Heizen und Kühlen mit AbwasserRatgeber für Bauherrschaften und Gemeinden

AktionEnergie in Infrastrukturanlagen

ImpressumHerausgeberEnergieSchweiz, Bundesamt für Energie BFE, 3003 BernProjektleitungErnst A. Müller, Felix SchmidAktion «Energie in Infrastrukturanlagen»Lindenhofstrasse 15, 8001 ZürichTelefon 01 226 30 98, Fax 01 226 30 99energie@infrastrukturanlagen.chwww.infrastrukturanlagen.chGrafikenSusanne Staubli, ZürichLayoutThomas Bruggisser, Zürichwww.grafiktraktor.chBezugBundesamt für Bauten und Logistik BBL 3003 Bern, www.bundespublikationen.chBestellnummer 805.691.d

InhaltVorwortvon Bundesrat Moritz Leuenberger 1GrundlagenSo funktioniert die Abwasserheizung 2Grosses Potenzial in der Schweiz 4Welche Gebäude kommen in Frage? 6BeispielePionierregion Basel:20 Jahre Abwasserwärmenutzung 8Beispiel Stadt Uster:Abwasserwärme vom Contractor 10Wohnsiedlung in Winterthur:Investor setzt auf Kanalabwärme 12Schaffhausen und Singen:Wärme und Kälte für die Industrie 14Sandvika bei Oslo:Energie für ganzen Stadtteil 16FaktenGute Noten in Ökologie 18Wirtschaftlichkeit: Die Vollkosten zählen! 20TechnikEnergieangebot und Energiegewinnung 22Wärmeerzeugung und Wärmenutzung 24VorgehenDie Gemeinde als Motor 26Projektschritte für Bauherrschaften 28Mit Contracting Anlagen finanzieren und betreiben 30ServiceInformation und Beratung 32

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Den Kreislauf schliessenWir bauen heute Häuser, die nur noch ein Minimum an Heizenergiebrauchen. Verbesserte Wärmedämmung, Wärmeschutzfenster undWärmerückgewinnung beim Lüften verhindern, dass Wärme nachaussen entweicht.

Doch sogar bei Minergie-Bauten bleibt ein Wärmeleck: die Abwasser-leitung. Das Wasser, das wir zum Duschen, Baden, Waschen undPutzen brauchen, fliesst lauwarm in die Kanalisation. Die Energie, dieso in der ganzen Schweiz verloren geht, würde ausreichen, um Hun-derttausende Gebäude zu heizen.

EnergieSchweiz möchte dieses enorme Potenzial nutzen. Die Technikist entwickelt und erprobt: Wärmepumpen ermöglichen es, die Ener-gie aus dem Abwasser auf wirtschaftliche Weise zurückzugewinnenund zur Raumheizung und Wassererwärmung einzusetzen. Der Kreis-lauf lässt sich auf diese Weise schliessen. So könnten wir einen wich-tigen Beitrag an die Ziele der Schweizerischen Energie- und Klima-politik leisten.

Zudem beginnt sich die Wärmenutzung aus Abwasser zu lohnen. DieTechnologie steht an der Schwelle der Wirtschaftlichkeit. Kommtdazu, dass die Abwasserwärmenutzung eine langfristig sichere undunabhängige Energieversorgung ermöglicht und dass sie von einerallfälligen CO2-Abgabe befreit würde.

Zudem entwickeln und produzieren mehrere Firmen in unserem Landdie benötigten Systeme. Ihr Know-how in diesem Bereich gehört inEuropa zur Spitze; die Produkte und Dienstleistung sind deswegenauch im Ausland gefragt. Wer zur Verbreitung dieser umweltfreund-lichen Energietechnik beiträgt, unterstützt die einheimische Wirt-schaft.

Es gibt in fast jeder Gemeinde Gebäude, die sich für die Energienut-zung aus Abwasser eignen – vielleicht ist es Ihres. Darüber, wie dieWärmenutzung aus Abwasser funktioniert und wie vorzugehen ist,informiert diese Broschüre.

Moritz Leuenberger, Bundesrat

Vorwort

Abwasser steckt voller Energie. Im Winter können wir daraus Wärme

gewinnen; im Sommer können wir damit kühlen. Das kommt daher,

dass Abwasser im Winter deutlich wärmer ist als die Aussenluft und im

Sommer kälter. Im Jahresverlauf bewegt sich die Abwassertemperatur

mehrheitlich zwischen 10 °C und 20 °C. Die Technik zur Energiegewin-

nung aus Abwasser ist einfach, umweltfreundlich und erprobt. Herz-

stück bilden ein Wärmetauscher, der dem Abwasser die Energie ent-

zieht, und eine Wärmepumpe, die sie für die Beheizung oder Kühlung

von grösseren Gebäuden nutzbar macht.

