Tunnelkraftwerk - Erzeugung von elektrischer Energie aus natürlich generierten Luftströmungen in Tunnelbauwerken

Die Notwendigkeit zur Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen führt dazu, dass Erzeugungsmöglichkeiten, die in früheren Jahren als unwirtschaftlich abgetan wurden nun wieder einer genaueren Betrachtung unterzogen werden. Ist es möglich diese elektrische Energie noch dazu im eigenen Wirkungsbereich zu erzeugen, so reduziert dies die Notwendigkeit eines Zukaufes von Strom. Im gegenständlichen Projekt soll eine nachvollziehbare Grundlage geschaffen werden, inwieweit die Luftströmung in einem Tunnel energetisch zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Da Energie in Summe nicht gewonnen, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden kann, ist es besonders wichtig ausschließlich Situationen zu betrachten, bei denen die Luftströmungen natürlich, d.h. durch meteorologisch bedingte Druckunterschiede oder thermisch bedingte Auftriebskräfte erzeugt werden. An und für sich kann aus einfachen Abschätzungen geschlossen werden, dass eine Stromerzeugung aus der kinetischen Energie der Tunnelluft nur unter ganz besonderen Randbedingungen wirtschaftlich interessant sein könnte. Die genaue Festlegung dieser Randbedingungen sowie die Definition der dafür notwendigen maschinentechnischen und baulichen Randbedingungen sind von hohem Interesse. Motivation ist auch die Festlegung der für einen Wechselbetrieb notwendigen elektromaschinellen Einrichtung, mit Einbeziehung aller notwendigen Einbauten zur Stromeinspeisung ins interne Netz oder Speicherung in Akkumulatoren. So wird es kaum möglich sein, mit den derzeit in quergelüfteten Tunneln üblichen, laufschaufelverstellbaren Axialventilatoren mit zwei Drehzahlen (Dahlanderschaltung) eine Stromgewinnung bei gutem Wirkungsgrad zu erzielen. Die Kombination von theoretisch erzielbarem Nutzen unter den praktisch vorhandenen Randbedingungen ist Kern der Machbarkeitsstudie. Die konkrete Fragestellung lautet, ob - und wenn ja, wo und wie (und mit welchem Aufwand) - eine derartige Stromerzeugung sinnvoll und wirtschaftlich vertretbar eingesetzt werden kann. Die Motivation zur Bearbeitung dieses Projektes ist eindeutig darin zu sehen, dass alternative Stromerzeugungsmethoden auf nachhaltiger Basis untersucht werden und nachvollziehbar eine Aussage zum wirtschaftlichen Einsatz derartiger Methoden getroffen wird.