Zur Vermeidung von Schlaglöchern könnten Wärmepumpen eingesetzt werden

Aug 06, 2023

Großbritannien: Ein Projekt zur Erforschung des Einsatzes von Wärmepumpen zur Vermeidung von Schlaglöchern auf britischen Straßen hat ein Forschungsstipendium in Höhe von 800.000 £ von der Royal Academy of Engineering erhalten.

Forscher der University of Surrey bestehen darauf, dass ihre neue thermoaktive Straßenlösung dazu beitragen könnte, Schlaglöcher durch Gefrieren und Auftauen im Winter zu verhindern.

Dr. Benyi Cao von Surrey, der Projektleiter, wird mit National Highways zusammenarbeiten, um die Nutzung geothermischer Energie zu testen, um Straßenoberflächen auf einer kontrollierten Temperatur zu halten. Sie werden Erdwärmepumpen einführen, um Straßen im Sommer zu kühlen und im Winter zu erwärmen.

Die Ergebnisse könnten die Art und Weise verbessern, wie Hauptstraßen im gesamten Vereinigten Königreich instand gehalten und modernisiert werden, auch wenn der Klimawandel die Herausforderung erhöht, sie funktionsfähig zu halten.

„Derzeit hält eine typische Autobahn- oder Landstraßenoberfläche 20 Jahre, diese wird sich jedoch mit zunehmenden extremen Wetterbedingungen wahrscheinlich verkürzen“, erklärte Dr. Cao, Dozent an der Fakultät für Nachhaltigkeit, Bau- und Umweltingenieurwesen der Universität. „Durch die Regulierung der Temperatur der Straßenoberflächen dürften sie jedoch deutlich länger halten. Denken Sie neben den Sicherheitsvorteilen und der Reduzierung von Autoschäden auch an die Reduzierung teurer und umständlicher Straßenbauarbeiten.“

Die derzeitige Straßentechnologie verursacht schätzungsweise 700.000 Tonnen Kohlenstoffemissionen pro Jahr, und die Kosten für die Reparatur von Schlaglöchern geplagter Straßen im Vereinigten Königreich werden sich im nächsten Jahrzehnt voraussichtlich auf 12 Milliarden Pfund belaufen.

Thermoaktive Straßen könnten eine kostengünstige und kohlenstoffarme Alternative zur Reduzierung von Straßenschäden darstellen, betonen die Forscher.

Schlaglöcher auf Englands Hauptstraßen haben seit 2018 zu 5.000 Verletzten geführt. Im vergangenen Jahr gab England 1,2 Milliarden Pfund für die Instandhaltung und Reparatur von Straßen aus, ein Prozess mit einem hohen CO2-Fußabdruck.

Während seines fünfjährigen Forschungsstipendiums wird Dr. Cao im Advanced Geotechnical Laboratory der University of Surrey ein Modellstraßensegment im Labormaßstab mit einer Wärmepumpe erstellen, um die thermische Leistung und Widerstandsfähigkeit von Straßen unter kontrollierten Klima- und Verkehrsbelastungen zu bewerten.

Auf britischen Straßen werden groß angelegte Feldversuche durchgeführt und eine vollständige Lebenszyklusanalyse wird die Umwelt- und Finanzkosten thermoaktiver Straßen bewerten.

Er wird außerdem mit dem fortschrittlichen Materialtechnikunternehmen Versarien, einem in Cheltenham ansässigen Unternehmen für fortschrittliche technische Materialien, zusammenarbeiten, um eine neue mit Graphen verstärkte Mikrokapsel zu entwickeln, die sich bei der Erneuerung von Straßen in den Boden unter der Oberfläche eingräbt, um die Wärmeleitung und -speicherung zu verbessern.