Kein Nachteil für Kläranlagen

Abwasserheizungen, die richtig geplantund entsprechend den Vorgaben des Ver-bandes Schweizer Abwasser- und Gewäs-serschutzfachleute (VSA) dimensioniert,ausgeführt und betrieben werden, beein-trächtigen weder den Betrieb der Kanali-sation und der Kläranlagen noch stellen sieeine Gefahr für die Gewässer dar. Dies zei-gen Untersuchungen der EidgenössischenAnstalt für Wasserversorgung, Abwasser-reinigung und Gewässerschutz EAWAGim Auftrag des Bundesamtes für Energie.

Die Energienutzung aus Abwasser ist ein sinnvoller Kreislauf.

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So funktioniertdie Abwasserheizung

Verbraucher

Heizzentrale Kläranlage

Abwasserkanal 10 bis 20 °C

Nahwärmenetz bis 80 °C

Wärmetauscher

Warm-wasser

Raum-heizung

Heiz-kessel

Energie-speicher

Wärme-pumpe

Blockheiz-kraftwerk

WärmenutzungAbwasser-Wärmepumpen werden für die Gebäudeheizungund die Wassererwärmung von grossen Gebäuden eingesetzt.Häufig versorgen sie über einen Nahwärmeverbund gleichmehrere Gebäude. Abwasser-Wärmepumpen eignen sich aberauch für die Schwimmbadheizung und – bei geeigneten Tem-peraturanforderungen – für gewerbliche Nutzungen. Je tieferdas Temperaturniveau der Wärmenutzung liegt, desto effi-zienter arbeiten die Anlagen. Im Sommer werden Abwasser-energieanlagen auch zur Raumkühlung eingesetzt. Die Wär-mepumpe wird dabei in «umgekehrter» Weise als Kältema-schine betrieben. Möglich ist aber auch eine direkte Nutzungder Abwasserkälte mittels Bauteilkühlung.

WärmepumpeUm Wärme aus lauwarmem Abwasser für die Raumheizungund die Wassererwärmung nutzen zu können, braucht es eineWärmepumpe, die die Energie auf ein höheres Temperaturni-veau hebt. Abwasser-Wärmepumpen erreichen Nutztempera-turen von 50 °C bis 70 °C. In Kombination mit einem Heizkesselkönnen sie selbst dort eingesetzt werden, wo höhere Tempera-turen gefragt sind. Die Verknüpfung von Wärmepumpe undHeizkessel bringt aber noch weitere Vorteile: höhere Versor-gungssicherheit und verbesserte Wirtschaftlichkeit. In Gebie-ten mit Erdgas-Versorgung kann die Wärmepumpe zusätzlichmit einem Blockheizkraftwerk gekoppelt werden, das nebenWärme auch Strom für den Betrieb der Wärmepumpe er-zeugt.

WärmetauscherDer Wärmetauscher erfüllt zwei Funktionen: Er entzieht demAbwasser Energie, und er trennt das saubere Heizsystem vomschmutzigen Abwasser. Der Wärmetauscher wird entweder indie Sohle des Abwasserkanals integriert (Grafik links) oder inder Kläranlage eingebaut. Im ersten Fall wird Energie aus demRohabwasser genutzt; im zweiten Fall wird die Energie ausdem gereinigten Abwasser gewonnen. Die Wärmetauscherkönnen sowohl in bestehende Kanäle eingebaut werden alsauch in Kanalabschnitte, die erneuert oder saniert werdenmüssen. Bei Erneuerungen kommen zunehmend vorgefertigteKanalisationselemente mit integriertem Wärmetauscher zumEinsatz, was kürzere Bauzeiten und tiefere Investitionen er-möglicht.

Neubauten mit guter Wärmedämmung und Niedertemperatur-Bodenheizung bieten besonders gute Voraussetzungen für eineAbwasser-Wärmepumpe. Foto Gian Vaitl, Zürich

Aus 12-grädigem Abwasser wird 70-grädiges Heizwasser: Die Technikder Wärmepumpe macht es möglich. Foto Satag Thermotechnik

Der 200 m lange Wärmetauscher der Abwasserenergieanlage von Zürich-Wipkingen.

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Grosses Potenzialin der Schweiz

Warmwasser für 900 000 Personen

Jeder Schweizer Einwohner verbrauchtim Durchschnitt 160 Liter Wasser proTag. Aus allen Haushalten zusammenfliesst somit täglich über eine MilliardeLiter warmes Wasser in die Kanalisation.Gewerbe und Industrie steuern nocheinmal so viel bei. Theoretisch lassensich aus der gesamten Menge anSchmutzwasser täglich über 2 000 000Kilowattstunden Wärme gewinnen –eine Energiemenge, die ausreicht, umdas Warmwasser für 900 000 Einwohnerbereitzustellen.

