Bitte Anzapfen: Wie aus Seewasser Wärme wird

Ein Punkt findet in der Energiestrategie 2050 des Bundes überraschenderweise kaum Erwähnung: thermische Netze, die auf Basis von Erdwärme, Grund- oder Seewasser funktionieren. Umweltenergie also. Schade eigentlich, denn insbesondere Seen sind äusserst ergiebige Energiespeicher. In der Kälte des Winters relativ warm, bleiben sie bei hohen Lufttemperaturen angenehm kühl. Es liesse sich ein ansehnlicher Teil des Wärme- und Kühlbedarfs abdecken und die Umwelt massgeblich entlasten – gerade in der Schweiz, wo grosse Seen und relativ grosse Städte oft nahe beieinander liegen.

Erprobtes Verfahren

Klimadebatte und Energiekrise haben das Interesse an der umweltschonenden Nutzung von Gewässern zu Heiz- und Kühlzwecken neu entfacht. Das hierzu eingesetzte Verfahren ist bereits seit Jahrzehnten erprobt, wobei der Schweiz eine Pionierrolle zukommt: 1938 war die Installation einer ersten Wärmepumpe im Rathaus Zürich durch die Firma Escher Wyss ein weltweiter Meilenstein. Die Limmat bot am Ausfluss des Zürichsees mit einer mittleren Temperatur von 7 Grad während der Heizperiode eine ideale Wärmequelle. Heute, über 80 Jahre später, gibt es an Schweizer Gewässern zwar eine grössere Zahl an thermischen Netzen und entsprechenden Neuprojekten, das Potenzial ist aber bei Weitem noch nicht ausgeschöpft. Doch es kommt zunehmend Bewegung in die Sache. Denn Gemeinden, die auf Seewasser zu Heiz- und Kühlzwecken setzen, reduzieren nicht nur ihren CO₂-Ausstoss, sie erreichen auch ihre Energie- und Klimaziele wesentlich schneller. Weil Umweltenergie einfach und lokal verfügbar ist.

Das Prinzip der Seewassernutzung ist relativ simpel: Wärmepumpen entziehen dem Wasser laufend Energie. Dazu wird eine Leitung 20 bis 40 Meter tief in den See gelegt und das 4 bis 10 Grad warme Wasser ans Ufer gepumpt. Ein Wärmetauscher erhöht die Temperatur in einem sekundären Heizungskreislauf. Das Seewasser kommt dabei nie in Kontakt mit anderen Substanzen und fliesst abgekühlt in den See zurück. Ausser den Leitungen wird im See selbst nichts gebaut. Beim Kühlen kommt das gleiche Prinzip zur Anwendung: Das Wasser wird zunächst in ein Reservoir am Ufer gepumpt und anschliessend in ein Röhrensystem geleitet. Es zirkuliert in einem Wärmetauscher, der an das Kühlsystem des Gebäudes angeschlossen ist. Durch die thermische Vernetzung der Systeme werden darüber hinaus auch Synergien zwischen Wärme- und Kälteverbrauchern über die Jahreszeiten möglich.

Seewärmeprojekte von Energie 360°

• In der Gemeinde Wohlen bei Bern nutzt Energie 360° mit dem Wärmeverbund Kappelenring die Wärme des Wohlensees und versorgt rund 110 Liegenschaften. Bei maximalem Schutz von Flora und Fauna ergeben sich jährliche Einsparungen von über 3000 Tonnen CO₂.
• In Zürich Tiefenbrunnen entsteht unter Federführung von Energie 360° ein Energie-Transformationsprojekt, das künftig 200 Liegenschaften mit erneuerbarer Wärme versorgen soll. Zurzeit noch mehrheitlich mit Gas und teilweise mit Erdöl betrieben, wird künftig eine Energielieferung von 15 GWh aus Seewasser angestrebt, woraus eine Einsparung von 2800 Tonnen CO₂ pro Jahr resultiert.
• Der Energieverbund Enerlac von Energie 360° in Tolochenaz und Morges am Genfersee soll in drei Ausbaustufen erfolgen. Das Projekt sieht eine Seewassernutzung für Wärme und Kälte über eine zentrale Wasserfassung vor. Im Endausbau werden 25 GWh Energie geliefert und jährlich 3000 Tonnen CO₂ eingespart
• Der Kinderzoo in Rapperswil-Jona nutzt seit 2014 eine von Energie 360° gebaute Anlage, die Wasser aus dem See zu einer Wärmepumpe auf dem Zoogelände leitet. Das Wasser dient als Hauptwärmequelle für die Heizanlage des Zoos. Es fliesst anschliessend entweder zurück in den See oder wird zum Befüllen der Becken für Elefanten und Pinguine oder zur Reinigung der Zooanlagen genutzt. Dank der Seewassernutzung spart der Kinderzoo pro Jahr gut 100 000 Liter Heizöl und entlastet die Umwelt jährlich um 272 Tonnen CO₂.

Ökologisch unbedenklich

Welche Auswirkungen hat die Nutzung der Seewärme auf den Fischbestand und die Gewässerökologie? Die Forscher*innen des eidgenössischen Wasserforschungsinstituts Eawag gehen davon aus, dass bei einer erwarteten Abkühlung in der Grössenordnung von 0,5 Grad Celsius keine negativen Folgen für die Ökosysteme entstehen. Im Gegenteil: Die Wärmeableitung könnte bis zu einem gewissen Mass sogar dem Treibhauseffekt entgegenwirken, indem der Temperaturanstieg – ausgelöst durch den Klimawandel – etwas abgemildert wird.

Gewaltiger Öko-Effekt

Eine Studie der Hochschule Luzern unter Mitwirkung der Konferenz Kantonaler Energiedirektoren geht davon aus, dass bis 2050 fast 40% des Endenergiebedarfs von Immobilien für Raumheizung und Warmwasser über thermische Netze gedeckt werden könnten. Insgesamt würden so rund 700 000 Haushalte versorgt und durchschnittlich 2500 Liter Öl pro Haushalt substituiert. Insgesamt könnten auf diese Weise die CO₂-Emissionen um 5 Millionen Tonnen pro Jahr gesenkt werden. Deshalb: anzapfen, bitte!