Wenn Abwasser die Wärme und die Kälte liefert - AWIAG ...
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Energie ■ Wärme ■ Strom
Energie Zürichsee Linth AG: erster Winterbetrieb mit neuem Anergienetz
Wenn Abwasser die
Wärme und die Kälte liefert
Die bisher ungenutzte Wärme im geklärten Abwasser der ARA Rapperswil- Seit dem Herbst 2019 versorgt das neu
Jona war Ausgangspunkt für das neue Anergienetz. Mit dem schrittweisen erstellte Anergienetz erste Liegenschaften
in Rapperswil-Jona. Als Energiequelle
Ausbau sollen neue Wärme- und Kältekunden gewonnen, aber auch
dient die lokale ARA Langrüti-Feldli, deren
zusätzliche Abwärmelieferanten integriert werden. gereinigtes Abwasser aus dem Vorfluter-
becken genutzt wird. Dank dieser Wärme-
Text Jürg Wellstein auskopplung gelangt das Abwasser jetzt
Bilder EZL auf tieferem Temperaturniveau in den
angrenzenden Obersee. Dem Anergienetz
steht eine Energiequelle mit einer durch-
schnittlichen Temperatur von circa 11 °C
zur Verfügung. Bei maximaler Auslastung
fliessen stündlich über 900 m3 ins Netz und
kommen mit einer Rücklauftemperatur
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kompakt Wissenstransfer für
eine Arealentwicklung im
Süden Englands
4,8 MW
Das Energiepotenzial der ARA umfasst
Das Wissen um die Konzipierung
von Anergienetzen lässt sich auch
exportieren. Im südenglischen
Bournemouth soll die Entwicklung
maximal ca. 4,8 MW thermische des Geschäftsareals «Wessex Fields»
Leistung, wovon bei der ersten mit nachhaltigen Kriterien erfolgen.
zurzeit in Betrieb stehenden Etappe Die Stadtverwaltung BCP (Bourne-
ca. 1 MW genutzt wird. mouth, Pool, Christchurch) erarbei-
tet zurzeit eine Strategie, welche die
zukünftige Energieversorgung des
Areals sicherstellt. Auch in England
sind die Themen im Hinblick auf den
Klimawandel ein grosses Anliegen.
Entsprechend gefragt: zukunftswei-
sende Systeme mit hohen Anteilen
an erneuerbaren Energiequellen.
Im Rahmen einer Masterarbeit
der HSR Hochschule für Technik
Rapperswil hat Silvana Eigenmann,
Mitarbeiterin der Andy Wickart
Haustechnik AG, zusammen mit den
lokalen Behörden die Kriterien für
eine erneuerbare Energieversorgung
ermittelt. Die Projektziele waren:
Berechnung des Energiebedarfs, Va-
rianten zu möglichen Energiestrate-
gien und eine technische Evaluation
In der ARA Rapperswil-Jona dieser Optionen. Die Bedarfsabklä-
kommen geschraubte rung hat ergeben, dass ca. 2,2 MW
Platten-Wärmetauscher zum Wärmeleistung und 2,6 MW Kälte be-
Einsatz, um die Energie aus
dem geklärten Abwasser für das nötigt werden. Beim Konzept A wur-
neue Anergienetz zu gewinnen. de die Realisierung eines Anergie-
netzes berücksichtigt. Dabei könnte
die örtliche ARA eine ähnliche Rolle
spielen wie in Rapperswil-Jona und
zusammen mit dem Wasser des
von 5 °C zurück. Die maximale Vorlauftem- Projekt ist auch Ausdruck der Transforma- nahen Flusses «Stour» verlässliche
peratur kann bis zu 25 °C erreichen. tion der EZL vom Gaslieferanten zum Ener- Wärme- und Kältequellen darstellen.
giedienstleister mit einem breiteren An- Beim Konzept B wurde das Potenzial
Partnerschaftliche Zusammenarbeit gebotsfächer. Der Entscheid zugunsten von Erdwärme und Abwasser ein-
für Leuchtturmprojekt eines solchen Niedertemperatur-Verbunds bezogen. Aus den Erkenntnissen soll
Die Energie Zürichsee Linth AG (EZL) ver- liegt einerseits in der ARA begründet, die ein Infrastrukturprojekt formuliert
sorgt Industrie und Gewerbe sowie Ein- als primäre, ganzjährige Energiequelle werden, welches die zukünftig er-
und Mehrfamilienhäuser in den Kantonen dient, andererseits lassen sich weitere werbbaren Grundstücke nachhaltig
St. Gallen, Schwyz und Glarus mit Erdgas mögliche Abwärmequellen integrieren, die mit Energie versorgt. Das genaue
und Biogas sowie Wärme und den dazu durch Sportstätten und Industrien hinzu- Betriebsmodell wird noch erarbei-
notwendigen Dienstleistungen. Das Aner- kommen könnten. Auf diese Weise ist auch tet, sodass kommende Investoren
gienetz konnte durch die Zusammenarbeit eine Ausdehnung des Netzes und die Spei- mit möglichst geringen Hürden von
mit der Stadt und der Baugesellschaft sung von Quartierheizungen (Energie-Clus- einer Verbundlösung profitieren
«Langrüti-Mitte» realisiert werden. Das ter) möglich. Gleichzeitig besteht bei ein- können.