Energiegewinnung aus Rohabwasser (Kanal)aus geklärtem Abwasser (Kläranlage)

Energienutzung RaumheizungRaumheizung und WarmwasserRaumheizung und Klimatisierung (Kühlen)

Potenzial vorhanden ★ Standortabklärungen und Projektstudien

Vollständige Liste der Standorte unter:www.infrastrukturanlagen.ch

Abwasserheizungen in der Schweiz

Das Abwasser in der Schweiz enthält genügend Energie, um über

300 000 Wohnungen mit Wärme zu versorgen. Tausende von Standor-

ten sind für den Bau von Abwasserheizungen geeignet. Besonders güns-

tig sind die Voraussetzungen dort, wo in der Nähe von grossen Abwas-

serkanälen und Kläranlagen grössere Bauten oder ganze Quartiere mit

einem hohen Wärmebedarf liegen: Verwaltungsgebäude, Wohnsied-

lungen, Gewerbebauten, Heime, Schulen und Sportanlagen. In zahlrei-

chen Gemeinden und Städten liegen Potenzialstudien vor und wurden

bereits Anlagen realisiert.

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Vier BeispielePilotregion BaselBasel und Umgebung gilt als Pionierregion für die Abwasser-heizung. Die erste Anlage in der Rheinstadt wurde bereits1982 gebaut. Sie versorgt das Garderobengebäude einer Sport-anlage mit Heizwärme und Warmwasser und erfüllt dieseFunktion bis heute zur vollen Zufriedenheit. Weitere Beispielesind die Wohnsiedlung Ringermatten im Laufentaler DorfZwingen und ein Nahwärmeverbund in der Gemeinde Binnin-gen, an den mehrere öffentliche und private Bauten ange-schlossen sind. Beide Anlagen wurden im Rahmen eines Con-tractings finanziert. > Mehr Seite 8.

Stadt UsterDie Initiative für die Energienutzung aus Abwasser ging in derStadt Uster von der Gemeinde aus. Der Stadtingenieur und dieBetreiber der Kläranlage gaben im ersten Schritt gemeinsameine Potenzialstudie in Auftrag. Diese zeigte, dass insbeson-dere die Neubaugebiete in der Umgebung der Kläranlageinteressante Voraussetzungen für die Abwasserenergienut-zung aufweisen. Die ersten Anlagen wurden in den Jahren2000 und 2003 für zwei Wohnsiedlungen realisiert. Speziellan diesen Anlagen ist die Wärmegewinnung aus dem gerei-nigten Abwasser im Auslauf der Kläranlage. > Mehr Seite 10.

Modellstadt WinterthurIn der Stadt Winterthur ist Abwasserwärmenutzung im kom-munalen Energieplan verankert. Für das ganze Stadtgebietsind geeignete Abwasserkanäle bezeichnet, in deren Umge-bung bei Neubauten eine Abwasserheizung geprüft werdenmuss. Zudem wurden im Rahmen einer Studie Objekte er-mittelt, für welche die Energienutzung aus Abwasser wirt-schaftlich sein könnte. Eine erste Anlage für 400 Wohnungenist seit 2003 in Betrieb. Sie wurde durch ein privates General-unternehmen realisiert. > Mehr Seite 12.

Schaffhausen und SingenEine weitere Pionierrolle bei der Anwendung der Abwasserhei-zung nehmen Schaffhausen und Singen (D) ein. Beide Städtehaben das Potenzial zur Abwasserwärmenutzung systematischuntersucht und für geeignete Standorte Machbarkeitsstudiendurchführen lassen. Aufgrund dieser Vorarbeiten hat die Schaff-hauser Uhrenfabrik IWC im Jahr 2004 eine Abwasserenergie-anlage zur Beheizung und Klimatisierung eines Neubaus reali-siert. Und in Singen versorgt eine Baugenossenschaft einenTechnopark mit Abwasserenergie. > Mehr Seite 14.

Wohnsiedlung Ringermatten: Die Energiequelle Abwasser liegt vor der Haustüre.

Zufriedene Bewohner dank guter Kombination: Abwasserheizung und Minergie-Bauweise.

Überbauung Wässerwiesen in Winterthur: Abwasser-wärme für 1000 Bewohner.

Die Uhrenfabrik IWC heizt und kühlt mit Abwasser.

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Welche Gebäude kommen in Frage?

Abwasser-Wärmepumpen eignen sich für grössere Gebäude und ganze

Quartierheizungen. In Frage kommen Mehrfamilienhäuser und Wohn-

siedlungen, Verwaltungsgebäude, Gewerbe- und Industriebauten, Schul-

häuser und Heime, Sportanlagen und Schwimmbäder. Nicht geeignet

sind einzelne Einfamilienhäuser und Prozesswärmeverbraucher. Voraus-

setzung für eine wirtschaftliche Energienutzung aus Abwasser sind ein

hoher Wärmeleistungsbedarf von mindestens 150 kW und die Nähe des

Objektes zu einem grossen Abwasserkanal oder einer Kläranlage.

Für Abwasser-Wärmepumpen besonders geeignet: Bürogebäude, Wohnsiedlungen und ganze Quartierheizungen. Im Bild das Gründer-und Technologiezentrum Sintec in Singen (D).

