Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier

 
WEITER LESEN
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
Stadtspital Triemli

Versorgung Energie
und Gebäudetechnik

                      1
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
Inhalt                                           Seite

Versorgung Energie und Gebäudetechnik
im Stadtspital Triemli                              3
Sicher, effizient, ökologisch

Ein Spital wird zukunftsfähig                       4
Gesundheitsversorgung im Jahre 2050

Wärme ist nicht gleich Wärme                        7
Hinter der neuen Energieversorgung
steckt ein historischer Denkansatz

Am Umschlagplatz der Energien                       8
Zwei Energiezentralen vernetzen
die Energieströme

Biomasse als Energielieferant                      10
Holzschnitzel liefern Dampf und Heizwärme

Erdreich: Quelle und Speicher	                     11
Wärme und Kälte aus Erdsondenfeldern

Elektroversorgung, Telematik                       12
Sicherheit durch Redundanz

Korridore, Leitungen, Unterstationen               13
Ein arealinternes Versorgungsnetz

Den Wasserqualitäten entsprechend organisiert      14
Arealentwässerung

Weiterführende Informationen                       15
Berichte und Projektdokumentationen

Impressum

Herausgeber
Stadt Zürich
Amt für Hochbauten

Text und Gestaltung: Faktor Journalisten AG
(Christine Sidler, Othmar Humm,
Paul Knüsel)

Februar 2011
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
Versorgung Energie und Gebäudetechnik im Stadtspital Triemli

Sicher, effizient, ökologisch

Ohne Energieversorgung, Gebäudetech-            Das Triemlispital mit dem neuen
nik und Kommunikationstechnologien              Bettenhaus (Visualisie­rung), Behand-
läuft im Stadt­spital Triemli gar nichts. Be-   lungstrakt und 20-stöckigen Haupt-
handlung und The­ra­pie sowie Pflege und        gebäude (hinten).
Rekonvaleszenz sind zwar in erster Linie
eine Dienstleistung des Personals und
der dafür ge­eigneten Einrichtungen, sie        Umbau- und Erweiterungsphase bis 2020
beanspruchen aber in ihrer viel­fältigen        ist eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen
Art ebenso ausnahmslos Energie in un-           gefordert. Effizienz in einer Energie- und
terschiedlicher Form und zudem eine             Medien­ver­sorgung hat positive wirt-
Kommunikation auf unterschiedlichen             schaftliche Aus­wirkungen. Denn der An-
Medienkanälen. Entsprechend bedeut-             spruch bezieht sich auf die Effizienz der
sam sind die Versorgung mit Energie so-         Anlagen gleicher­massen wie auf den Auf-
wie die Ausstattung des gros­sen Zent-          wand für deren Überwachung, Wartung
rumsspitals am Hang des Üetlibergs mit          und Instandhaltung. Eine sichere und ef-
Informations- und Kommunikationstech-           fiziente Versorgung hat zudem die bau-
nologie.                                        ökologischen Vorgaben der Stadt Zürich
Im Zuge der Um- und Erweiterungsbau-            zu erfüllen. Das «Triemli» soll ein Teil der
ten wird die Infrastruktur zur Versorgung       2000-Watt-Gesellschaft werden. Daran
des Areals mit Strom, Wärme und Kälte,          denken alle Beteiligten heute schon.
mit Wasser sowie mit elektronischen Me-
dienträgern vollständig reorganisiert und
teilweise erneuert. Nach annähernd 40
Jahren Betrieb des Stadtspitals ist der
Zeitpunkt günstig.
Die Betriebssicherheit steht zuoberst auf
der Prioritätenliste. Dieser Anspruch gilt
nicht nur für den regulären Betrieb, auch
in der bereits in Angriff genommenen

                                                                                               3
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
Gesundheitsversorgung im Jahre 2050

