Der Seewasserverbund – eine Art Saisonspeicher

Das Ende von Öl und Gas naht. Neben Biomasse (Holz, Biogas) als einzigem erneuerbaren, aber beschränkt verfügbarem Brennstoff stellen Wärmepumpen die wichtigste Technologie der Zukunft dar. Wärmepumpen bieten den grossen Nutzen, dass sie einem kühleren Medium Wärme entziehen und diese auf ein wärmeres Medium übertragen können. Sie pumpen die Wärme sozusagen hoch – auf ein höheres Temperaturniveau.

Dafür wird zwar elektrische Energie benötigt, je nach Anlagenart können aber aus 1 Kilowattstunde (kWh) Strom 3 bis 5 kWh Wärme werden. Das macht diese Technologie zu einer sehr sparsamen; sowohl in Bezug auf die Kosten als auch auf das CO2. Insbesondere dann, wenn die elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen stammt.

Jedenfalls benötigen Wärmepumpen ein Medium, dem sie Wärme entziehen können. Das ist im einfachsten Fall Luft. Die ist jedoch im Winter sehr kalt, was die Effizienz der Wärmepumpen schmälert. Ausserdem ist es im urbanen Raum schwierig, die grossen erforderlichen Luftmengen zu fassen und so zu befördern, dass Anwohner/-innen nicht belästigt werden. Man kann die Energie auch aus dem Erdreich entnehmen, doch auch das ist in einer Stadt mit beachtlichen Herausforderungen verbunden.

Der Stadt Zürich steht mit dem Zürichsee eine Wärmequelle zur Verfügung, die sich sehr gut für Wärmepumpen eignet. Doch, wie funktioniert ein Seewasserverbund? Das Seewasser wird im Winter mit Temperaturen von 5 bis 10°C entnommen und geringfügig abgekühlt und – ansonsten unverändert – wieder dem See zugeführt. Eine messbare Abkühlung des Sees findet dadurch nicht statt. Der Energieinhalt des fast 4 Kubikkilometer (km³) fassenden Sees ist gigantisch gross: Würde der gesamte heutige Heizwärmebedarf der Stadt Zürich – rund 3,6 Terawattstunden (TWh – hier haben wir Einheiten mal einfach erklärt) – dem See entnommen, würde sich dieser über den Winter nicht einmal um 1 Grad abkühlen.

Das Gute: Mit Hilfe des Seewassers kann im Sommer auch gekühlt werden, was zunehmend an Bedeutung gewinnt. Auf diese Art und Weise kann die im Winter entnommene Wärme wieder zugeführt werden, sodass es auch bei grösseren Entnahmemengen nie zu einer langfristigen Erwärmung oder Abkühlung kommt.

Aufgrund der riesigen Wassermasse stellt der See eine Art Saisonspeicher dar: Im Winter viel wärmer als die Aussenluft, im Sommer kühler. Dieses Potenzial effizient zu nutzen ist ein Gebot der Stunde.