Anforderungen an die BautenAbwasserenergieanlagen kommen für neue undbestehende Gebäude in Frage. Neubauten aufnicht bebauten Arealen bieten den Vorteil, dassdie Integration der Wärmepumpe in die Heiz-zentrale und der Leitungsbau einfacher und kos-tengünstiger sind. Bestehende Gebäude liegendafür häufig innerhalb des Siedlungsgebietes, wosich geeignete Abwasserkanäle befinden. Die Nut-zung von Abwasserenergie wird in beiden Fällendurch folgende Voraussetzungen begünstigt:Hohe Heizleistung: Interessant wird der Einsatzvon Abwasserwärmepumpen bei Gebäuden oderGebäudegruppen mit einem Wärmeleistungsbe-darf von mindestens 150 Kilowatt (kW), was demBedarf von rund 50 Wohneinheiten entspricht.Bei bestehenden Bauten kann die Leistung derinstallierten Wärmeerzeugungsanlage als An-haltspunkt genommen werden. In diesem Fallgelten 200 kW als untere Grenze.Nähe zum Kanal: Je näher ein Gebäude demAbwasserkanal liegt, desto kostengünstiger lässtsich die Wärmegewinnung realisieren. In über-bauten Siedlungsgebieten sind – je nach Grössedes Objektes – Distanzen von 100 m bis 300 mmöglich; grössere Objekte in unüberbauten Ge-bieten lassen auch Distanzen über 1 km zu.Bebauungsdichte: Je höher die Bebauungs-dichte eines Areals ist, desto wirtschaftlicher lässtsich ein Nahwärmenetz mit Abwasserwärme be-treiben. Gebäude, die innerhalb eines Radius von100 m liegen, können an eine gemeinsame Heiz-zentrale angeschlossen werden.Systemtemperaturen: Je tiefer die Temperatu-ren der Energienutzung liegen, desto effizienterarbeiten Wärmepumpen. Besonders gute Vor-aussetzungen für die Energienutzung aus Ab-wasser bieten Neubauten mit Niedertemperatur-Heizsystemen (Bodenheizung, Bauteilkonditio-nierung). Für industrielle Prozesse, die Tempera-turen über 70 °C erfordern, sind Abwasser-heizungen dagegen weniger geeignet. Ganzjähriger Wärmebedarf: Vorteilhaft ist einmöglichst permanenter Wärmebedarf, der langeBetriebszeiten der Wärmepumpe garantiert (Raum-heizung und Warmwasser).Option Klimakälte: Im Sommer kann Kanal-abwasser auch zum Kühlen genutzt werden. DieWärmepumpe wird in diesem Fall als Kältema-schine betrieben. Dadurch lässt sich die Investi-tion besser ausnutzen.Ersatz des Heizkessels: Muss die Energiezen-trale eines bestehenden Gebäudes ohnehin saniert werden, ergeben sich für die Umstellungauf eine Abwasserheizung interessante Synergien.

Anforderungen an den KanalEin wirtschaftlicher Betrieb von Abwasserenergie-anlagen stellt nicht nur Anforderungen an dieWärmenutzung, sondern auch an die Wärme-quelle – den Abwasserkanal oder die Kläranlage.Für die Energiegewinnung aus Kanälen sind fol-gende Faktoren entscheidend:Wassermenge: Die Energiegewinnung aus Ab-wasserkanälen erfordert aus technischen undwirtschaftlichen Gründen eine Wassermenge vonmindestens 15 Liter pro Sekunde (Tagesmittel-wert bei Trockenwetter). Temperatur des Abwassers: Eine hohe Tempe-ratur des Abwassers erlaubt eine grosse Abküh-lung und damit einen grossen Energieentzug.Günstig sind die Voraussetzungen, wenn die Ab-wassertemperatur auch im Winter meistens über10 °C liegt.Grösse und Querschnitt: Für den Einbau einesWärmetauschers in einen Abwasserkanal ist einLeitungsdurchmesser von mindestens 80 cm er-forderlich. An die Form des Kanals werden da-gegen keine Anforderungen gestellt. In Fragekommen runde Kanäle, Kanäle mit Ei- und Haubenprofil oder rechteckige Kanäle. Kanalführung: Der Einbau eines Wärmetau-schers in einen Abwasserkanal wird deutlich ver-einfacht, wenn der Kanal keine Kurve aufweist.Ideal ist ein gerader Kanalabschnitt von mindes-tens 20 m, bei grossen Anlagen sogar 100 mLänge.Zugänglichkeit: Ein guter Zugang zum Ab-wasserkanal (Einstiegsluken) reduziert die Kostenfür die Installation und die spätere Wartung desKanalwärmetauschers. Verbindung zum Objekt: Der Bau der Leitungvom Kanal zur Heizzentrale im Gebäude kann einen entscheidenden Kostenpunkt darstellen.Kann für die Leitungsführung eine bestehendeVerbindung – beispielsweise ein Seitenkanal –genutzt werden, oder kann die Leitung in un-bebautem Terrain verlegt werden, lassen sich dieInvestitionen gering halten.Alter des Kanals: Besonders prüfenswert ist dieNutzung von Abwasserenergie immer dann,wenn ein Kanal ohnehin saniert werden muss, dader Einbau des Wärmetauschers in diesem Fallgünstiger ist. Auskunft zum Abwasserkanal

Wie kommt eine Bauherrschaft zu Datenüber das Abwasser-Kanalsystem? Ansprech-partner ist der Betreiber der Kanalisation –in der Regel die Kommune. Meistens ist die Siedlungsentwässerung dem Tiefbauamtoder den Stadtwerken zugeordnet. Aus-kunft erteilt aber auch der Betreiber der ört-lichen Kläranlage.