    Ein Spital wird zukunftsfähig

    Vor der Erweiterung                           und Bauteile. Aufgrund der Trennbarkeit
    Bis 2020 soll das «Triemli» baulich erwei-    der Systeme und Materialien sind sie auch
    tert und erneuert werden. In der ersten       für den Rückbau geeignet. Der modulare
    Etappe entsteht ein neues Bet­tenhaus.        Aufbau und die Flexibilität der Strukturen
    Danach wird das heutige Hauptgebäude          begünstigen diese nachhaltige Bauweise.
    in­stand gesetzt und umgenutzt. In zehn
    Jahren sollen die drei Personalhäuser         Ökologie
    rückgebaut werden. 2025 wird das Ge-          Die Umsetzung der Ziele der 2000-Watt-
    bäude der Frauen­klinik saniert.              Gesellschaft setzt eine weit­gehende De-
    Ziel der ambitiösen Um- und Erweite-          ckung des Energiebedarfs mit erneuerba-
    rungsbauten ist ein zukunftsfähiges Zent-     ren Energien voraus. Da­mit reduziert sich
    rumsspital, das die besten Voraussetzun-      der CO2-Ausstoss im Betrieb der effizien-
    gen für Behandlung, Therapie und Pflege       ten Systeme und Komponenten um 4000
    von Patientinnen und Patienten schafft.       Tonnen pro Jahr. Zur Minimierung der
    Drei Kriterien stehen im Vordergrund:         Feinstaubemission wird die Holzschnitzel-
    • Sicherheit: Die Versorgung des Areals       feuerung mit angemessener Filtertechnik
    und dessen Bauten mit Medien und Ener-        ausgerüstet.
    gie erfolgt mit hoher Verfügbarkeit.
    • Flexibilität: Die Einrichtungen und In-     Planung
    stallationen lassen spätere Anpassungen       Das Konzept Versorgung Energie und Ge-
    und Erweiterungen zu.                         bäudetechnik ist anhand einer überge-
    • Ökologie: Die Ziele der 2000-Watt-Ge-       ordneten Arealplanung auszulegen, um
    sellschaft werden mittelfristig erfüllt.      einerseits die Gebäude und Anlagen zu
                                                  vernetzen und andererseits eine optimale
    Betriebssicherheit                            Energie- und Stoffbilanz zu erzielen. Pla-
    Der konsequente Schutz der Anlagen und        nung, Realisierung und Betrieb der Ener-
    Verbindungskorridore – Stichwort: Brand-      gieversorgung – fallweise auch deren Er-
    schutz – ermöglicht die lückenlose Verfüg-    weiterung und Anpassung – werden im
    barkeit der Versorgung Energie und der        Rahmen eines Energiecontractings an das
    Gebäudetechnik. Ersatzanlagen in allen        Elektrizitätswerk der Stadt Zürich (ewz)
    Abschnitten der Versorgungskette stellen      übertragen.
    sicher, dass zu allen Zeiten die notwendi-
    gen Energien und Medien verfügbar sind        Mit 2000 Watt Ausgleich ermöglichen
    – auch bei Ausfall eines Aggregates oder      «Zürich auf dem Weg zur 2000-Watt-Ge-­
    einer Steuerung. Notstromaggregate sind       sellschaft» haben sich die Stimmenden
    dafür exemplarisch. Schliesslich trägt eine   der Stadt Zürich als Ziel selbst gesetzt.
    sorgfältige Überwachung der Anlagen zur       Welche Konsequenzen hat dieses Ziel der
    Sicherheit bei. Selbstverständlich gelten     2000-Watt-Gesellschaft für das Stadt­
    alle Anforderungen auch während den           spital Triemli? 2000 Watt pro Person ent-
    Umbau- und Erweiterungsarbeiten.              sprechen einem jährlichen Verbrauch an
                                                  Energie von 17 500 Kilowattstunden, etwa
    Flexibilität und Modularität                  1750 Liter Heizöl oder Treibstoff. Naturge-
    Nachhaltige Bauten eignen sich sehr gut       mäss entfällt nur ein sehr kleiner Bruch­teil
    für spätere Anpassungen und Nachrüs-          dieses Energiebudgets – heute und in der
    tungen aufgrund geänderter Rahmen­be­         2000-Watt-Gesellschaft – auf Spitäler, weil
    dingungen und unterschiedlicher Nut-          der Durchschnittsmensch die meiste Zeit
    zungszyklen der verwendeten Systeme           ausserhalb dieser Einrichtungen verbringt.

4
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
31 Mio. Kilowattstunden Energie               Das Areal des Triemlispitals: Behand-
Aktuell liegt der Wärmebedarf im Stadt-       lungstrakt und Hauptgebäude (rot),
spital bei 21 Mio. Kilowattstunden (kWh)      neues Bettenhaus (gelb), Frauenklinik
pro Jahr; er wird mit fossilen Brennstoffen   (orange, rechts), ehemalige Kranken-
Heizöl und Erdgas gedeckt. Den jährlichen     pflegeschule (orange, links), Perso-
Strombezug von 10 Mio. kWh eingerech-         nalhäuser (grün) und Energiezentrale
net, liegt der momentane Gesamtener-          (blau).
gieverbrauch um den Faktor 3 über dem
langfristigen Ziel. Bis ins Jahr 2020 soll
der Verbrauch halbiert werden; bis 2050
ist sogar geplant, den Energieverbrauch
auf einen Fünftel abzusenken. Ab dann
lässt sich ein Spital für die 2000-Watt-Ge-
sellschaft betreiben – dank dem Einsatz
von Energien aus erneuerbaren Quellen.