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Die ARA Rapperswil-Jona speist das Anergienetz
mit Energie und ermöglicht einen Niedertempera-
tur-Kreislauf von durchschnittlich 11 °C. Im Hinter-
grund ist das Baufeld «Langrüti Mitte» ersichtlich –
einer der ersten Kunden von Wärme und Kälte.
Die erste Etappe des Anergienetzes ist seit Herbst
2019 in Betrieb. Der weitere Ausbau wird neue
Kunden und zusätzliche Abwärmelieferanten
erschliessen.
Der Temperaturverlauf des gereinigten Abwassers
im Jahr 2017 zeigt das eigentliche Potenzial der zelnen Kunden ein Bedarf an Kühlenergie,
Wärmequelle im Anergienetz auf. der durch das Anergienetz erfüllt werden
kann. Dieses gewährt auf dem Stadtgebiet
von Rapperswil-Jona eine Anbindung an
eine optimale Energiequelle für Wärme-
Jona-
Stadthaus/ Center pumpenanlagen.
Schulhaus Der Anschluss an das Anergienetz erfolgt
in den jeweiligen Liegenschaften durch
Wärmetauscher und Wärmepumpenanla-
gen, die für Heiz- und Kühlfunktionen
Altersheim ausgelegt werden. Als Kunden kommen
Porthof
sowohl Neubauten als auch Sanierungs-
objekte in Frage. Das Energiepotenzial der
ARA umfasst maximal ca. 4,8 MW thermi-
ARA sche Leistung, wovon bei der ersten zurzeit
Alterszentrum Rapperswil-
Schachen in Betrieb stehenden Etappe circa 1 MW
Jona
genutzt wird. Die Netzlänge für die 1. und
2. Etappe wird rund 1800 Meter umfassen
und mit nicht isolierten PE-Rohren aus-
Digicity geführt. Um mögliche Vereisungen bei
Erschliessung 1. Etappe im 2018 vollzogen
Trassen und Übergabestationen zu vermei-
Erschliessung 2. Etappe im 2019/2020
den, wird dem zirkulierenden Wasser im
Versorgungsring 13 Prozent Ethanol bei-
gemischt. Somit kann sichergestellt wer-
den, dass auch bei kleineren Kompakt-
Temperaturen des gereinigten Abwassers im Jahre 2017 Wärmepumpenanlagen ohne Eintritts-
regulierung ein Vereisungsschutz gewähr-
leistet ist.
Unterschiedliche Betriebsoptionen
dank Niedertemperaturkonzept
Während im Winter durch den Heizbedarf
Temperatur [° C]
der Kunden dem Anergienetz Wärme ent-
zogen wird, dient das warme Abwasser aus
dem Vorfluterbecken für die Regeneration
der tieferen Rücklauftemperatur. Dabei
wird die Restenergie aus dem Vorfluter-
becken dem Anergienetz zugeführt. Dies
wirkt sich positiv auf die Wärmepumpen
und deren Warmwasserbereitung aus. Der
Durchfluss im Netz wird entsprechend der
jeweiligen Bedarfssituation bei den Kun-
den geregelt, was zu einer optimierten
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Betriebsweise führt. Das IET Institut für
Energietechnik der HSR Hochschule für
Technik Rapperswil wird in den nächsten
Jahren ein ausführliches Monitoring der
Anlage durchführen, sodass ein möglichst
effizienter Betrieb resultiert. Am IET wur-
den bereits Simulationen des Anergie-
netzes durchgeführt, die dann mit den
Messdaten verglichen werden können.
Die Planung und Begleitung des Projekts
wurden durch die Andy Wickart Haustech-
nik AG umgesetzt. Bereits im Jahr 2018
konnten die ersten Rohrleitungen für das
Verteilnetz verlegt werden. Der Durchmes-
ser der Hauptleitung ab der ARA beträgt
45 cm. Im ersten Ausbauschritt wurden
mehr als 1000 Trassemeter verbaut. Als
Projektpartner hat die Baugesellschaft
«Langrüti-Mitte» die Umsetzung des Aner-
gienetzes unterstützt, indem sie in der
Nähe der ARA in einer ersten Phase bis
circa 2022 eine Siedlung mit sechs Mehr-
familienhäusern baut, die insgesamt 90
Miet- und Eigentumswohnungen umfasst.
Das Quellennetz lässt sich ideal für reversi-
ble Wärmepumpenkonzepte einsetzen,
somit kann neben Heizenergie auch Kühl-
energie abgegeben werden. Die dabei
anfallende Abwärme lässt sich im Bedarfs-
fall dem Anergienetz abgeben, was Rück-
kühler auf Gebäuden ersetzen wird. Das
Gesamtprojekt hat zahlreiche Erweite-
rungsmöglichkeiten und soll in den nächs-
ten Jahren verdichtet und erweitert wer-
den. Gerade in Bezug auf die Energie-
strategie der Energiestadt Rapperswil-Jo-
na sowie der neuen gesetzlichen Vorgaben
wird sich das Anergienetz als ein wichtiger
Energieträger für die Stadt erweisen. ■
www.ezl.ch
www.awiag.ch
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