Potenzialanalyse zur Flusswärmenutzung in Hann. Münden

Wärmepumpen gelten als Schlüsseltechnologie der Wärmewende. Eine Wärmepumpe ist in der Lage, thermische Energie eines Umweltmediums – sei es Erde, Wasser oder Luft – mit Hilfe zugeführter Antriebsenergie zur Warmwasser- und Wärmebereitstellung nutzbar zu machen. Oberflächengewässer werden in Deutschland bislang nur selten als Wärmequelle genutzt. Doch die außergewöhnlich hohe Wärmespeicherkapazität von Wasser sowie die stetige selbständige Regeneration eines Fließgewässers sind gute Voraussetzungen für den Wärmeentzug. In Anbetracht des großen Vorkommens fließender Gewässer in der Dreiflüssestadt Hann. Münden gilt es in dieser Arbeit, das Potenzial der Flüsse Fulda, Werra und Weser für die Wärmegewinnung abzuschätzen. Diesbezüglich wurden Temperatur- und Abflussdaten an jeweiligen Fließgewässern erhoben, aufbereitet und analysiert. Im Hinblick auf die vorliegenden Temperaturdaten zeigt die Werra im Mittel das höchste Temperaturniveau. Dementsprechend fallen temperaturabhängige Wärmepumpen-Effizienzkennzahlen für diese vorteilhaft aus. Weil sich Fulda und Werra in Hann. Münden zur Weser zusammenschließen, weist letztere hingegen den quantitativ größten Abfluss auf. Infolgedessen lässt sich für die Weser auch das höchste Wärmepotenzial berechnen. Eine Unterteilung der Beobachtungsperioden zeigte eine Temperaturerhöhung der Fulda auf das Niveau der Werra für das jüngste Jahrzehnt. Da Fulda und Werra aber ihre Quellflüsse darstellen, ist auch für die Weser von einem erhöhten Temperaturniveau in jüngster Periode auszugehen. Potenzielle Standorte für die Installation eines Wärmetauschers bieten vorhandene wasserwirtschaftliche Nutzungsanlagen, welche in Hann. Münden zahlreich sowohl an der Fulda als auch an der Werra vorhanden sind.

Heat pumps are considered a key technology for a heat transition. A heat pump is capable of harnessing the thermal energy of an environmental medium – whether it is earth, water or air – with the help of supplied electrical energy to provide hot water and heat. Surface water has rarely been used as a heat source in Germany to date. However, the extraordinarily high heat storage capacity of water as well as the constant independent regeneration of a flowing waterbody are good prerequisites for heat extraction. In view of the large occurrence of flowing waters in the three-river town of Hann. Münden, the aim of this work is to assess the potential of the rivers Fulda, Werra and Weser for heat extraction. In this respect, temperature and discharge data at the respective flowing waters were collected, processed and analyzed. Considering the available temperature data, the Werra shows the highest temperature level on average. Accordingly, temperature-dependent heat pump efficiency indicators turn out to be advantageous for it. Because the Fulda and Werra join to form the Weser in Hann. Münden, the latter, on the other hand, has the quantitatively highest discharge. Consequently, the highest heat potential can also be calculated for the Weser. A subdivision of the observation periods showed a temperature increase of the Fulda to the level of the Werra for the most recent decade. However, since the Fulda and Werra represent its source, an increased temperature level in the recent period can also be assumed for the Weser. Potential locations for the installation of a heat exchanger are offered by existing water management utilization plants, which are numerous in Hann. Münden on both Fulda and Werra.