                                                                                      5
Versorgung Energie und Gebäudetechnik - Stadtspital Triemli - Wiedenmeier
Elektroversorgung                                             Arealent-
          20 %                                                          wässerung 1 %

                                                                        Energie-
                                                                        zentrale 43 %
          Anpassungen an
          Installationen 2 %

          Unterstationen
          12 %

          Erdsonden 3 %

          Versorgungs-                                                  Verbindungs-
          leitungen 6 %                                                 korridore 13 %

    Projektorganisation                           Anteile der Teilprojekte an den
    Die arealweite Versorgung mit Energie und     Gesamtkosten von 115 Mio. Franken.
    die Erschliessung mit Medienkanälen sind
    Bestandteile von insgesamt zehn Teilpro-
    jekten. Davon ausgenommen sind die            Kosten
    Erkundungen zur tiefengeothermischen          Die Gesamtkosten für den Neubau und
    Wärmenutzung (ewz) sowie die Telema-          die Instandsetzung betragen 115 Mio.
    tik, welche das Spital separat betreut. Die   Franken. Mehr als zwei Fünftel der Kos-
    Teilprojekte umfassen demnach:                ten entfallen auf die Energiezentrale, ein
    • Instandsetzung Energiezentrale (Seite 8)    weiterer Fünftel auf die Elektroversorgung.
    • Ergänzende Korridore (Seite 13)             Korridore, Leitungen, Unterstationen und
    • Leitungen in den Korridoren (Seite 13)      Anpassungen benötigen einen Drittel der
    • Erdsondenfelder (Seite 11)                  Gesamtkosten.
    • Unterstationen Bettenhaus und Haupt-
       gebäude                                    Investitionsschutz
    • Anpassungen bei bestehenden Anlagen         Seit Mitte der Neunziger Jahre sind zahl-
    • Umbau der Elektro- und Notstromver-         reiche Projekte, insbesondere zur Instand-
       sorgung (Seite 12)                         haltung von Bauten und Anlagen, realisiert
    • Erneuerung Telematik (Seite 12)             worden; weitere sind in Planung. Diese
    • Arealentwässerung (Seite 14)                vorgängig beschlossenen Massnahmen
                                                  werden in die aktuelle Projektierung zur
    Termine                                       Versorgung Energie und Gebäudetechnik
    Im Jahr 2014 geht die erweiterte und          integriert. Insofern sind allenfalls erst vor
    um­ge­bau­te Energiezentrale in Betrieb       kurzem getätigte Investitionen geschützt
    (Planungsstand 2010). Ein Jahr später soll    und bleiben hinsichtlich ihrer beabsich-
    das neue Bettenhaus bezogen werden.           tigten Nutzungsdauer wirksam. Dies gilt
    Danach wird das Hauptgebäude instand          beispielsweise für die im Jahr 2007 abge-
    gesetzt. Ab dem Jahr 2021 sollen die drei     schlossene zweite Etappe der Sanierung
    Personalhäuser rückgebaut werden.             der Energiezentrale.

6
Hinter der neuen Energieversorgung steckt ein historischer Denkansatz

Wärme ist nicht gleich Wärme

   Elektrizität         Hoch-             Mittel-              Nieder-         Hochtemp.-     Niedertemp.-
                     temperatur-        temperatur-          temperatur-       (Komfort)-      (Prozess)-
                       wärme              wärme                wärme              kälte           kälte

