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Stanford hat ein einzigartiges System zur umgekehrten Wärmeerzeugung entwickelt
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
Leland Stanford, eine private Forschungsuniversität in Kalifornien, beschäftigt Nobelpreisträger, die fast täglich eine Entdeckung machen.
Zu den Highlights zählte die neueste Entwicklung der Spezialisten – eine Wärmerückgewinnungsanlage, die bereits in Betrieb genommen wurde und zum Heizen und Kühlen von Gebäuden eingesetzt wird.
Die Entwickler nutzten ein einzigartiges Wärmerückgewinnungssystem und durch die Nutzung eines großen Anteils der Sonnenenergie konnte die Universität ihre Treibhausgasemissionen und ihren Brennstoffverbrauch um fast 70 % senken.
Der Campus erstreckt sich über 32 km² und umfasst über tausend Gebäude. Die Gesamtmenge der Emissionen in die Atmosphäre beträgt jährlich über 150.000 Tonnen.
Das neue System ersetzte ein Ende der 1980er Jahre in Betrieb genommenes Erdgaskraftwerk. Das Kraftwerk nutzte ein unterirdisches Dampfleitungsnetz zum Heizen und Kühlen von Gebäuden. Joe Stagner, Stanfords Geschäftsführer für Energiemanagement, erklärte, dass Kühlung ein Prozess der Wärmegewinnung und nicht der Kälteabgabe sei, wie viele fälschlicherweise glauben. Dampf zirkuliert durch die Rohre und kehrt als Warmwasser zum Kraftwerk zurück, so wie das abgekühlte Wasser nach dem Heizen der Gebäude zu seinem Ausgangspunkt zurückkehrt. Infolgedessen gab das Kraftwerk überschüssige Wärme über einen Kühlturm einfach an die Atmosphäre ab, d. h. sie wurde irrational verbraucht.
Als der Campus wuchs, konnte das vorhandene Heiz- und Kühlsystem die Belastung nicht mehr bewältigen und die Universität war gezwungen, teure Energie zuzukaufen.
Den Universitätsingenieuren fiel auf, dass die Zirkulation von Kaltwasser und Dampf nahezu parallel verlief, und so kamen die Entwickler auf die Idee, ein System zur Wärmerückgewinnung mithilfe erneuerbarer Energiequellen zu schaffen.
Das neue System heißt SESI. Es nutzt Wärme, die bisher an die Atmosphäre verloren ging. Das System leitet heißes Wasser aus den Kühlrohren in einen neuen Kreislauf, sodass keine Wärme verschwendet wird. Die Universität ersetzte Dampfleitungen durch Warmwasserleitungen und stellte auch die Anschlusspunkte von Dampf auf Warmwasser um.
Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen hat die Stadt ihre Emissionen inzwischen deutlich reduziert.
Zur Steuerung des SESI-Systems wurde eine spezielle Software entwickelt. Laut den Entwicklern ist das neue Heiz- und Kühlsystem 70 % effizienter als ein Wärmekraftwerk und ermöglicht eine deutliche Reduzierung des Wärmeverlusts. SESI wurde zudem mit einer Kapazitätsreserve von 25 % ausgestattet, die die Kosten der wachsenden Stadt bis 2050 decken kann. Da kein Dampfverlust mehr auftritt, beträgt die Wassereinsparung aus dem zentralen Kesselhaus mit der Einführung des neuen Systems 70 %; bezogen auf die gesamte Wassermenge, die in der Stadt verbraucht wird, beträgt die Einsparung etwa 20 %.
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