Die Forschung in Bezug auf neue Energiequellen, die die Abkehr von fossilen Brennstoffen bedeuten, geht weiter. Aktuell ist der MEFA water Wasserwärmetauscher eine Möglichkeit, auf die große Hoffnungen gesetzt wird. Vertikale Erdsonden sollen damit überflüssig werden. Gleichzeitig wird kaltes Wasser zur Wärmegewinnung genutzt.
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Wasserwärmetauscher von MEFA water: Nachhaltige Energiegewinnung
Bisher scheint es noch utopisch: Wärmeenergie aus kaltem Wasser ziehen, das soll möglich sein? Genau das ist es, wie der MEFA water Wasserwärmetauscher beweist.
Er soll dazu beitragen, die Aquathermie als wirkliche Alternative zum konventionellen Heizen zu nutzen. Diese konnte sich bisher noch nicht durchsetzen, ist aber auf einem guten Weg, auch große Energiekonzerne auf sich aufmerksam zu machen. Dabei kann die Aquathermie nicht nur zum Heizen genutzt werden, sondern kommt auch zum Kühlen zum Einsatz.
Voraussetzungen für die Nutzung der Wasserwärmetauscher
Neben Brunnen können auch Oberflächengewässer, Flüsse, Abwässer, Prozessmedien und Grauwasser als Energiequellen genutzt werden. Wichtig ist lediglich deren ausreichende Tiefe. Der Wärmetausch wird ermöglicht, indem Wärmetauscherplatten aus Polypropylen verwendet werden. Diese sind registerähnlich angeordnet und weisen einen regelmäßigen Abstand von zehn Zentimetern zueinander auf.
Alu- und EDM-Profile sind schwimmend gelagert und über Gestelle aus Edelstahl miteinander verbunden. Sie dehnen sich bei Erwärmung aus. Zusätzlich sind Verteiler integriert worden, damit Vor- und Rücklaufleitungen einfach angeschlossen werden können.
MEFA water 3×1235 im Hausboot in den Niederlanden (Foto: MEFA energy systems)
Eingesetzt wird für den MEFA water Wasserwärmetauscher Oberflächenwasser, was eine Temperatur von lediglich 4 °C aufweist. Das Wasser wird im System über den Wärmetauscher geleitet. Die Rückführung des Wassers ist gegeben, dieses wird im Sommer erwärmt und im Winter gekühlt in den Kanal bzw. die Wasserquelle zurückgeführt. Auch wenn es unglaublich erscheint, kann aus diesem scheinbar kalten Wasser dennoch Wärme gewonnen werden.
Der MEFA water Wärmetauscher wird in einer Tiefe von ca. 65 Zentimetern platziert und darf hier nicht bis an den Boden reichen. Andernfalls würde die Wasserzirkulation negativ beeinflusst werden. Eine Wasserstraße, die als Energiequelle genutzt werden soll, muss daher mindestens 140 cm tief sein und dies gleichmäßig.
Der Grund: Ein plötzliches Abflachen des Wassers würde große Temperaturunterschiede bzw. ein rasches Erwärmen des Wassers im Sommer bedeuten. Zudem würde ein zu seichtes Gewässer eine sehr dicke Eisschicht in kalten Wintern bilden, die Wasserwärmetauscher wären nicht mehr einsatzfähig.
MEFA water und andere Systeme der Aquathermie in der Erprobung
Wasserwärmetauscher wie der von MEFA water sind sowohl in großen Anlagen als auch in Einzelsystemen anwendbar, wobei der private Bereich bzw. die Beheizung von Wohngebäuden hier noch außen vor ist. Erfahrungen liegen aber mittlerweile bei Hausbooten und schwimmenden Häusern vor, die mit der Aquathermie erfolgreich beheizt werden.
Das Prinzip dieser Technologie ist mit dem der Sole-Wasser-Wärmepumpe vergleichbar. Es wurde nur die Geothermiequelle mit der Wasserquelle ausgetauscht.
MEFA water hat einige Standardmodule für die Aquathermie entwickelt, die in einzelnen Anwendungsfällen individuell angepasst werden können:
- MEFA water 1235 (Maße: 1,2 x 3,5 m) bis zu 30 kW als Einzelwärmetauscher
- MEFA water 0650 (Maße: 0,6 x 5,0 m) bis zu 30 kW als Einzelwärmetauscher
Die Skalierbarkeit der Module ist ebenso gegeben wie die Kaskadierbarkeit, gleichzeitig sind Sondermaße möglich. Die Kosten für die Kilowattstunde Heizleistung für derartige Anlagen liegt bei 0,03-0,05 €/kWh.
Zahlreiche Wasserwerke stehen der Idee der Aquathermie sehr positiv gegenüber. Grund hierfür ist, dass durch die Wärmeerzeugung mit der Wärmpumpe eine Abkühlung der ohnehin zu warmen Gewässer erreicht wird.
So hat auch die Brauchwassererwärmung in Quartierswärmenetzen mittels der Wärmepumpe, die durch Photovoltaikstrom und Aquathermie angetrieben wird, gleich mehrfahren Nutzen für die Umwelt: Photovoltaikstrom und Stromüberschüsse werden bei hoher Solarstrahlung sinnvoll im Eigenbedarf genutzt und die Oberflächengewässer werden entwärmt.
Green Deal Aquathermie in den Niederlanden: Zusammenarbeit von mehr als 40 Partnern im Bereich der Aquathermie
Industrie und Forschung, Wasserwirtschaft sowie die Regierungen verschiedener Länder arbeiten zusammen, um mit dem Green Deal Aquathermie der Niederlande voranzutreiben. Der Green Deal wurde im Jahr 2019 von mehr als 40 Partnern unterzeichnet, wobei sich auch das Ministerium für Klima und Wirtschaft daran beteiligte.
900.000 Euro wurden für das Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gesponsort. Andere am Green Deal Aquathermie Beteiligte steuerten Sachleistungen bei. Das erklärte Ziel: Man möchte die vorhandenen Technologien weiterentwickeln und dafür sorgen, dass diese breiter einsatzfähig sind.
Nicht nur die Theorie soll vorangetrieben werden, sondern auch der Einsatz der Systeme in der Praxis, wie es MEFA water bereits vormacht. Unter Berücksichtigung verschiedener Klimaprogramme werden alle Fähigkeiten, Fertigkeiten und Erkenntnisse im Aquathermal-Netzwerk gebündelt.
Dieses Netzwerk wird auch in Zukunft hoffentlich weiterwachsen und solle den Green Deal Aquathermie erfolgreicher werden lassen. Besonders Plus: Die Community of Practice besteht aus Stakeholdern und damit aus Verantwortlichen, die die Aquathermie tatsächlich voranbringen und wirtschaftlich etwas bewegen können.
Über MEFA energy systems
MEFA energy systems entwickelt hocheffiziente Heizsysteme unter Beachtung der Anforderungen an regenerative Heizsysteme. Geforscht wird aktuell am Bereich der Aquathermie, womit das Heizen und Kühlen ebenso möglich sein soll. MEFA arbeitet dafür mit Architekten und Bauingenieuren ebenso zusammen wie mit Herstellern von Wärmepumpen, Fertighäusern und Stadtwerken.
Angesichts der beratenden und ausführenden Funktion von Installateuren beim Hausbau sind diese ebenfalls wichtige Partner. MEFA entwickelt und produziert sämtliche Systeme in Kupferzell im hauseigenen Werk. Zum Produktsortiment gehören neben Wasserwärmetauschern auch Erdabsorber und Eisspeicher, die individuell skalierbar sind.
