Wärme aus Seen und Flüssen für Wärmepumpen nutzen

Das vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanzierte Projekt «FluSeeQ» versucht zu klären, welches Potenzial in der thermischen Nutzung von Seen und Flüssen in Deutschland liegt. Das interdisziplinäre Team versucht in einem umfassenden Ansatz die wichtigsten ökologischen, technischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Fragen zu klären.

Für die Dekarbonisierung der Industrie und den Ausbau von Nah- und Fernwärmenetzen kommen Seen und Flüsse als wichtige Energiequellen in Frage. Gemeinsam mit Partnern aus der Wissenschaft und Praxis hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) in Deutschland das Projekt «FluSeeQ» gestartet. Darin soll erforscht werden, ob und wie sich Flüsse und Seen in Deutschland als Wärmequelle für Grosswärmepumpen nutzen lassen. Begleitend dazu werde das Projektteam untersuchen, welche regulatorischen Rahmenbedingungen nötig sind und wie sich die thermische Nutzung von Seen und Flüssen ökologisch auswirken könnte.

Interdisziplinäres Projekt

Um diese Umweltwärme den Flüssen und Seen entziehen zu können, fehlen nach Ansicht der Projektleitung bislang technische Lösungen, die in sich konsistent sind und den Umwelt-Regulatorien entsprechen. Da die offenen Fragen vielfältig und komplex sind, soll das Projektteam von «FluSeeQ» interdisziplinär arbeiten: Es sind Fachleute aus den Ingenieur-, Wirtschafts-, Umwelt- und Rechtswissenschaften am Projekt beteiligt.

Das Projektteam verfolgt einen umfassenden Ansatz: Die Gewässersysteme sollen hinsichtlich ihrer thermo-ökologischen Eigenschaften strukturiert, die technisch-wirtschaftlich optimalen Lösungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung der jeweiligen ökologischen Anforderungen für verschiedene Leistungsklassen entwickelt und letztendlich daraus die Potentiale für Deutschland abgeleitet werden.

Unterlegt werde das Vorgehen durch das Ausarbeiten von Machbarkeitsstudien, die Ausgangpunkte für bestehende wasserbauliche Infrastrukturen und die daran gekoppelten gewässertypischen Charakteristika liefern. Die Laufzeit des Projekts beträgt vier Jahre.

Wasser als Kältemittel

Das Forschungsteam will unterschiedliche technische Lösungsmöglichkeiten parallel vorantreiben. Neben klassischen Systemen mit einem Zwischenkreis erarbeitet das Konsortium modular einsetzbare Lösungen, die auf Wasser als Kältemittel unter einer ölfreien Konstruktion des Verdichters basieren. Ziel ist, die Erkenntnisse in einen Demonstrator zu überführen und damit zu testen, inwiefern die umweltregulatorischen Anforderungen eingehalten werden.