Die Idee

Die Vorräte an Öl, Gas und Kohle werden knapper, die Preise dafür langfristig höher. Der derzeitige Verbrauch von fossilen Rohstoffvorräten ist gegenüber unserer Nachwelt in vieler Hinsicht nicht nur wegen der Verschlechterung unseres Klimas unverantwortlich.

Warum nutzt man zum Erzeugen von Wärme nicht vermehrt auch die nahezu unerschöpfliche Sonnenenergie, die im Wasser von Flüssen, Kanälen, Bächen, Seen und Meeren steckt? Warum nutzt man dazu nicht auch noch die ohne zusätzlichen energetischen Aufwand vorhandene eigene Strömung in fließenden Gewässern oder mit geringem energetischen Aufwand zu erzeugende Strömungen in Seen und Meeren?

Das m a x l o i d l v e r f a h r e n ist ein Verfahren zur dezentralen Erzeugung von großen Wärme- oder Kältemengen aus natürlichen Gewässern mit Hilfe von Wärmepumpen unter Ausnutzung von Strömungen in Flüssen, Kanälen, Bächen, Seen und Meeren und hervorragend geeignet sowohl zur Versorgung von “Kalten Nahwärmenetzen”, als auch zur Einspeisung in Nahwärmenetze. Wird dazu der zum Betrieb von Wärmepumpenanlagen erforderliche Strom direkt von nahegelegenen Wasserkraftwerken, Photovoltaikanlagen, Windkraftwerken oder Blockheizkraftwerken geliefert, so kann das Elektrizitätsversorgungsnetz entlastet werden, da dann durch den lokalen Stromverbrauch weniger aus dem Netz entnommen werden muss.

Schon lange Zeit werden Wärmepumpen vereinzelt mit der Wärmequelle Wasser aus fließenden oder stehenden Gewässern mit offenen und geschlossenen Kreislaufsystemen betrieben, wobei der große energetische Aufwand und das Gefahrenpotential offener Systeme, bei denen Wasser aus einem Gewässer zu einer Wärmepumpe und wieder zurück gepumpt wird, wie auch das Gefahrenpotential geschlossener Systeme, bei denen ein Wärmetauscher einfach in den Fluss gesetzt wird, in Kauf genommen wird.

Die Umsetzung der Idee einen Wärmetauscher für ein geschlossenes Kreislaufsystem so zu verwenden, dass er auf Grund seiner Form und Art und durch den speziellen Ort seiner Anbringung die Nachteile bisher verwendeter Systeme vermeidet, führte zu weltweit neuen Verfahren, für die inzwischen Patente in mehreren europäischen Ländern erteilt wurden.

Außer speziellen Verfahren für fließende Gewässer gibt es ein weiteres patentiertes Verfahren für die Anwendung in Meeren und Seen, das aber auch in fließenden Gewässern angewendet werden kann. In einigen Ländern wurden die patentierten Verfahren zusätzlich auch unter der  Marke  m a x l o i d l v e r f a h r e n  bekannt gemacht.

 

 

Worum geht es bei den neuen Verfahren für fließende Gewässer?

Bei einer der beiden Varianten werden die Wärmetauscher bei Wasserkraftwerken geschützt hinter Kraftwerksrechen oder hinter zusätzlich vorgesetzten Rechen unter Wasser vor dem Turbineneinlauf angebracht, bei der anderen Variante werden die Wärmetauscher unter Wasser hinter festen Einbauten in Flüssen, Bächen und Kanälen eingebaut. Bei diesen Verfahren mit geschlossenem Kreislauf werden spezielle Wärmetauscher aus Edelstahl verwendet und es kann bei beiden Varianten als Wärmeträgermedium Sole (z. B. Glykol-Wasser-Gemisch, Ethanol-Wasser-Gemisch) und bei genügend warmen Flüssen auch nur Wasser verwendet werden und bei Anwendung eines Direktverdampfungsverfahrens z. B. Propan.

Einige Vorteile bei Anwendung des    m a x l o i d l v e r f a h r e n s, eines Verfahrens zur Erzeugung von Wärme oder Kälte aus einem natürlichen fließenden Gewässer:

Keine Gefahr durch Geröll, Treibgut, Eisgang, Aufstau und Verklausung,  da sich die Wärmetauscher im Turbineneinlauf hinter dem Kraftwerksrechen mit Rechenreinigungsanlage befinden.

Keine Gefahr bei Hochwasser, da die Wärmetauscher geschützt sind hinter dem Kraftwerksrechen und Hochwasser über das Wehr abgeleitet werden kann.