                        160 °C             70 °C               38 °C              18 °C          10 °C

Wertigkeit von Energie                         Die grosse Zahl an Energiebezügern,
Wärme ist nicht gleich Wärme, und Kälte        Verteilnetzen sowie Wärme- und Käl-
ist nicht gleich Kälte. Die Wertigkeit von     teerzeugern werden konsequent nach
Energie ist abhängig von ihrem Potenzial       der Wertigkeit der beteiligten Energien
zur Umwandlung in an­de­re Energiequali-       differenziert.
täten, also von der Form der Energie, aber
auch von deren Temperatur. Die Erkennt-
nis ist keineswegs neu: 1824 publizierte       •   Mitteltemperaturwärme (70 °C)
der französische Physiker Nicolas Léonard      •   Niedertemperaturwärme (38 °C)
Sadi Carnot sein Werk «Über die bewe-          •   Komfortkälte (Hochtemperatur; 18 °C)
gende Kraft des Feuers». Carnot präsen-        •   Prozesskälte (Niedertemperatur; 10 °C)
tiert darin die Grundlagen einer neuzeitli-
chen Energietechnik – sie ist heute noch       Nutzung von Abwärme
so aktuell wie vor fast 200 Jahren.            Recycling in der Energiezentrale heisst
                                               das Stichwort für eine konsequente Rück-
Adäquate Energiequalitäten                     gewinnung von Abwärme bei der Um-
Die aktuelle Interpretation der Theorie        wandlung von Energien. Dieses Potenzial
von Carnot ergibt für die Energieversor-       ist generell sehr gross, in einem Spital ist
gung von Gebäuden und Anlagen neue             dies noch ausgeprägter. Typisch dafür ist
Perspektiven. Um so wenig hochwertige          der Betrieb von Kältemaschinen. Deren
Energie für Niedertemperaturanwendun-          Kompressoren leisten mechanische Arbeit
gen wie möglich einzusetzen und damit          und geben dabei viel – durchaus nutzbare
einen Teil der Werthaltigkeit der Energie zu   – Wärme ab. Für die Nutzung zur Wasser-
verschwenden, soll der Bedarf durch ad-        erwärmung und für die Raumheizung ist
äquate Energiequalitäten gedeckt wer­den.      diese Abwärme jedenfalls – aufgrund der
Dies setzt eine konsequente Strukturie-        ausreichenden Wertigkeit – geeignet.
rung der Energieversorgung nach den un-
terschiedlichen Anforde­rungen voraus.
Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher
Energiesysteme lässt sich dieser An-
spruch in grossen Arealen und Gebäuden
ideal umsetzen. Mit sechs verschiede-
nen Energiequalitäten wird das Stadtspital
Triemli mit Wärme und Kälte in verschie-
denen Temperaturbereichen zwischen
10 °C und 160 °C respektive mit Strom
versorgt:
• Elektrizität (22 000 Volt, 400 Volt)
• Hochtemperaturwärme (Heisswasser
   160 °C)

                                                                                                             7
Zwei Energiezentralen vernetzen die Energieströme

    Am Umschlagplatz der Energien

                                                                          Schnitt durch die Energiezentrale
                                                                          nach dem Umbau: Neu werden Wärme
                                                                          (rot) und Kälte (blau) zentral erzeugt.
                                                                          Am selben Ort befindet sich die Elek-
                                                                          trozentrale und die Abfallentsorgung.
                                                                          Das Untergeschoss des Personal-
                                                                          hauses A (grau) dient als Reserve für
                                                                          spätere Erweiterungen.

    Bündelung der Energieerzeugung                 tung. Sowohl die Primär­struktur der Zen-
    Heute sind zwei Energiezentralen – eine        trale als auch die Installationen müssen
    für Wärme, eine für Kälte – in Betrieb. Ins-   sich für Anpassungen und Erweiterun-
    gesamt sind in der Wärmezentrale (10,8         gen eignen. Der Umbau der Energiezen-
    Megawatt Leistung) fünf Kessel mit Zwei-       trale er­mög­licht die Optimierung der Be-
    stoffbrennern für Öl und Erdgas instal-        triebsabläufe. Besonders wichtig ist dies
    liert. In der Kältezentrale im Behandlungs-    für die Logistik der Holzschnitzel. Die An-
    trakt arbeiten drei Kältemaschinen mit         lieferung erfolgt ebenerdig von der Paul-
    einer Leistung von je 900 Kilowatt. Künftig    Clairmont-Strasse über einen Abwurf ins
    werden Hoch- und Mitteltemperaturwär-          Silo im Untergeschoss. Direkt angren-
    me (Holzschnitzel) sowie die Prozesskäl-       zend kommt der neue Kamin zu stehen.
    te (Kältemaschinen) in derselben Energie-      Der im Personalhaus geführte alte Kamin
    zentrale beim bestehenden Personalhaus         wird mit dem Gebäude zurückgebaut. Auf
    A erzeugt. Einzig Niedertemperaturwär-         der anderen Seite des Personalhauses ist
    me und Komfortkälte (Wärmepumpen)              unterirdisch die Rückkühlung aus der Käl-
    werden in einer Unterstation unter dem         teproduktion geplant. Gleichenorts ist die
    neuen Bettenhaus produziert. Die Bünde-        Notstromversorgung vorgesehen.
    lung erlaubt die Nutzung von Abwärme,
    erleichtert die Vernetzung der Energie-        Anlagen für die Stromversorgung
    ströme und reduziert den Aufwand für die       Neben der Wärmeproduktion werden die
    Reserve­haltung und die Überwachung. Da        angepassten und erweiterten Anlagen für
    die noch in Betrieb stehenden Kältema-         die Stromversorgung mit eingebaut. Für
    schinen das Ende ihrer Nutzungsdauer er-       den Entsorgungsbereich ist eine Erweite-
    reichen, ergeben sich keine Zusatzkosten       rung am bisherigen Standort vorgesehen.
    für die Neuinstallation.                       Die Unterkellerung bleibt nach dem Rück-
                                                   bau der drei Hochhäuser als Reserveraum
    Umbau der Zentrale                             erhalten. Nach Abschluss der Erweite-
    Flexibilität bei der Neukonzeption der         rungsarbeiten wird die Energiezentrale mit
    Energiezentrale ist von grösster Bedeu-        Erdreich überdeckt.