Bewilligung einholenUm Abwärme aus einem Kanal zu gewin-nen, ist in jedem Fall das Einverständnis der Betreiber von Kläranlage und Kanalisationerforderlich. Der Grund liegt darin, dass sichAbwasser beim Wärmeentzug abkühlt undder Betrieb der Abwasserreinigungsanlagedadurch beeinflusst werden kann. Vor Ertei-lung einer Baubewilligung wird dieser Sach-verhalt daher geprüft. Selbstverständlichdürfen auch Betrieb, Unterhalt und Reini-gung des Kanalabschnittes nicht tangiertwerden, weshalb der Einbau des Wärmetau-schers frühzeitig mit dem Kanalbetreiberabgesprochen werden muss.

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Pionierregion Basel20 Jahre Abwasserwärmenutzung

Die Wärmenutzung aus Abwasserkanälen funktioniert. Dafür bietet Ba-

sel gleich mehrfach Belege: Seit über 20 Jahren nutzt die Stadt Abwas-

serwärme für die Raumheizung und Duschwasser-Erwärmung im Gar-

derobegebäude einer Sportanlage, und in der Vorortgemeinde Binnin-

gen versorgt eine Abwasserwärmepumpe mit dem Prädikat «Pilot- und

Demonstrationsanlage des Bundesamtes für Energie» über 70 private

und kommunale Bauten.

Anschauungsunterricht für kommende Generationen: Das Schulhaus Spiegelfeld in Binningen wird mit Abwasserwärme geheizt.

Daten

Wärmenutzung 70 Gebäude

Länge Fernwärmenetz 3,5 km

Wärmeleistungsbedarf 4800 kW

Heizleistung Wärmepumpe 380 kW

Anteil Abwasserwärme an

Wärmeproduktion 14 %

Bauträgerschaft

Wärmeversorgung Binningen AG

Betriebscontracting

EBM Elektra Birseck Münchenstein

Energieplaner

Gruneko AG, Basel

Hersteller Wärmetauscher

Kasag AG, Langnau

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Wärmeverbund BinningenDie Wärmeversorgung Binningen AG ist innovativ. In der Basler Vorortgemeinde betreibt sie 5 Nahwärmenetze und ver-sorgt damit rund 70 Gebäude mit Energie. Angeschlossen sindöffentliche Bauten wie die Gemeindeverwaltung und einSchulhaus, aber auch private Gebäude mit rund 600 Wohn-einheiten. Getragen wird die Gesellschaft zu drei Vierteln vonder Einwohnergemeinde und zu einem Viertel vom Energie-dienstleistungsunternehmen EBM (Elektra Birseck München-stein), das für zukunftsgerichtete Energielösungen bekanntist. Ein beachtlicher Teil der produzierten Energie stammt auserneuerbaren Quellen: Abwasser und Flusswasser. Zwei Elektro-wärmepumpen machen die Umweltenergie für die Raumhei-zung verfügbar. Der Strom für den Antrieb der Wärmepum-pen stammt aus zwei eigenen Blockheizkraftwerken, dieebenfalls Heizwärme ins Nahwärmenetz einspeisen. Für Spit-zenlasten stehen 3 Heizkessel bereit.

Gemeinde erfüllt KlimazieleDie Abwasserwärmepumpe produziert 2,4 Mio. kWh Energiefür Raumheizung und Wassererwärmung im Jahr. Dank derUmstellung auf Abwasserenergie im Jahr 2001 konnten fossileBrennstoffe in der Grössenordnung von 250 000 Liter Heizöleingespart werden. Dies entlastet die Binninger Luft um 700Tonnen CO2 im Jahr. Das gute Ergebnis trägt massgebenddazu bei, dass die Gemeinde Binningen die Ziele der Schwei-zerischen Klimapolitik (Kyoto-Abkommen) erfüllt. Unterstütztwurde das vorbildliche Projekt durch Förderbeiträge von Bund,Kanton und Gemeinde.

