Für das Erreichen der Ziele zur Klimaneutralität wird es notwendig sein, auch Wärme aus Oberflächenwasser zu gewinnen. Diese Art der Wärmeerzeugung wird als Aquathermie bezeichnet.

Bei der Aquathermie wird die hohe Wärmekapazität von Wasser genutzt, um Wärme zu gewinnen. Auch bei niedrigen Wassertemperaturen im Bereich des Dichtemaximums von 4 °C kann durch eine Absenkung der Wassertemperatur unter Verwendung von Wärmepumpen Wärmeenergie zum Heizen und zur Warmwasserbereitstellung gewonnen werden. Dabei muss zusätzlich elektrische Energie für den Betrieb der Wärmepumpe zugeführt werden. Das Verhältnis zwischen der Energie aus der abgekühlten Wasserquelle und der zusätzlich zugeführten Energie wird als Coefficient of Performance (COP; Leistungszahl von Wärmepumpen) bezeichnet. Die gewonnene Wärmeenergie kann im urbanen Raum über Fernwärmenetze den Verbrauchern bereitgestellt werden.