Brennstoff-Check (8): Heizen mit Seewasser – wie geht das?

Wasser speichert Wärme prima, das haben wir euch in unserem Beitrag aus dem Heizungs-ABC hier auf dem Blog bereits ausführlich beschrieben. Unsere Flüsse, Seen und Meere sind demnach enorme Solarthermie–Speicher, denn sie nehmen die Wärme der Sonne auf. Mit Hilfe von Pumpen lässt sich das Wasser samt der darin gespeicherten Wärme zum Beheizen von Gebäuden nutzen – und im Sommer auch zum Kühlen. Wie das Heizen mit Seewasser geht, lest ihr hier. Spoiler: Wer hat’s erfunden? Die Schweizer!

Wir werfen heute mal einen genauen Blick in die Schweiz: Denn dort hat das Heizen mit Seewasser eine lange Tradition.

Heizen mit Seewasser – im Rathaus von Zürich steht die Pionieranlage

So werde das Züricher Rathaus schon seit dem Jahr 1937 mit Wärme aus dem Fluss Limmat versorgt, ist hier in der Neuen Zürcher Zeitung zu lesen. Die dafür nötige Anlage habe demnach die Firma Escher Wyss gebaut – sie gilt bis heute weltweit als Pionierleistung. Zuvor sei jeder Raum des Rathauses einzeln mit Holz beheizt worden. Als damals ein Heizungswechsel angestanden habe, habe sich der Hausbesitzer, der Kanton Zürich, gegen eine Ölheizung entschieden, vor allem, weil man sich noch an die Brennstoff-Lieferprobleme während des Ersten Weltkrieges habe erinnern können. Die Wärmepumpen-Anlage von Escher Wyss sei 1937so ausgelegt worden, dass ihr ein Elektrokessel bei Spitzenbelastungen zuheizte. Im Winter sei dank der einst 24.000 Franken teuren Anlage so Wärme für die Raumheizung ins Rathaus gekommen und im Sommer Kälte für Raumheizung und Lüftungsanlage.

Gut zu wissen: Zum Kühlen mit Seewasser ist es sinnvoll, das Wasser in so großer Tiefe zu entnehmen, dass man auf Kältemaschinen verzichten könne. Das schütze die Umwelt besonders.

Im Jahr 2001 habe man die alte Escher-Wyss-Anlage mit einer neuen Wärmepumpe und Kältemaschine für 210.000 Franken ergänzt beziehungsweise weitgehend ersetzt. Die alte Pumpe laufe demnach nur noch zwei Stunden die Woche. Die neue Anlage verbrauche 65 Prozent weniger Strom und spare jährlich 46.000 Schweizer Franken.

Problematisch beim Heizen mit Seewasser seien laut dem Zeitungsbericht die Wandermuscheln. Sie würden als Larven in den Wärmetauscher gelangen und könnten diesen verstopfen. Das sei auch der Grund, warum sich das Heizen mit Seewasser und Kühlen mit Seewasser eher für große Anlagen lohne, denn nur dann rechne sich der vergleichsweise hohe Wartungsaufwand für die Anlagetechnik. Leitungen und Wärmetauscher müssten regelmäßig gereinigt und von den Wandermuscheln befreit werden.

Außerdem würden einige Großanlagen mit höherer Effizienz einen See auch weniger mit Infrastrukturen belasten als viele kleinere mit niedrigerer Effizienz, die beispielsweise Einfamilienhäuser mit Seewasser heizen und kühlen.

Grundsätzlich sei die Energiegewinnung aus Seewasser für eine Stadt am See sehr sinnvoll. Je mehr Bezieher sich an eine Zentrale anschlössen, desto grösser werde ihr Nutzen für die Umwelt sowie die beteiligten Partner und desto geringer fielen die Eingriffe in die zum Teil sensible Seelandschaft aus, schreibt die Zeitung weiter.

Inzwischen unterhalte das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (EWZ) diverse eigene Anlagen zum Heizen mit Seewasser, die es als Contracting-Partner für angeschlossene Energiebezieher betreibe.  Darunter die Anlage im St. Moritzer Nobelhotel „Badrutt’s Palace“, die das Hotel und ein Schulhaus mit Wärme und Warmwasser aus dem kalten St. Moritzer See versorge. Wärmepumpen brächten demnach das vier Grad Celsius kalte Wasser auf das zum Heizen nötige Temperaturniveau. Sie deckten den Gesamtenergiebedarf des Hotels zu 80 und den des Schulhauses zu 70 Prozent ab. Laut EWZ spare man mit dem Heizen mit Seewasser 475.000 Liter Heizöl und 1.200 Tonnen CO₂.