Problemloser BetriebGewonnen wird die Abwasserwärme aus einem kantonalenSammelkanal, an den rund 30 000 Einwohner angeschlossensind. Der 140 m lange Wärmetauscher in der Sohle der Ab-wasserleitung besteht aus 47 Elementen und verfügt übereine Übertragungsleistung von 330 kW. Dies entspricht 7%der abonnierten Wärmeleistung, ermöglicht aber über dasJahr betrachtet eine Abdeckung von 14 % der gesamten Wär-meproduktion. Die Bemessung des Wärmetauschers auf dieGrundlast des Wärmeverbundes bringt den Vorteil, dass dieWärmepumpe praktisch ständig läuft – während 6500 von8760 Stunden im Jahr. Dies verbessert die Wirtschaftlichkeit.Mit dem Betrieb der Wärmepumpe hatte die EBM, die denWärmeverbund im Mandat betreibt, bisher keine Sorgen. Stö-rungen sind keine aufgetreten, und die Verschmutzung desKanalwärmetauschers war so gering, dass keine zusätzlicheReinigung erforderlich war.

Wohnsiedlung Ringermatten, ZwingenIn der Baselbieter Gemeinde Zwingen versorgt eine Ab-wasserwärmepumpe 31 Reiheneinfamilienhäuser mit Ener-gie aus dem Hauptsammelkanal der Kläranlage Laufen-tal. Die Wärmepumpe liefert die Grundlast der Raumhei-zung. Für Leistungsspitzen steht zusätzlich ein Gasheiz-kessel zur Verfügung. Die Wassererwärmung erfolgt dezentral in den Wohnungen – mittels Elektroboilern undteilweise mit Sonnenkollektoren. Weil die im Jahr 1999erstellte Siedlung über eine sehr gute Wärmedämmungverfügt, kann die Wärme über eine Fussbodenheizungmit tiefen Vorlauftemperaturen verteilt werden. Die Ab-wasserwärmepumpe arbeitet dadurch sehr effizient. Sieerreicht eine Jahresarbeitszahl von 4,4 (Raumheizung).

Sportanlage Bachgraben, Basel-AllschwilDer Sportplatz Bachgraben umfasst mehrere Fussball- und Rasen-spielfelder, eine Leichtathletikanlage, Golf Greens und ein Tribü-nengebäude mit 16 Garderoben. Für die Fussbodenheizung der Um-kleideräume und für die Wassererwärmung der Duschanlagen sorgteine Heizzentrale mit Wärmepumpe. Es handelt sich um eine der ersten Abwasserenergieanlagen in der Schweiz. Sie ist seit 1982 in Betrieb. Anlässlich des Ersatzes der Wärmepumpe im Jahr 2001wurde der Kanalwärmetauscher einer umfassenden Funktionskon-trolle unterzogen. Die Untersuchung ergab, dass dieser wichtige An-lageteil problemlos noch weitere 20 Jahre genutzt werden kann. Dadie Wärmeerzeugung hauptsächlich im Sommer genutzt wird, wenndie Abwassertemperaturen hoch liegen, erreicht die Wärmepumpeeine ausgezeichnete Arbeitszahl von gegen 7. Dies bedeutet, dassdie Wärmepumpe zur Bereitstellung von 7 Energieeinheiten ledig-lich 1 Einheit elektrische Energie benötigt; 6 Einheiten werden ausdem Abwasser gewonnen.

Sichere Wärmeversorgung rund um die Uhr dank Energie-Contracting. Foto Minergie

Daten

Wärmenutzung 133 Gebäude

Länge Fernwärmenetz 1,2 km

Wärmeleistungsbedarf 820 kW

Heizleistung Wärmepumpe 806 kW

Anteil Abwasserwärme an

Wärmeproduktion 70 %

Bauträgerschaft

Eigentümergemeinschaft Seegarten, Uster;

Prevista Anlagestiftung für Personalvorsorge,

Zürich; Pensionskasse CIBA, Spezialitäten

Chemie, Basel; R. Fuchs AG, Generalunter-

nehmer, Volketswil; ARGE CAWA, E. Wenger

AG, Horgen

Planer und Contractor

Elektrizitätswerk des Kantons Zürich EKZ

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Beispiel Stadt UsterAbwasserwärme vom Contractor

In der Stadt Uster werden drei Wohnsiedlungen mit Abwasserwärme

beheizt. Mit einer Vorstudie, die auf der Grundlage der kommunalen

Energieplanung durchgeführt wurde, hat die Stadtbehörde massge-

bend zur Realisierung beigetragen. Finanziert und erstellt wurden die

Anlagen durch das Elektrizitätswerk des Kantons Zürich, das im Rah-

men eines Energie-Contractings auch den Betrieb führt. Gewonnen

wird die Energie in der Kläranlage aus gereinigtem Abwasser.

