Vor den Toren Leipzigs liegt das Leipziger Neuseenland: eine ehemalige Braunkohleregion, die nach der Schließung zahlreicher Tagebaue Anfang der 1990er Jahre zu einem weitläufigen Naherholungsgebiet rekultiviert wurde. Am Nordufer des Hainer Sees – mit 600 Hektar einer der größten der Region – entsteht nun ein Feriendorf, das den Strukturwandel der Region verkörpert wie kein anderes. Denn die zu Seen gewordenen Tagebaulöcher nutzt es nicht nur für florierenden Tourismus und Wassersport, sondern jetzt auch zur nachhaltigen Wärmeversorgung.
Aquathermie betreibt das dorfeigene Nahwärmenetz
Das Dorf Hain, Namensgeber des Hainer Sees, fiel in den frühen 70er-Jahren dem Braunkohlebergbau zum Opfer. Nun erfährt der weggebaggerte Ort eine Wiedergeburt als Feriendorf. Als eines der ersten seiner Art nutzt das „Hafendorf Hain“ Aquathermie zur Wärmeversorgung. So heißt es, wenn als Wärmequelle ein Gewässer genutzt wird – hier die Umgebungswärme aus dem Hainer See. Diese wird in eine zentrale Wärmepumpenanlage gespeist und versorgt von dort das gesamte Quartier mit grüner Wärme.
Geplant und realisiert wird die innovative Wärmeversorgung von der Quartiersenergie GmbH, einem Gemeinschaftsunternehmen des Leipziger Energiedienstleisters Tilia GmbH und den Stadtwerken Leipzig. „So modern wie das Ferienquartier sollte auch seine Energieversorgung sein“, erklärt Projektleiter Martin-Joseph Hloucal von der Tilia, der mit seinem Team das technische Konzept von Grund auf erarbeitete. „Im Zuge eines Variantenvergleichs stellte sich die Aquathermie als ideale Lösung heraus – innovativ, nachhaltig, aber auch wirtschaftlich tragfähig.“
Ein oberhalb des Dorfes gelegenes, zentrales Heizhaus ist das Herzstück des dorfeigenen, 800 Meter langen Nahwärmenetzes. Von hier wird die aus dem See gewonnene Wärme über zwei Wärmepumpen mit je 78 kW Leistung an die insgesamt 26 Hausanschlüsse gespeist. „Positiver Nebeneffekt: Im Sommer wird auch eine passive Gebäudekühlung mit gewährleistet“, erklärt Hloucal.
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Die technische Innovation liegt unter dem Bootssteg
Unsichtbar für die zukünftigen Bewohner des Feriendorfs ist das Herzstück der Aquathermie-Anlage unter dem zentralen Bootssteg installiert. Sechs parallel angeordnete Wärmetauscher versorgen als Energiequelle das gesamte Dorf. Zur Leistungssteigerung sind sie mit innovativen Propellern, sogenannten „Oloid-Rührwerken“ kombiniert.
Oloid beschreibt einen 1929 von Paul Schatz erfundenen geometrischen Körper, dessen Oberflächeneigenschaften eine besonders effiziente Wasserumwälzung garantieren. „Oloide sind eine bewährte Rührtechnologie, zum Beispiel in Aquarien oder Kläranlagen. Ihr Einsatz zur effizienten Energiegewinnung ist aber einmalig“, erläutert Hloucal. Der Diplom-Ingenieur ist der Vater dieser Innovation. Dem Oloiden lief er in einem früheren Projekt über den Weg und kam dann auf die Idee zum Einsatz in der Aquathermie. „Wenn Wärmetauscher nicht in fließenden, sondern stehenden Gewässern wie dem Hainer See eingesetzt werden, verringert sich ihre Leistung. Gerade in Kälteperioden, wenn der tiefere Seeteil noch warm ist, die Oberfläche aber schon gefriert, lässt sich mit Oloid-Propellern eine konstante Strömung erzeugen, die für eine durchgehende, effiziente Nutzbarkeit der Anlage sorgt.“
Mit einer benötigten Leistung von nur 220 Watt sind Oloid-Propeller dazu eine extrem energiesparende Lösung. Im Rahmen des Modellvorhabens „Unternehmen Revier“ wird die Erforschung und Umsetzung der Oloid-Technik als richtungsweisendes Strukturwandelprojekt vom Bund mitgefördert.
Tagebauseen als Chance für die Wärmewende
In Ländern wie der Niederlande wird Aquathermie seit längerem erfolgreich eingesetzt. Aber auch in Deutschland steigt das Interesse an der Technologie stetig. Ihr Einsatz hat – nicht nur am Hainer See – viele Vorteile gegenüber anderen Versorgungskonzepten. „Gegenüber oberflächennaher Geothermie mit Bohrsonden sind bei der Aquathermie die Investitionskosten bis zu 75% geringer. Gegenüber einer klassischen Luft-Wärmepumpen-Lösung stehen die erheblich geringere Geräuschbelästigung und die bessere Energieeffizienz“, hebt Martin-Joseph Hloucal hervor. Generell ermögliche Aquathermie eine relativ hohe Leistungsdichte bei geringem Flächenbedarf. Das mache die Technologie auch für große Wärmeleistungen interessant.
Durch die neuartige Kombination von Wärmetauschern und Oloid-Propellern werden insbesondere stehende Gewässer wie Tagebauseen zur Chance für die Wärmewende. Im Juni 2024 erfolgt im Feriendorf am Hainer See die Inbetriebnahme des innovativen Wärmenetzes. Spätestens zum Start der Heizsaison kann es sich dann bewähren. Weitere Projekte und eine strategische Marktentwicklung könnten insgesamt einen wichtigen wirtschaftlichen Impuls für die Region setzen – und darüber hinaus. „Nicht nur für touristische Erschließungen in Wassernähe, auch für kleinere Dörfer oder einzelne Hausgemeinschaften kann Aquathermie eine konkurrenzfähige Alternative sein. Aber auch im Hinblick auf Fernwärmenetze und großtechnische Lösungen gibt es noch riesiges Potenzial,“ betont Hloucal.
Dieses Potenzial will die Tilia nun weiter erforschen und in die breite Öffentlichkeit tragen. So wirkten Ingenieure des Energiedienstleisters auch bei einer Studie im Auftrag der Innovationsregion Mitteldeutschland mit, um die ökologischen Effekte der Aquathermie zu untersuchen – mit durchweg positiven Ergebnissen. Auch der Aufbau eines Informationsnetzwerkes ist im Gespräch, das dem steigenden Interesse von Projektentwicklern, Kommunen und Behörden gerecht werden soll. Hloucal abschließend: „Es geht auch darum, das Thema Aquathermie bekannter zu machen und ein Bewusstsein für Lösungen zu schaffen, die nicht auf den ersten Blick offensichtlich erscheinen.“
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