Steam-Netzwerksysteme

Manhattans Dampfsystem

• Seit 1882 versorgt Manhattan Haushalte und Unternehmen mit Dampf. Er wird in Hotels, Restaurants, Krankenhäusern und Museen genutzt und dient in ikonischen Gebäuden Manhattans ebenso wie in gewöhnlichen Apartmenthäusern zum Heizen von Räumen und Wasser.
• Dampf fungiert als Versorgungsleistung, die wie Strom, Abwasser und Wasser zentral erzeugt und gemessen und über ein 105 Meilen langes Rohrnetz an Haushalte und Unternehmen geliefert wird.
• Heute beheizt das Dampfsystem von Manhattan insgesamt 180 Millionen Quadratfuß Wohn-, Gewerbe- und Industriefläche, was mehr als drei Viertel der gesamten Wohnfläche Manhattans entspricht.

Eine kurze Geschichte des Heizens

• Heizen macht die Hälfte des weltweiten Endenergieverbrauchs aus und wird hauptsächlich in Wohngebäuden und in der Industrie eingesetzt.
• Vor der modernen Zentralheizung war Heizen ineffizient, umständlich und manchmal tödlich. Traditionelle Kamine sind sehr ineffizient, benötigen Brennstoffnachschub und erzeugen viele Schadstoffe, was gesundheitsschädlich ist.
• Aufgrund von Effizienz- und Verschmutzungsproblemen wurden Zentralheizungssysteme wiederentdeckt und verbessert; mit der Erfindung des Heizkörpers Ende des 19. Jahrhunderts wurde das Heizen in modernen Wohnhäusern stark vorangebracht.

Das Wachstum Manhattans im 19. Jahrhundert

• Von 1850 bis 1900 stieg die Bevölkerung New Yorks sprunghaft an, und Manhattan wurde extrem dicht besiedelt.
• Die Überbevölkerung führte zu moralischen und gesundheitlichen Problemen, woraufhin Gesetze zu ihrer Eindämmung eingeführt wurden.
• Für das Wachstum der Stadt gab es zwei zentrale Innovationen, die höhere Gebäude ermöglichten: den Aufzug und den Gebäudestahlrahmen.

Die New York Steam Company

• New York übernahm die von Birdsill Holly entwickelte Fernwärme, mit der mehrere Gebäude über einen einzelnen Kessel beheizt wurden, wodurch das Brandrisiko sank und die Heizlogistik zentralisiert wurde.
• 1882 erzielte die New York Steam Company bereits im ersten Jahr einen Umsatz von 200.000 Dollar, und das zentrale System bot große Vorteile für Stadtplanung und öffentliche Gesundheit.

Das moderne Dampfsystem von New York

• Das heute Consolidated Edison (ConEd) gehörende Netz betreibt Dampferzeugungsanlagen in Manhattan und Queens und kauft zusätzlichen Dampf aus einem Werk in Brooklyn zu.
• Das System verfügt über eine Dampfkapatizät von 11,5 Millionen Pfund pro Stunde und verbraucht im Winter Wassermengen, die zwei olympischen Schwimmbecken entsprechen.
• Der Dampf wird über große Leitungen verteilt, und jedes Gebäude wird über ein Serviceventil an das Netz angeschlossen.

Fernwärme im 21. Jahrhundert

• Dampf war zu Beginn des 20. Jahrhunderts ein naheliegendes Medium für die Wärmeübertragung, heute wird jedoch Wasser bevorzugt. Wasser bietet eine höhere Effizienz, und niedrigere Temperaturen und Drücke erhöhen die Sicherheit.
• Wasserbasierte Systeme lassen sich leicht mit verschiedenen erneuerbaren Energiequellen integrieren und haben das Potenzial, die Heizsysteme einer Stadt als Batterie zu nutzen.

Wo Fernwärme sinnvoll ist

• Fernwärme erfordert eine hohe Wärmenachfragedichte und wird vor allem in Wohnanlagen, zentralen Geschäftsvierteln, Regierungskomplexen und auf Campusgeländen eingesetzt.
• Die anfänglichen Investitionskosten sind hoch, doch mit politischer Unterstützung und finanziellen Anreizen kann Fernwärme florieren.

Das Dampfsystem von New York City ist ein symbolträchtiger Teil der Geschichte und des Alltagslebens der Stadt und ein System, das weltweit exportiert und weiterentwickelt wurde. Die Städte der Zukunft werden wahrscheinlich nicht von Hunderten Meilen an Dampfrohren, sondern von lokalen Systemen beheizt und gekühlt, die Wasser durch hochgradig isolierte Leitungen pumpen.

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Hacker-News-Kommentare

• Der Artikel geht von einer Gesamteffizienz von 60 % aus, einschließlich der Wartungskosten für Dampferzeuger und Rohrnetz

  • Stromübertragungssysteme liefern den Verbrauchern etwa 85 % Effizienz, und elektrische Widerstandsheizkörper erreichen 100 % Effizienz
  • Es ist fraglich, ob es irgendeinen Grund gibt, in Neubauten Dampfsysteme einzusetzen

• 1962 begann ein Anthrazitflöz in Centralia, Pennsylvania, zu brennen, und es brennt bis heute weiter

  • Erstaunlich, dass eine unterirdische Kohlemine seit mehr als 60 Jahren brennt
  • Wenn man bei Google nach entsprechenden Fotos sucht, ist das ziemlich interessant

• New Yorker packen gern Dinge in Rohre

  • Nicht nur Wasser, Abwasser und Gas, sondern auch Dampf kommt in Rohre
  • Auf Roosevelt Island kommen Müll und Vakuum in Rohre
  • Früher steckte man auch Post in Rohre, und sogar Menschen kamen in Rohre
  • Das hat etwas Freud’sches und man sollte vielleicht mit einem Therapeuten darüber sprechen

• Auch Seattle und die University of Washington haben ein Dampfsystem

  • Überraschend, dass es wirtschaftlich offenbar immer noch tragfähig ist

• Ich frage mich, wie verbreitet Fernwärmesysteme sind

  • In Montpelier, Vermont, versorgt ein Holzofen die kleine Innenstadt mit Dampf

• Ein sehr interessanter Artikel, und obwohl ich in New York lebe, kannte ich diese Geschichte nicht

  • Die Stelle mit „verkürzt die Lebensdauer um etwa 18 Minuten“ war zum Lachen
  • Wie George Carlin sagen würde: „Aber das sind die letzten 18 Minuten“

• Das Interessanteste an einem Dampfverteilungssystem ist, dass es auch zur Kühlung genutzt werden kann

  • Kühlung ist mit Dampfkompressoren oder Adsorptionskühlung möglich
  • ConEd hat das in New York tatsächlich genutzt oder zumindest als Option untersucht

• In Filmen wirkte der Dampf in dunklen Straßen wie eine coole 80er-Jahre-Ästhetik

  • Es vermittelt das Gefühl, sich „in einer dunklen Ecke der Stadt zu befinden, wo dich niemand hören kann“

• Traditionelle Kamine sind sehr ineffizient; sie verbrauchen 300 Kubikfuß Luft pro Minute für die Verbrennung und leiten bis zu 85 % davon durch den Schornstein ab

  • Ich frage mich, wohin die restlichen 45 Kubikfuß gehen
  • Ob sie in den Raum gelangen und die Menschen ersticken?

• Verwandtes Buch: "The Lost Art of Steam Heating" von Dan Holohan (2017)

  • Es wird argumentiert, dass mangelndes Verständnis für die Wartung von Dampfheizungen zu teuren und ineffizienten Renovierungen geführt hat