Aktive StadtbehördeGemäss dem Energieplanungsbericht 2002 besteht im KantonZürich ein Potenzial zur Wärmenutzung aus Abwasser in derGrösse von rund 650 Mio. kWh – genug, um 80000 Woh-nungen zu beheizen. Für die Behörden von Uster waren dieseZahlen Anlass, im Rahmen der kommunalen Energieplanungdie Möglichkeiten der Abwasserenergienutzung auf demStadtgebiet zu untersuchen. In enger Zusammenarbeit mitden Betreibern der Kläranlage wurden Machbarkeitsstudien inAuftrag gegeben und geeignete Areale und Standorte imEnergieplan festgehalten. Doch liess es der aktive Stadtinge-nieur nicht bei der Grundlagenarbeit bewenden. Um die Rea-lisierung von Anlagen voranzubringen, unterstützte er interes-sierte Bauherrschaften bei der Suche nach einem Energie-Contractor. Die erste Anlage für eine Wohnsiedlung mit 52Wohnungen wurde im Jahr 2000 fertig gestellt. Gemäss derMachbarkeitsstudie liegen die Jahreskosten dieser Anlageohne Berücksichtigung der Förderbeiträge, aber unter Einbe-zug der externen Kosten (siehe Seite 21) lediglich 3% höherals bei einer Gasheizung. Gegenüber einer Luft-Wasser-Wär-mepumpe in Kombination mit einem Gasheizkessel erwiessich die Abwasserwärmepumpe dagegen als wirtschaftlicher.Ausserdem leistet sie einen beachtlichen Beitrag an die Um-welt: Die Einsparung an Erdgas beträgt 157 Tonnen im Jahr,die Reduktion der CO2-Emissionen 340 Tonnen.

Energieversorgung mit 24-Stunden-ServiceAbwasserenergieanlagen werden in den meisten Fällen aufder Grundlage eines Energie-Contractings realisiert und be-trieben. Contractor für die drei Anlagen in Uster ist das Elek-trizitätswerk des Kantons Zürich (EKZ), das insgesamt rund100 Energieanlagen im Contracting betreibt. Zwischen demEKZ und den Wärmenutzern bestehen Energielieferverträge,welche die gegenseitigen Rechte und Pflichten sowie denWärmepreis festlegen. Die Vertragsdauer ist auf 15 respektive30 Jahre festgesetzt. Als professionelles Energiedienstlei-stungsunternehmen unterhält das EKZ einen 24-Stunden-Ser-vice. Alle Anlagen werden ausserdem mittels einer Web-ba-sierten Steuerung fernüberwacht. Dies garantiert den Wärme-nutzern eine hohe Versorgungssicherheit.

Ausbau in EtappenDa die Siedlung Turicumstrasse nur einige Hundert Meter vonder Kläranlage entfernt liegt, wird die Energie aus gereinigtemAbwasser gewonnen (siehe Kasten). Aufgrund der guten Be-triebserfahrungen mit dieser Anlage konnten in der Folge wei-tere Bauherrschaften im Umkreis der Kläranlage für die Ab-

wasserenergienutzung gewonnen werden, so dass nun über130 Wohnungen, Büros und Verkaufsgeschäfte versorgt wer-den. Die Pumpen und Rohre der Abwasserenergieleitung wur-den beim Bau der ersten Anlage in weiser Voraussicht bereitsso dimensioniert, dass ein etappenweiser Ausbau möglichwurde. Insgesamt weist der Wärmeverbund heute eine Längevon 1,2 km auf. Alle drei Heizzentralen verfügen über mehrereWärmepumpen, was eine Abstufung der Wärmeleistung ermöglicht. In einem Fall ist zusätzlich ein Ölheizkessel zurDeckung der Spitzenlast installiert. Neben der Raumheizungerfolgt in allen Siedlungen auch die Wassererwärmung mitAbwasserenergie.

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Energiegewinnung in der KläranlageDie Anlagen in Uster gewinnen die Abwasserenergie ausder Kläranlage. Zwei lastabhängig regulierte Pumpen för-dern gereinigtes Abwasser zu den Heizzentralen der an-geschlossenen Siedlungen. Obwohl der Klärprozess mehrals einen Tag dauert, weist das Abwasser auch nach derReinigung eine Temperatur über 10°C auf und ist daherimmer noch zur Energienutzung geeignet. Gegenüberder Energiegewinnung aus Rohabwasser in der Kanalisa-tion ergeben sich bei der Energiegewinnung aus gerei-nigtem Abwasser zwei Vorteile: Im Vergleich zur Wärme-gewinnung aus Rohabwasser ist die Installation des Wär-metauschers einfacher und kostengünstiger, und für dieFernwärmeleitung zu den Heizzentralen ist nur ein Rohrnötig. Grund: Nach dem Wärmeentzug kann das Abwas-ser direkt bei den Wärmenutzern in eine Meteorwasser-ableitung oder einen Vorfluter geleitet werden. Dies er-laubt einen wirtschaftlichen Betrieb der Fernleitung auchbei grösseren Distanzen über 1 km.