Die Anlagen zum Heizen mit Seewasser beruhten der Zeitung zufolge auf einem einfachen System: Über einen Wärmetauscher werde dem Seewasser Energie entzogen und mittels Zwischenkreislauf zur Energiezentrale geführt. Wärmepumpen würden dort die Wärme aus dem See für Heizung und Wassererwärmung nutzbar machen. Die Kühlung erfolge direkt mit Seewasser; das Kälteaggregat sei nur noch zur Spitzendeckung nötig.

Vierwaldstättersee: Seewasser für Weggis

Auch im schweizerischen Weggis ist Seewasser heiß begehrt: 150 Wohneinheiten, darunter alle Dorfschulhäuser, ein Hotel, der Volg und die Kantonalbank, würden laut diesem aktuellen Artikel in der Luzerner Zeitung am bislang knapp zwei Kilometer langen Fernwärme- und Fernkältenetz dort hängen und heute mit Seewasser aus dem Vierwaldstättersee (Titelfoto) geheizt oder gekühlt.

Dessen Potenzial sei unerschöpflich. Würde dem See nur ein Grad Wärme entzogen, entspräche das ungefähr der Leistung von zehn Atomkraftwerken. Und die Wertschöpfung bleibe vor Ort. Das erklärt Thomas Lottenbach, Präsident der Korporation Weggis, gegenüber der Zeitung.

Heizen mit Seewasser aus dem Vierwaldstättersee – so geht’s in Weggis

In 25 Meter Seetiefe betrage die Wassertemperatur konstant etwa 4 bis 6 Grad Celsius. Mit den Pumpen, die in dem unter dem Seespiegel liegenden Seewasserpumpwerk stünden, werde über Wärmetauscher die Wärmeenergie in das Kaltwassernetz eingespeist. Das Wasser gelange anschließend mit rund 2 Grad in 36,5 Meter Tiefe wieder in den See.

Die dem Seewasser entzogene Wärmeenergie werde über eine Glykol-Wasserleitung in die Wärmepumpe im Schulhaus Sigristhofstatt gepumpt. Die Wärmepumpe entnehme dem Glykolwasser die Wärmeenergie und erhöhe die Temperatur auf 40 bis 70 Grad. Außerdem ließe sich das Wasser auch zum Kühlen verwenden.

Tatsächlich sei das Heizen und Kühlen mit Seewärme CO₂ frei. Allerdings benötige es viel Strom. Lottenbach sei dennoch vom nachhaltigen Potenzial überzeugt. Er ergänzt, dass die Heizkosten beim Heizen mit Seewasser etwa gleich hoch seien, wie bei herkömmlichen Energiequellen und damit sei man voll konkurrenzfähig.

Heizen mit Seewasser aus dem Vierwaldstättersee – das See-Energienetz Horw und Kriens

Ab 2020 sollen 6.800 Schweizer Haushalte in Horw und Kriens mit Seewasser aus der Horwer Bucht des Vierwaldstättersees beheizt und gekühlt werden. Die Bauarbeiten für das 95-Millionen-Franken teure See-Energienetz, die größte See-Energieanlage der Schweiz und eine Investition der Seenergy Luzern AG, einer Tochterfirma von EWL, starteten im April dieses Jahres. Hier gibt’s auch ein Video dazu.

Die Investition von 95 Millionen Franken lohne sich – nicht zuletzt für die Umwelt, rechnet EWL-Chef Marty hier in der Luzerner Zeitung vor: Dank dieses Netzes ließen sich im Endausbau jährlich vier Millionen Liter Heizöl einsparen – das seien 200 Tanklastwagen voll. Ein Haupteffekt, den auch der Krienser Stadtpräsident Cyrill Wiget (Grüne) gegenüber der Zeitung betonte: Wenn man die Klimapolitik des Bundes ernst nehmen wolle, seien solche mutigen Projekte extrem wichtig. Und der Horwer Bauvorsteher Thomas Zemp (CVP) sagte der Zeitung dazu: „Der See bietet so viel CO2-freie Energie – also nutzen wir sie.“

Foto vom Vierwaldstättersee: emoji/photocase