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29. Januar 2018

Wärmeversorgung

Thermische Nutzung von Seen und Flüssen

Die Schweizer Oberflächengewässer enthalten sehr grosse Mengen erneuerbarer thermischer Energie, wovon ein Teil zum Heizen und Kühlen nahe gelegener Infrastrukturen genutzt werden
Adrien Gaudard, Martin Schmid, Alfred Wüest, 

Der jährliche Nettoenergieverbrauch in der Schweiz beträgt rund 850 PJ. Knapp die Hälfte davon, d. h. 400 PJ, wird zum Heizen von Gebäuden, zur Warmwasseraufbereitung und für industrielle Prozesse verwendet. Zu schätzungsweise 80% wird diese Wärmeenergie aus der Verbrennung der fossilen Energieträger Erdgas und Heizöl gewonnen. Dies obschon zahlreiche alternative Wärmequellen zur Verfügung stehen wie Seen und Flüsse, Grundwasser, Erde (Geothermie), Luft, aber auch anthropogene Abwärme von Abwasser, industriellen Prozesse, Kehrrichtverbrennungsanlagen oder von thermischen Kraftwerken/AKW.
Um die CO2-Emissionen zu vermindern, ist der schrittweise Ersatz der fossilen Brennstoffe durch andere Energieträger unerlässlich. Die Rückgewinnung von Abwärme und die Nutzung der Umgebungswärme sind umweltfreundliche, zukunftsgerichtete Lösungen, die eine lokale und nachhaltige Energieproduktion ermöglichen. Um Niedertemperatur-Wärmequellen nutzen zu können, kommen Wärmepumpen zum Einsatz, welche die Temperatur auf das vom Nutzer gewünschte Niveau anheben. Die Wärmepumpen benötigen externe Energie (meist Elektrizität), die typischerweise 20 bis 35% der erzeugten Wärme ausmacht.
Der Kühlbedarf in der Schweiz beträgt aktuell rund 70 PJ (ohne Berücksichtigung der Kühlung der Kernkraftwerke) und wird mehrheitlich durch elektrische Klimaanlagen abgedeckt [5].Auch für diese Kühlzwecke kann die Umwelt als Kältequelle genutzt werden. Seen, Alpenflüsse, Grundwasservorkommen und Böden sind im Sommer meist deutlich kühler als die Luft. Oft können diese Kältequellen ohne Klimaanlagen direkt für die Kühlung verwendet werden, wodurch eine beträchtliche Menge Elektrizität gespart wird.

Dieser Artikel präsentiert eine Abschätzung des thermischen Potenzials der wichtigsten Schweizer Seen und Flüsse, vergleicht dieses Potenzial mit der regionalen Nachfrage und fasst die mit der Nutzung dieser thermischen Energie verbundenen Überlegungen und technischen Schwierigkeiten zusammen.

Der vollständige Artikel erscheint in der Februarausgabe von Aqua & Gas.

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