Keine Gefahr bei tiefen Flusstemperaturen, da ein Betrieb der Wärmetauscher auf Grund des geschlossenen Systems auch bei Flusstemperaturen knapp über dem Nullpunkt möglich ist.

Möglichkeit der Verwendung großer Wärmeaustauschflächen mit Leistung auch im Megabereich, da im Bereich des Turbineneinlaufs die Wassertiefe größer ist.

Möglichkeit der Verwendung fast des gesamten Flusswassers für den Wärmeaustausch, da im Normalfall das gesamte Flusswasser durch die Turbinen geleitet wird.

Möglichkeit der Errichtung größerer Wärmepumpenanlagen bei Wasserkraftwerken, da praktisch keine zusätzliche störende Wirkung auf die Umwelt erfolgt.

Möglichkeit einer vereinfachten Wartung der Wärmepumpenanlage, da  dies durch das Wartungspersonal des Wasserkraftwerks erfolgen kann.

Möglichkeit vereinfachter Stromversorgung der Wärmepumpenanlage durch das Wasserkraftwerk.

Möglichkeit der Verlegung von Rohren für Nahwärmenetze auf den Stromtrassen.

 

Bisherige Verfahren mit offenem Kreislauf können im Winter bei Flusstemperaturen von meist unter 5°C nicht betrieben werden, da bei einer üblichen Spreizung von 5 K die Wärmepumpe sonst einfrieren würde. Dies erfordert die Anschaffung eines zweiten Heizsystems mit zusätzlichem finanziellem Aufwand.  Unvermeidlich erfolgt durch jegliche Entnahme von Flusswassers auch eine schädliche Beeinflussung der Flussfauna. Die Verschlammung der Ansaugrohre und des Wärmetauschers verursacht zusätzliche Reinigungskosten und durch den offenen Kreislauf können auch schädliche Stoffe in den Fluss gelangen. Um bei minimaler Abkühlung des Wassers die maximale thermische Leistung aus dem Flusswasser zu erhalten sind bisherige Verfahren mit offenem Kreislauf nicht geeignet, da dann das gesamte Flusswasser aus dem Fluss gepumpt werden müsste. Bei bisherigen Verfahren mit geschlossenem Kreislauf, bei denen einfach Rohre im Fluss unter Wasser verlegt werden, können nur kleine thermische Leistungen erbracht werden, da fast das gesamte Flusswasser ungenutzt an den Rohren vorbei fließt und nicht am Wärmeaustausch beteiligt ist.

 

Große Flüsse haben einen Durchfluss von rund einer Million Liter je Sekunde. Maximal könnten diese 1.000.000 Liter je Sekunde bei Abkühlung um nur 0,1 K eine Wärmeleistung von rund 400 MW erbringen und entsprechend auch Kühlleistung. Aber auch durch die Anwendung des m a x l o i d l v e r f a h r e n s in kleineren fließenden Gewässern könnten so Einkaufszentren, Industrieanlagen,  Wohn- und Büroanlagen, Flughäfen, ganze Stadtteile etc. “klimatisiert” und mit Wärme oder Kälte durch Netze für “Kalte Nahwärme” oder für “Nahwärme” versorgt werden. Sogar kleine Bäche haben meist genügend Wasserdurchfluss um als Wärme- und Kältequelle für naheliegende Gebäude zu dienen.

Es entspricht den physikalischen Gesetzen, dass z. B. schon aus einem Flusswasserdurchlauf von 1000 Liter je Sekunde bei Abkühlung bzw. Erwärmung um nur 1 K eine Wärmeleistung bzw. Kälteleistung von rund 4000 kW gewonnen werden kann. Für die gleiche Wärmeleistung bzw. Kälteleistung würde man 1000 Erdsonden mit jeweils rund 80 m Bohrtiefe benötigen und beim Einsatz von Erdkollektoren würde man dabei über 160.000 m² freie, nicht mehr bebaubare Fläche verlieren.

Das m a x l o i d l v e r f a h r e n ermöglicht eine nachhaltige, umweltfreundliche Energieversorgung ohne Abhängigkeit von den fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas. Weltweit könnten so Milliarden Tonnen CO2 vermieden und der Klimawandel verlangsamt werden.

Für weitere Informationen besuchen sie bitte die Bereiche Verfahren, Patente, Kontakt, Referenzen

oder bayern-innovativ maxloidlverfahren     oder    Zusammenarbeit von maxloidlverfahren mit dem Institut für Wasserbau an der Hochschule Bremen 

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