8
Wasserkraft        Waldholz                                                 Erdwärme

                                                  Öffentliches
                                                   Netz des          Holzschnitzel              Abwärme                      Erdsondenfelder
                                                      ewz

                                                 22 000      Volt                                                               5°C – 20°C

                                                   Elektrizität      Hochtempe-               Mitteltempe-          Niedertempe-         Komfortkälte           Prozesskälte
                                                                                                                                                                        -
                                                                                                                                               -
                                                                     raturwärme               raturwärme             raturwärme
   Installationen in den Energiezentralen und

                                                                        160 °C                    70 °C                  38 °C               18°C                      10 °C

                                                  Umwandlung          Wärme-                    Wärme-                 Wärme-                                          Kälte-
                                                                     erzeugung                 erzeugung              erzeugung                                      erzeugung
                                                  Trafostationen,
                                                   dezentral den      Holzkessel               Wärmerück-
                                                                                                       -           Wärmepumpen                                  Kältemaschinen
                 Unterstationen

                                                    Gebäuden                                   gewinnung
                                                    zugeordnet         Ölkessel*
                                                                                              Wärmepumpen
                                                                                                Ölkessel*
                                                                                                                                                      Abwärme

                                                                                                                                                    Kältemaschinen

                                                  400 Volt                   Spitzendeckung             Sicherheitsdeckung                            Spitzendeckung

                                                                                                        Wasservorwärmung

Verteilung über arealinterne Netze

                                                 Generelle Versor-   Prozesswärme             Raumwärme,           Raumwärme für         Kühlung von              Kühlung von
Arealver-
sorgung

                                                 gung aller Räume                                Wasser-           Patienten- und       Patienten- und            Behandlungs-
                                                   und Anlagen                                 erwärmung            Arbeitsräume        Arbeitsräumen           räumen, Prozess-
                                                                                                                                                                      kälte

                                                * Redundanz

                                                                                                                                    Nutzenergie aus regenerierbaren
                                                                                                                                    Ressourcen für die Versorgung im
                                                                                                                                    Stadtspital Triemli: Aus erneuerbarer
                                                                                                                                    Primärenergie und aus Abwärme wird
                                                                                                                                    Wärme unterschiedlicher Tempera-
                                                                                                                                    turen und für verschiedene Anwen-
                                                                                                                                    dungsbereiche gewonnen.
                                                                                                                                    Die Grafik zeigt die Energieversor-
                                                                                                                                    gung, strukturiert nach der Wertigkeit
                                                                                                                                    der Energien, sowie die Vernetzung
                                                                                                                                    der Energieströme (rote Pfeile).

                                                                                                                                                                                   9
Holzschnitzel liefern Dampf und Heizwärme

     Biomasse als Energielieferant

     Tiefengeothermie                              Energie aus unmittelbarer Umge-
     Die Nutzung von Tiefengeothermie war ur-      bung? Für die Holzschnitzelfeuerung
     sprünglich als Option für die Energiever-     wird nachwachsender Brennstoff
     sorgung des Stadtspitals angedacht. Die       benötigt.
     Erkundungsbohrung auf dem benachbar-
     ten Grundstück der Baugenossenschaft
     Sonnengarten bis in eine Tiefe von über       Wärmegewinn beträchtlich. Und je nach
     2000 Metern hat jedoch ergeben, dass          Qualität des Brennstoffs und der Heiz-
     Wasser nicht in genügender Menge für          systemeinstellungen kann der Anlage-
     eine Wärmenutzung vorhanden ist. Das          wirkungsgrad auf 90 % bis 95 % erhöht
     Bohrloch wird mittels einer tiefen Erdson-    werden. Mit dem gewählten Kondensati-
     de nutzbar gemacht, um den Wärmebe-           onsverfahren wird der Staubgehalt im Ab-
     darf der Genossenschaftssiedlung teilwei-     gas reduziert.
     se abzudecken.
                                                   Abwärmenutzung
     Kondensierende Holzfeuerung                   Ergänzend zu den Energieträgern Bio-
     In der differenzierten Versorgungsstruktur    masse und Umweltwärme (siehe Seite 11)
     wird der Bedarf von Dampf (Hochtempe-         wird die Abwärme der Kältemaschinen als
     raturwärme), Warmwasser und Raum-             Energiequelle eingesetzt: In einer zweiten
     wärme (Mitteltemperaturwärme) mit einer       Wärmepumpenstufe wird diese Energie
     Holzschnitzelfeuerung abgedeckt. Die          auf Mitteltemperaturniveau angehoben
     Energieerzeugung erfolgt dabei CO2-neu-       und für die Erzeugung von Raumwärme
     tral und äusserst effizient. Bei einer kon-   und Warmwasser nutzbar gemacht.
     ventionellen Holzfeuerung beträgt der Wir-
     kungsgrad 80 % bis 85 %. Die Anlage für
     das Stadtspital wird mit einer Abgaskon-
     densation ergänzt, womit die Verdamp-
     fungsenergie wieder zurückgewonnen
     werden kann. Dadurch erhöht sich der

