Während der Betriebsphase werden Tunnelwässer in Kanalisationsleitungen unterhalb der Fahrbahn oder der Trasse aus dem Tunnel abgeführt. Eine Schutzfolie um die Betonummantelung soll die Tunnelröhren vor Wassereinbrüchen schützen und das Bergwasser an der Außenseite der Röhre ableiten. Aufgrund der thermischen Begebenheiten, insbesondere bei hohen Überdeckungen, können diese Kluftwässer Temperaturen bis 25 Grad Celsius erreichen, bei den neuen Basistunnel der schweizerischen NEAT werden sogar Temperaturen über 25 Grad erwartet.

In der Schweiz wurde das Potential dieser frei verfügbaren Wärmequellen bereits in den 1970er Jahren erkannt, nicht zuletzt unter dem Eindruck der Energiekrise von 1973. Der im Zusammenhang mit dem Gotthard-Strassentunnel 1979 eröffnete Autobahnwerkhof Airolo wird unter thermischer Nutzung des aus dem Südportal austretenden Tunnelwassers beheizt und gekühlt. Diese ungewöhnliche Warmwasserquelle, welche mit 400 m³/Stunde und Temperaturen von anfänglich 16-18 Grad Celsius sprudelt, hätte das Potential mit dem gleichzeitigen Einsatz von dezentralisierten Wärmepumpen eine Wärmeleistung von 6 Megawatt zu erzeugen, was für die Wärmeversorgung eines Großteils des Dorfes Airolo ausreichen würde. Bei der Wärmepumpenanlage in Airolo handelt es sich um die erste Anlage ihrer Art. Das System hat sich bis heute bewährt.