorteile auf und ist technisch bereits heute umsetzbar, wie eine Reihe von Projekten weltweit belegt. Im Rahmen der vorgestellten Machbarkeitsstudie wurden die Möglichkeiten und Grenzen einer Fahrbahntemperierung untersucht. Unter Berücksichtigung unterschiedlicher Asphalt- und Speicherkonzepte sowie der in Deutschland vorherrschenden geologischen und klimatischen Randbedingungen erfolgte eine Auswertung der Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit eines energetischen Gesamtsystems aus Fahrbahn, Speicher und Gebäude. Die Studie stellt die Rahmenbedingungen für eine Realisierung einer solchen Anlage dar. In vorangegangenen Forschungsvorhaben wurde deutlich, dass sich mit einer Fahrbahnheizung abgesehen vom volkswirtschaftlichen Nutzen aus der gesteigerten Verkehrssicherheit nur ein geringer betriebswirtschaftlicher Nutzen aus eingesparten Winterdiensteinsätzen erzielen lässt. Im nächsten Schritt wurde daher der Nutzen einer Kühlung der Fahrbahndecke im Sommer, die sich insbesondere bei Asphaltdeckschichten als vorteilhaft erweist, in die Betrachtung einbezogen. Bei den zugehörigen thermodynamischen Simulationen zeigte sich ein erheblicher Energieüberschuss in der Jahresbilanz. Daher war es nur folgerichtig, für diese Energie mögliche Abnehmer zu suchen. Im Gegensatz zu den erst im Verlauf des Nutzungszeitraums entstehenden Einsparungen aus der Kühlung der Fahrbahnoberfläche können aus einem solchen Verkauf erneuerbarer Energie ganz konkret und kurzfristig Einnahmen generiert werden. Es zeigt sich, dass mit der ganzjährigen Klimatisierung angrenzender Gebäude zwar Einnahmen erzielt werden können, die Wirtschaftlichkeit aber durch die Kosten für die Speicherung bestimmt wird. Letztlich scheint die Umsetzung einer solchen Anlage immer dann wirtschaftlich darstellbar, wenn die geologischen, klimatischen und topografischen Rahmenbedingungen eine effiziente Speicherung der Energie zulassen. A tempered road system? On closer reflection the vision of a tempered road surface reveals convincing benefits and as shown in previous international studies is already technical viable. In the context of the presented feasibility study the possibilities and limitations of a tempered road system are pointed out. With consideration of different asphalt and storage concepts as storage concepts as well as the geological and climatic conditions in Germany, an analysis of the efficieny and feasibility of an energetic complete system consisting of road, building and storage is carried out. The study investigates the conditions necessary to plan and realize such a system. Previous studies have shown that the main benefit of a road surface heating in winter results from the economic value gained through the increase of road safety and besides that only small benefit could be obtained by business aspects achieved by reducing winter maintenance operations. Therefore, the next step was to include benefits of cooling the road surface in summer in the examination what is particularly advantageous for the asphalt covering layer. The associated thermodynamic simulation showed a significant energy surplus in the annual balance sheet. Consequently, potential customers for the excess energy were searched for. In contrast to savings achieved through cooling the road surface arising during the period of use, revenues can be precisely and short-termed generated by selling renewable energy. It turns out that revenues can be gained by the annual air conditioning of associated buildings but storage costs define the economic efficiency. Lately the realization of such a system makes economic sense when the geological, climate and topographic framework conditions allow an efficient storage of the generated energy.