10
Wärme und Kälte aus Erdsondenfeldern

Erdreich: Quelle und Speicher

                             eg
                        in-W
                 -Vö gtl
           -H eim
                                  Ma rie

                                                                  eg
                                                             in-W
                                                      -Vö gtl
                                                 -Heim
                                                                       Ma rie

                                                                                Die geplanten Erdsondenfelder im
                                                                                Triemli (hellgrün): Insgesamt werden
                                                                                90 Sonden rund 200 Meter tief in
                                                                                die beiden Erdfelder abgeteuft.

Kurz- und langzeitlicher Ausgleich          Temperaturniveaus sich zwischen 5° und
Im Winter fehlt es an Wärme, im Sommer      20 °C bewegen. Insgesamt werden 90
dagegen herrscht Überfluss. In einem Spi-   Sonden rund 200 Meter tief in diese bei-
tal machen sich diese saisonalen Unter-     den Erdfelder abgeteuft. Die beiden Erd-
schiede im An­gebot und in der Nachfra-     speicher sind so in die Energieversorgung
ge noch deutlicher bemerkbar. Um einen      des Stadtspitals Triemli inte­griert, dass
Ausgleich zwischen kühlen und warmen        möglichst viel Kälte direkt genutzt werden
Tagen, zwischen Tag und Nacht oder gar      kann.
zwischen den Jahreszeiten zu ermögli-
chen, ist ein Energiespeicher ideal. Auf-   Regelung ist programmierbar
grund der Temperatur eignet sich die Erd-   Die rationelle Bewirtschaftung der Ener-
masse sowohl als Wärme- wie auch als        giefelder im Erdreich soll durch eine au-
Kältespeicher. Als Lagerplatz für über-     tomatische Datenerhebung unterstützt
schüssige Energie steht das Erdreich in     werden. Die Betriebsfachleute kennen
unmittelbarer Nachbarschaft zum neuen       deshalb die Temperaturprofile im Erd-
Bettenhaus zur Verfügung. Er ist kosten­    speicher und können die Regelsysteme
günstig, weist eine grosse Kapazität auf    entsprechend programmieren. Die Si-
und ergibt kurze Wege. Zur Bewirtschaf-     mulationen zeigen, dass der Bedarf an
tung des Speichers werden Sonden ab-        Komfortkälte mit 18 °C zur Gänze gedeckt
geteuft, in denen Wasser als Transport-     werden kann. Eine vollständige Deckung
medium für Wärme respektive Kälte           ergibt sich auch für die Pro­duktion von
zirkuliert. Bei Ausnützung der gesamten     Niedertemperaturwärme, wofür die Erd-
Temperaturdifferenz von 15 Grad lassen      felder als Energiequelle zur Verfügung ste-
sich mehrere Millionen Kilowattstunden      hen. Mit Wärmepumpen wird die aus dem
Energie lagern.                             Erdreich bezogene Energie für die Raum-
                                            heizung und für die Vorwärmung von
Zwei Erdsondenfelder                        Brauchwasser nutzbar gemacht.
Die Erdmasse ist zwei ähnlich grossen
Erdsondenfeldern zugeordnet, deren

                                                                                                                       11
Sicherheit durch Redundanz

     Elektroversorgung, Telematik

                                  eg
                             in-W
                      -Vö gtl
                -H eim
                                       Ma rie

                                                                          eg
                                                                     in-W
                                                              -Vö gtl
                                                         -Heim
                                                                               Ma rie

                                                                                        Versorgungsgebiete der Trafo-
                                                                                        gruppen auf dem Spitalareal.

