Umweltfreundlich heizen mit Wasser aus Tagebauseen

28. Juli 2021
Die thermische Nutzung des Wassers aus Tagebauseen kann zukünftig einen Beitrag zur klimafreundlichen Wärmeversorgung von Wohn- und Freizeitquartieren im Mitteldeutschen Revier leisten. Zu diesem Ergebnis kommt eine Strukturwandel-Studie der Metropolregion Mitteldeutschland, welche die Potenziale der Seethermie am Beispiel des Zwenkauer Sees untersuchte.

„Während bei der Stromerzeugung erneuerbare Energien bereits eine wichtige Rolle spielen, ist die Energiewende im Wärmesektor, der rund die Hälfte des Energieverbrauchs in Deutschland ausmacht, noch nicht angekommen. Das Mitteldeutsche Revier stellt dabei angesichts des Braunkohleausstiegs vor der besonderen Herausforderung, alternative Quellen für die bisherige Fernwärmeversorgung zu entwickeln. Dazu braucht es einen Mix aus alternativen, klimafreundlichen Ansätzen, zu dem die Gewinnung thermischer Energie aus Seewasser einen wichtigen Beitrag leisten kann“, erklärt Johannes Gansler, Handlungsfeldmanager Energie bei der Europäischen Metropolregion Mitteldeutschland. „Mit der jetzt vorgelegten Studie geben wir Kommunen, Immobilienprojektentwicklern, Forschungseinrichtungen und Genehmigungsbehörden erstmals ein geeignetes Instrument an die Hand, um den Einsatz der Seethermie an vergleichbaren Standorten zu bewerten, zu initiieren und umzusetzen“, so Johannes Gansler weiter.

Foto: Johannes Gansler | Bildnachweis: Tom Schulze

Seethermie kann wirtschaftlich und umweltverträglich eingesetzt werden

Die im Rahmen des Strukturwandelprojektes „Innovationsregion Mitteldeutschland“ von der „Bietergemeinschaft SEETHERMIE“ unter Federführung der JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH erarbeitete Studie analysierte anhand des Standortes eines geplanten Quartiers am Nordufer des Zwenkauer Sees die technische Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit und Genehmigungsfähigkeit der Technologie. Dabei wurden umfangreiche einjährige Untersuchungen am Gewässerkörper hinsichtlich seiner saisonalen Temperaturschichtungen und deren Beeinflussungen durchgeführt sowie mögliche Auswirkungen der Entnahme und Rückführung von Wasser auf das Ökosystem des Sees untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass die so genannte Seethermie mittels der Vakuum-Flüssigeis-Technologie technologisch, wirtschaftlich und umweltverträglich eingesetzt werden kann sowie grundsätzlich genehmigungsfähig ist. Allein die Seen des Leipziger Neuseenlands und andere geflutete Tagebaue besitzen demnach das Potenzial, um circa 4 Gigawatt thermischer Energie zur Nahwärmeversorgung bereitzustellen. Deutschlandweit könnten so in einem Umkreis von 1 Kilometer rund um alle Seen mit einer Fläche größer 50 Hektar jährlich 58,73 Terrawattstunden (TWh) Wärme durch die Seethermie sich selbst regenerierend erzeugt werden, knapp 5 Prozent des bundesweiten Wärmebedarfs von Haushalten und Industrie.

Technologie effizienter als herkömmliche Wärmepumpen

Die Grundlage der innovativen Wärmeversorgung besteht in der Vakuum-Flüssigeis-Technologie. Dabei wird Seewasser in relativ geringen Mengen entnommen und diesem in einem Flüssigeiserzeuger mittels Wasserdampfturboverdichter Wärme entzogen. Das dabei entstandene Flüssigeis wird im Kreislauf dem See zurückgeführt. Die vom ILK Dresden entwickelte Technologie wurde im Jahr 2020 mit dem eku – ZUKUNFTSPREIS des Sächsische Staatsministeriums für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft (SMEKUL) ausgezeichnet. Die mit diesem Prozess erzeugte Energiemenge ist deutlich höher als bei herkömmlichen Wärmepumpen, während die erforderliche Wassermenge um das Achtfache kleiner ist. Zudem fallen der Stromverbrauch sowie der Investitionsaufwand deutlich geringer aus.

Über das Strukturwandel-Projekt „Innovationsregion Mitteldeutschland“

Im Projekt „Innovationsregion Mitteldeutschland“ entwickelt die Europäische Metropolregion Mitteldeutschland mit den Landkreisen Altenburger Land, Anhalt-Bitterfeld, Burgenlandkreis, Leipzig, Mansfeld-Südharz, Nordsachsen und Saalekreis sowie den Städten Halle (Saale) und Leipzig neue Strategien und Projekte für den Strukturwandel in der Region. Das Vorhaben wird im Rahmen der Bund-Länder-Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der Regionalen Wirtschaftsstruktur“ (GRW) durch den Bund, den Freistaat Sachsen, das Land Sachsen-Anhalt und den Freistaat Thüringen gefördert.

Weitere Informationen 

Kurzfassung der Studie Innovative Wärmeversorgung aus Tagebauseen (PDF)

Langfassung der Studie Innovative Wärmeversorgung aus Tagebauseen (PDF)

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