Dans le cadre d'un concept énergétique innovant, un bassin portuaire est utilisé comme source et puits de chaleur naturel pour le fonctionnement de refroidissement et de chauffage des immeubles de bureaux environnants. Les eaux de surface telles que les bassins portuaires, les lacs ou les rivières se prêtent idéalement comme base pour les systèmes de pompe à chaleur à base d'eau grâce à leur capacité de stockage thermique et peuvent permettre des économies d'énergie considérables par rapport aux systèmes de climatisation conventionnels.
Des simulations thermiques ont été réalisées pour évaluer les impacts thermiques sur le plan d'eau, permettant de quantifier l'influence de la température de l'évacuation de chaleur et de l'apport de chaleur sur le bassin portuaire. De telles simulations sont essentielles pour garantir que la température de l'eau reste dans des limites écologiquement et réglementairement acceptables et qu'aucune stratification thermique indésirable ne se forme.
Un soin particulier a été apporté à la conception hydraulique des conduites d'alimentation et de retour au niveau du quai. Les courts-circuits thermiques ou hydrauliques – c'est-à-dire le retour direct d'eau déjà temperée vers le point d'aspiration – réduiraient considérablement l'efficacité du système. Grâce à un positionnement soigneux et une conception hydrodynamique des ouvrages d'entrée et de sortie, cet effet peut être évité de manière fiable.
Pour éviter des vitesses de courant excessivement élevées dans le bassin portuaire, le nombre d'entrées et de sorties a été varié et optimisé. Des vitesses de courant locales élevées peuvent provoquer la remise en suspension des sédiments, nuire aux organismes aquatiques et entraîner une usure accrue des installations techniques. Une répartition du débit volumique sur plusieurs points de rejet réduit ces risques et assure une circulation plus uniforme du bassin.
Les boîtiers d'aspiration ont été dimensionnés spécifiquement pour empêcher l'aspiration de poissons et d'autres organismes aquatiques dans le système de tuyauterie. En pratique, cela implique l'utilisation de grilles fines, de tamis ou de grilles de protection spéciales, dont la vitesse d'écoulement est maintenue si basse que les poissons ne peuvent pas être aspirés. Les valeurs limites correspondantes pour la vitesse d'écoulement sont inscrites dans les règlements sur la gestion de l'eau et les exigences environnementales.
Enfin, la compatibilité biologique du système complet a été examinée. Les impacts potentiels sur l'écosystème du bassin portuaire ont été évalués, en particulier en ce qui concerne les changements de température, les variations des conditions d'oxygénation et l'introduction d'organismes non indigènes. Une planification respectueuse de l'environnement garantit que le fonctionnement de l'installation est conforme aux exigences d'autorisation en vertu de la législation sur l'eau et aux objectifs de la directive-cadre sur l'eau de l'Union européenne.