     Bezug von Mittelspannung                       ten installiert werden. Der Sicherheit in der
     Bislang wird das Stadtspital Triemli über      Elektroversorgung dient auch die Not-
     drei separat geführte 11-Kilovolt-Leitun-      stromversorgung: Zwei Dieselgenerato-
     gen ab dem Unterwerk Binz des ewz mit          ren können notfalls das Spital während 72
     Elektrizität versorgt. Eine vollständige Re-   Stunden mit Elektrizität versorgen. Diese
     dundanz in der Stromversorgung ist da-         Stromerzeuger finden in der Energiezen-
     durch nicht gegeben. Mit Ausnahme der          trale Platz. In fünf Trafostationen werden
     Station im Behandlungstrakt stammen            insgesamt 14 Trafos installiert, mit einer
     alle Trafos aus der Zeit des Triemli-Neu-      Gesamtleistung von 15 000 kVA (Kilo-
     baus, sind mithin also gut 40 Jahre alt.       Volt-Ampère). Die erwartete Maximalbela-
     Das nun in Angriff genommene Bauvorha-         stung des Netzes beträgt dagegen 4000
     ben umfasst eine vollständige Erneuerung       kVA, was auf die hohe Sicherheitskapazi-
     der Hauptverteilung in der Energiezentra-      tät (Redundanz) verweist. Für Telematik-
     le und den Bau respektive die Anpassung        Dienste des Spitals wird zusätzlich ein Da-
     von Trafostationen und die Installation der    tenübertragungsnetz installiert.
     Trafos. Sodann wird jedes grössere Ge-
     bäude über eine eigene Trafostation ver-       Abschirmen von Elektrofeldern
     fügen. Künftig wird das Spitalareal über       Stromführende Installationen erzeugen
     die zwei Unterwerke Binz und Sihlfeld mit      elektromagnetische Felder (EMF), die –
     Elektrizität versorgt. Die Einspeisung er-     abhängig von ihrer Stärke – gesundheit-
     folgt mit 22 Kilovolt (kV) im Mittelspan-      liche Risiken bergen. In der Planung der
     nungsbereich.                                  Elektroversorgung wird diesem Aspekt
                                                    besondere Beachtung ge­schenkt. So
     Geforderte Sicherheitskapazität                werden ausreichende Distanz der EMF-
     Selbstverständlich gelten die hohen Si-        erzeugenden Installationen zu den Patien-
     cherheitsanforderungen auch für die Lei-       ten- und Arbeitszimmern geschaffen. Zu-
     tungsführung, sodass die Versorgungska-        sätzlich werden die elektrischen Leitungen
     bel in getrennten Trassees verlegt und die     und Armaturen in allen Zonen mit Präsenz
     Trafos in verschiedenen Brandabschnit-         von Menschen konsequent abgeschirmt.

12
Ein arealinternes Versorgungsnetz

Korridore, Leitungen, Unterstationen

                              eg
                         in-W
                  -Vö gtl
            -H eim
                                   Ma rie

                                                                     eg
                                                                in-W
                                                         -Vö gtl
                                                    -Heim
                                                                          Ma rie

                                                                                   Das Versorgungsnetz im Triemli:
                                                                                   Bestehende Kanäle sind gelb, neue
                                                                                   Medienkanäle dunkelgrün und
                                                                                   neue Transportkanäle hellgrün ein-
                                                                                   gezeichnet.

Ein kleines Stadtquartier                       des (kontinuierlichen) Gefälles sowie
Das Triemli-Areal hat das Ausmass eines         der präzisen Ausrichtung auf die Be- und
kleinen Stadtquartiers – die grösste Aus­-      Entladestationen in den bisherigen und
dehnung in nordsüdlicher Richtung be-           neuen Trakten sind die Transportkorridore
trägt 1000 Meter. Ein rationeller areal­        besonders diffizil. Mit einem Medienkor-
interner Transport ist deshalb von er­heb-      ridor lassen sich Hindernisse gegebenen-
­licher wirtschaftlicher Bedeutung. Zu          falls umfahren.
 transportieren sind einerseits Patientinnen
 und Patienten und Güter des täglichen          Bauprogramm
 und des sporadischen Bedarfes wie Le-          Im Bauprogramm sind folgende Korridore
 bensmittel und Medikamente, anderer-           zu realisieren:
 seits Energien und Medien, also Wärme,         • Medienkorridor von der Energiezentrale
 Kälte und Elektrizität, Was­ser und Ab­          zum neuen Bettenhaus
 wasser. Die heute verfügbaren Korridore        • Medienkorridor vom neuen Bettenhaus
 stammen aus dem Erstellungsjahr des              unter dem neuen Vorplatz hindurch in
 Spitals (1970). Sie ge­nügen weder in quan­-     Richtung Frauenklinik
 titativer noch qualitativer Hinsicht. Einer­   • Medienkorridor vom neuen Vorplatz
 seits sind die Trans­portvolumen sehr stark      zum Hauptgebäude
 gestiegen, andererseits sind die Vor­          • Transportkorridor vom Hauptgebäude
 schriften bezüglich Brandschutz, Entrau­         unter der Tiefgarage und dem Vorplatz
 chung, Beleuchtung und Belüftung ver-            zum neuen Bettenhaus und zum Ent-
 schärft worden. Korridore in der geplanten       sorgungsraum beim Betriebsgebäu-
 Länge sind heute ohne Brandschutztüren           de. Während der Bauphase dient dieser
 und Hydranten nicht mehr denkbar.                Korridor provisorisch als Medienkorri-
                                                  dor.
Getrennte Korridore                             • Der bestehende Versorgungskorridor
Künftig werden die Korridore für den              zwischen der Energiezentrale und der
Transport zur Ver- und Entsorgung sowie           Frauenklinik wird teilweise rückgebaut
für die Medien getrennt geführt. Bezüglich        und verlegt.

