Wie funktioniert Aquathermie?
Die Funktionsweise von Aquathermie kann in zwei Oberkategorien unterteilt werden: offene und geschlossene Systeme. In offenen Aquathermie-Systemen wird Wasser entnommen, in geschlossenen Aquathermie-Systemen nicht.
Aquathermie im offenen System
1. Wasserentnahme in der Quelle
Im ersten Schritt wird Wasser von der Quelle (Fluss, See etc.) über Rohre oder Leitungen zum Wärmetauscher der Anlage geleitet. Mit einem Sieb bzw. Fischschutz wird verhindert, dass Tiere und Dreck in die Anlage geraten.
2. Energieumwandlung mit Wärmetauscher
Ein Wärmetauscher überträgt die Wärmeenergie des Wassers auf ein Kältemittel, das bereits bei niedrigen Temperaturen anfängt zu verdampfen.
3. Verdichten des Dampfes
Der so entstandene Kältemitteldampf wird verdichtet (komprimiert), wodurch sich Druck und Temperatur erhöhen.
4. Wärmeabgabe
Der heiße Kältemitteldampf wird weitergeleitet, sodass er seine Wärme an ein Heizsystem oder einen Warmwasserspeicher abgeben kann.
5. Druckabsenkung
Nach der Wärmeabgabe wird der Druck abgesenkt, sodass sich das Kältemittel wieder entspannt, abkühlt und ausbreitet. Der Kältemitteldampf verflüssigt sich dann wieder und der Kreislauf kann erneut beginnen.
6. Wasserrückführung
Abschließend wird das Wasser, dem die Wärme entzogen wurde, wieder in die Quelle zurückgeführt.
Hinweis: Das offene Aquathermie-System heizt mit Wasser und funktioniert so wie eine Wärmepumpe (Wasser-Wasser-Wärmepumpe). Die gewonnene Wärme kann auch hier in einem Wärmespeicher für Spitzenlasten gespeichert werden. So kann im Winter die Wohnung geheizt oder im Sommer die eigene Wohnung gekühlt werden.
Aquathermie im geschlossenen System
Statt der Quelle Wasser zu entnehmen, werden bei geschlossenen Systemen im Gewässer Rohre verlegt. Diese enthalten ein Arbeitsmedium, sodass die Rohre selbst als Wärmetauscher fungieren können.
Solche Rohrsysteme werden beispielsweise in Hafenbecken genutzt und sind oft einfacher zu installieren. Zudem wird durch die geschlossenen Systeme verhindert, dass Schlick, Erde oder Lebewesen in das Aquathermie-System gelangen.
Übrigens: Beim Eingriff des Menschen in die Natur ist es immer wichtig, die dort vorherrschende Tierwelt zu bewahren und zu schützen. Das gilt auch jenseits von Wärmepumpen. So werden etwa beim Umbauen von Flüssen oder Gewässern mittlerweile Fischtreppen installiert.
Die Arten von Aquathermie
Die thermische Energie von Wasser kann im Prinzip überall dort gewonnen werden, wo Wasser vorhanden ist. Die Umsetzung von Aquathermie kann auf eine der drei folgenden Weisen erfolgen:
- TEO: Thermische Energie aus Oberflächengewässern
- TET: Thermische Energie aus Trinkwasser
- TEA: Thermische Energie aus Abwasser
Wird für die Nutzung von Aquathermie Grundwasser verwendet, so wird grundsätzlich von „Hydrothermie“ gesprochen.
Übrigens: Über die Nutzung von Wärmeenergie aus Abwasser haben wir bereits einen eigenen Beitrag verfasst. Erfahren Sie hier mehr zur Abwasserwärmerückgewinnung.
Vor- & Nachteile von Aquathermie
Vorteile
- Erneuerbare und emissionsarme Energiequelle
- Hohe Effizienz dank stabiler Wassertemperaturen
- Ermöglicht Kühlen und Heizen mit Wasser
- Ganzjährig nutzbar
- Gut in Nah- und Fernwärme-Netze integrierbar
Fazit
Natürlich erfordert der Eingriff in die Natur eine sorgfältige Planung sowie Rücksicht auf die Tier- und Pflanzenwelt. Doch besonders geschlossene Aquathermie-Systeme bedeuten nur einen kleinen Eingriff in die vorherrschende Flora und Fauna.
Die Nutzung von Aquathermie ermöglicht, die im Wasser gespeicherte Wärmeenergie für das Heizen und Kühlen zu nutzen – sowohl auf privater als auch auf Quartiersebene. Außerdem machen die ganzjährige Verfügbarkeit und relativ gleichbleibende Temperatur des Wassers Aquathermie zu einer effizienten Energiequelle.
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* Wir leben Diversität und heißen alle Menschen willkommen, unabhängig von Herkunft, Geschlecht, Behinderung und Identität. Wir sind davon überzeugt, dass uns Vielfalt bereichert und im gemeinsamen Arbeiten voranbringt. Deshalb haben wir 2017 die Charta der Vielfalt unterzeichnet.