Zum Hauptinhalt springen

Aquathermie – Systeme und Nutzen

Die Aquathermie nutzt die im Wasser enthaltene Wärmeenergie, um damit zu heizen oder zu kühlen. Als Wärmequelle dienen dabei, je nach Verfügbarkeit, Flüsse, Seen, oder auch Abwasser.

Aquathermie kann also aus unterschiedlichen Quellen gewonnen werden. Wir unterscheiden

  • Thermische Energie aus Oberflächenwasser (TEO), also z. B. aus Seen, Flüssen
  • Thermische Energie aus Abwasser (TEA)

Die Wissenschaft misst diesem Themenbereich erhebliche Bedeutung bei: Durch die Wärmepumpe, die während der letzten Jahre immer effizienter (auch kosteneffizienter) geworden ist, wird die Nutzung von frei verfügbarer, kostenloser Niedertemperaturwärme immer interessanter. Mithilfe der Wärmepumpe kann diese Wärme aus Erdreich,  Luft, Flüssen und Seen oder Abwasser auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und somit nutzbar gemacht werden. Experten sind sich einig, dass der Siegeszug der Wärmepumpe mit der Nutzung von Niedertemperaturwärme gerade erst begonnen hat.

Auch kaltes Wasser enthält Wärmeenergie

Viele Menschen können sich gar nicht vorstellen, dass Wasser, welches nur wenige Grad Celsius misst, als Wärmequelle infrage kommt. Doch moderne Wärmepumpen können Wärme auch dann entziehen, wenn die Quelle eher kalt ist. Die Wärmeenergie wird dabei so effizient eingesetzt, dass damit Gebäude beheizt oder auch gekühlt werden können. Bei der Aquathermie entzieht ein Wärmetauscher dem Wasser die Energie. Dabei gibt es unterschiedliche Systeme.

Energiespundwände: Quartiersversorgung mit Aquathermie

Zur Erschließung und Versorgung von großen Gebäuden und ganzen Quartieren eignen sich Energiespundwände, die an Flussufern oder beispielsweise in einem Hafenbecken als Befestigung in den Boden getrieben werden und auf einer Seite am Wasser angrenzen, auf der anderen an Land. Auf der Landseite sind geothermische Wärmetauscher verbaut, diese werden mit einer Wärmepumpe betrieben. Die Anlage bildet einen geschlossenen Kreislauf, in dem ein Wärmeträgermedium verwendet wird und ist deshalb in Hinblick auf eine Umweltgefährung unbedenklich. Aufgrund ihrer geometrischen und physikalischen Eigenschaften (hohe Wärmeleitfähigkeit und große Übertragungsfläche) eignen sich Stahlspundwände besonders für die thermische Nutzung und können zum Heizen und Kühlen genutzt werden. Neben den bisherigen statischen und dichtenden Funktionen werden Spundwände so um eine energetische Funktion erweitert.

Energie-Spundwände können hervorragend zur Quartiersversorgung eingesetzt werden, ebenso wie für große Fernwärmenetze bei Stadtwerken und kommunalen Anbietern. Auch Contracting-Modelle sind in diesem Zusammenhang interessant.

Wärmegewinnung für Einfamilienhäuser

Die Versorgung von Einfamilienhäusern oder Hausbooten kann mit einem einfach zu installierenden Wärmetauscher erfolgen, der im Wasser befestigt wird. Je nach Produkt ist dies mit mehr oder weniger Aufwand verbunden. Bei manchen Modellen gilt es, darauf zu achten, dass sie sich tief genug im Wasser befinden, so dass sie im Winter nicht einfrieren. Andere Modelle bedürfen einer zusätzlichen Heizung, die das Einfrieren verhindert. Es gibt Produkte mit großem und andere  mit minimalem Platzbedarf. Die Installation sollte so erfolgen, dass noch eine gute Wasser-Zirkulation möglich ist. Optimalerweise ist das Gewässer mindestens 1,40 Meter tief, damit der Temperaturentzug keine zu großen Auswirkungen zeigt. Dabei ist es – zumindest bei Wärmetauschern aus Kunststoff – unerheblich, ob es sich um Süß- oder Salzwasser handelt. 

Aquathermie-Nutzung: Was gilt es zu beachten?

Aquathermie kann aus unterschiedlichen Quellen gewonnen werden. Wir unterscheiden

  • Thermische Energie aus Oberflächenwasser (TEO), also z. B. aus Seen, Flüssen
  • Thermische Energie aus Abwasser (TEA)

Wird die Wärmeenergie aus einem Gewässer entzogen, stellt das immer einen Eingriff in die Umwelt dar. Daher ist es notwendig, zunächst zu überprüfen, wie sich eine Abkühlung des jeweiligen Gewässers auf dessen Tier- und Pflanzenwelt auswirkt. In einem See ist dabei die Wahrscheinlichkeit von Folgen größer als in einem fließenden Gewässer, in dem das Wasser sich ständig erneuert. Doch auch im See sind die Folgen nicht unbedingt negativ: Wird im Sommer Wärme entzogen, kann dies beispielsweise das Algenwachstum mindern – ein durchaus positiver Effekt.

Auch Wasserwerke stehen der Idee zur thermischen Nutzung der Oberflächengewässer oft positiv gegenüber, weil so eine Abkühlung der ohnehin zu warmen Gewässer erreicht wird. Noch ein Beispiel: Wird das Warmwasser in einem Quartierswärmenetz mittels Wärmepumpe – angetrieben durch Photovoltaikstrom und Aquathermie – erwärmt, hat das gleich mehrfachen Nutzen für die Umwelt: Zum einen werden Photovoltaikstrom und Stromüberschüsse (bei hoher Sonneneinstrahlung) sinnvoll im Eigenbedarf genutzt, zum anderen wird dem Oberflächengewässer Wärme entzogen.

Abwasser: Perfekt für Aquathermie

Die Nutzung thermischer Energie aus Abwasser ist unter dem Nachhaltigkeitsaspekt besonders interessant. Anders als bei der Aquathermie-Nutzung aus Gewässern muss hier kein Fluss oder See in der Nähe sein – Abwasser produziert jeder Mensch unaufhörlich selbst. Eingebunden in ein Fernwärmenetz, erhöht sich die Energieeffizienz durch kurze Transportwege und somit geringe Wärmeverluste – ein ökologisch und finanziell interessantes System für Städte und Kommunen. Folgenlos für die Umwelt kann die Abwasserwärme-Technologie im Sommer auch zum Kühlen genutzt werden, indem die Wärme aus den Häusern in das Abwassernetz eingespeist wird.

Wir von goodmen energy verfügen über das nötige Know-how in Bezug auf Quellen und deren Nutzung, geben Ihnen eine professionelle Beratung hinsichtlich der geeigneten Fördermittel, führen Machbarkeitsstudien für Ihr Quartier durch und verfügen über ein ausgezeichnetes Netzwerk an entsprechenden Firmenkontakten zur effizienten Umsetzung Ihres Projekts. Sprechen Sie uns an - per Telefon, E-Mail oder über das Kontaktformular auf der Website.