                                                                                                                        13
Arealentwässerung

     Den Wasserqualitäten
     entsprechend organisiert

     Wie die Energieversorgung gemäss der         Das Abwasser aus dem Spitalbetrieb
     unterschiedlichen Wertigkeit der Ener-       ist ebenso gesondert zu behandeln
     giequellen strukturiert ist, wird auch die   wie auch das Meteorwasser aus der
     Areal­entwässerung den verschiedenen         Umgebung (Ansicht aus dem Betten-
     Qualitäten des Wassers angepasst. Dabei      zimmer im P+D-Objekt).
     sind das Regenwasser (Meteorwasser),
     das Grund- und Abwasser unterschiedlich
     zu behandeln. Zudem verlangt der Gene-       tenhauses ein Retentionsbecken mit ei-
     relle Entwässerungsplan (GEP) der Stadt      nem Auffangvolumen von 240 m3 geplant.
     Zürich, dass der nördliche Teil des Areals   Das Becken ist Teil des Trennsystems.
     Triemli-Spital im Mischsystem, der südli-    Ausserdem wird unter dem Bettenhaus
     che Teil im Trennsystem entwässert wird.     ein vollflächiger Sickerteppich zur Draina-
     Die Grenze der Systeme verläuft durch        ge des Hangwassers eingebaut. Solche
     das neue Bettenhaus; im Neubau ist eine      Massnahmen ermöglichen einen besse-
     getrennte Entwässerung von Meteor- und       ren Durchfluss und sind erforderlich, weil
     Abwasser geplant.                            der Untergrund des Spitalareals lehmig ist
                                                  und nur eine geringe Wasserdurchlässig-
     Regenwasser wird aufgefangen                 keit aufweist.
     Aufgrund der Versiegelung von zusätz-        Das als Industrieabwasser klassierte Ab-
     lichen Arealflächen und der Neubauten        wasser aus den Patienten- und Behand-
     vergrössert sich der Anfall von Meteor-      lungsbauten wird durch eine neue Leitung
     wasser. Dies widerspricht den Auflagen       der bestehenden Kanalisation unter der
     von Entsorgung & Recycling Stadt Zürich      Birmensdorferstrasse zugeführt.
     (ERZ), das eine Reduktion der Regen-
     wasserspitze bis 2025 um 10 % verlangt.
     Deshalb sind bereits in der geplanten
     Ausbauetappe entsprechende Retentions­
     massnahmen notwendig. Zur Erfüllung der
     Auflagen ist in der Nähe des neuen Bet-

14
Berichte und Projektdokumentationen

Weiterführende Informationen

Beteiligte
Die Versorgung Energie und die Gebäu-
detechnik für das Areal Stadtspital Triemli
sind ein gemeinsames Projekt von:
• Stadtspital Triemli, Gesundheits- und
  Umweltdepartement der Stadt Zürich
• ewz, Departement der Industriellen
  Betriebe der Stadt Zürich
• Amt für Hochbauten, Hochbaudeparte-
  ment der Stadt Zürich

Quelle
Grundlage dieser Broschüre bildet die
Projektdokumentation «Erneuerung
Energie- und Medienversorgung Gesamt-
areal Stadtspital Triemli», Zürich, 2009.

www.stadt-zuerich.ch/hochbau

                                              15
Stadt Zürich
Amt für Hochbauten
Lindenhofstrasse 21
Amtshaus III
Postfach, 8021 Zürich

Telefon 044 412 11 11
Fax 044 412 19 36
www.stadt-zuerich.ch/ahb
16
Sie können auch lesen