400 Wohnungen der Siedlung Wässerwiesen in Winterthur werden mit Wärme aus Abwasser beheizt. Foto L. Blazevic, tec21

Daten

Wärmenutzung 400 Wohnungen

Länge Fernwärmenetz ca. 200 m

Wärmeleistungsbedarf 1150 kW

Heizleistung Wärmepumpe 820 kW

Anteil Abwasserwärme an

Wärmeproduktion 70%

Bauherrschaft

Leopold Bachmann, Rüschlikon

Planer Generalunternehmer

Rabtherm AG, Zürich

Lieferant Wärmepumpe

Kapag AG, Zumikon

Hersteller Wärmetauscher

Wallstein GmbH, D-Recklinghausen

Kanalbau

Uhrig AG, D-Geisingen

Der Unternehmer Leopold Bachmann aus Rüschlikon baut Wohnsied-

lungen im grossen Stil. Allein in den Jahren 1998 bis 2003 hat er im

Kanton Zürich 1500 Wohnungen fertig gestellt. Sein Markenzeichen

sind kurze Bauzeiten und tiefe Mietzinse. Trotz höherer Investitionen

gegenüber einer Gasheizung hat sich Bachmann bei der Siedlung Wäs-

serwiesen in Winterthur für eine Abwasserheizung entschieden. Grund:

Die Wärmenutzung aus Abwasser kostet im langjährigen Vergleich we-

niger als ein konventionelles Energiesystem. Dies zeigte eine Vergleichs-

rechnung, die die Stadt Winterthur auf der Basis des kommunalen Ener-

gieplans von Bachmann verlangt hatte.

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Wohnsiedlung in WinterthurInvestor setzt auf Kanalabwärme

Von Abwasserenergie begeistertDie meisten Wohnsiedlungen, die Bachmann bisher gebauthat, werden mit Gas beheizt. Dies wäre auch bei der SiedlungWässerwiesen der Fall, hätte die Stadt Winterthur den Bau-herrn nicht verpflichtet, die Nutzung von Abwärme aus Ab-wasser zu prüfen. Gemäss dem kommunalen Energierichtplanhat ortsgebundene Abwärme und Umweltwärme bei derEnergienutzung gegenüber Erdgas Vorrang. Die SiedlungWässerwiesen liegt direkt am Hauptabwasserkanal der Stadt,unweit der Kläranlage. Mit der Abwärme aus dem Abwasserdes rund 150 000 Einwohner zählenden Einzugsgebieteskönnten theoretisch über 10 000 Wohnungen beheizt wer-den. Dies ergab eine Studie, die Winterthur im Rahmen derEnergieplanung in Auftrag gegeben hatte. Um das grosse Po-tenzial zu nutzen, verlangt die Stadt bei Neubauten entlangwichtiger Abwasserkanäle eine Machbarkeitsstudie. Erweistsich die Nutzung von Abwasserenergie als wirtschaftlich ver-tretbar, wird sie in der Baubewilligung vorgeschrieben. Staat-liche Zwängerei? Im Gegenteil, meint Unternehmer Bach-mann. «Ich bin der Stadt dankbar, dass sie mich auf diese tolleEnergiequelle aufmerksam gemacht hat! Denn langfristigzahlt sich die Abwasserenergienutzung aus.»

Wirtschaftliche VorteileDie Einsparungen bei den Jahreskosten betragen rund 12%gegenüber einer konventionellen Gasheizung. Mit berücksich-tigt sind dabei allerdings auch die Fördermittel des Bundesund des Kantons Zürich, die die Anlage als Pilot- und Demon-strationsprojekt unterstützt haben. Doch die Wärmepumpeweist auch noch einen indirekten Vorteil auf. Der Grund liegtbei den Energievorschriften des Kantons Zürich, die auch inanderen Kantonen angewendet werden. Diese geben vor,dass bei Neubauten nur 80% des erlaubten Heizenergiebe-darfs mit fossilen Energien gedeckt werden dürfen. Eine Wär-mepumpe, die 70% der Jahresenergie zur Raumheizung undWassererwärmung aus Abwasser gewinnt, erreicht diese Limite spielend. Würde die Wohnsiedlung dagegen mit einerGasheizung versorgt, müsste die Anforderung mit zusätzlicherWärmedämmung erfüllt werden. Die Folge wären höhere In-vestitionen bei der Gebäudehülle. Die tieferen Anschaffungs-kosten einer Gasheizung verglichen mit einer Abwasser-wärmepumpe würden dadurch mehr als kompensiert. Ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich bei der Einführungeiner CO2-Abgabe, weil die Abwasser-Wärmepumpe nur halb so viel Treibhausgas-Emissionen verursacht wie eine Gasheizung.

Plan der Siedlung:blau der Hauptab-wasserkanal, rot der Bypass mit demWärmetauscher.

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Heizzentrale

Vorgefertigte Kanalelemente senken KostenStatt den Wärmetauscher in den bestehenden Kanal einzubauen,wurde bei der Anlage in Winterthur parallel zum Abwasserkanal einBypass erstellt. Dieses Vorgehen brachte mehrere Vorteile: Erstenskonnte das Abwasser während der gesamten Bauzeit ungestörtdurch den bestehenden Kanal abfliessen. Zweitens ergab die Vor-fertigung tiefere Investitionen und eine kürzere Bauzeit: Die gesam-ten Arbeiten für den 6 m tiefen Aushub und den 78 m langen Bypassdauerten lediglich 3 Wochen. Drittens konnte der Bypass optimalfür den Wärmeentzug konfektioniert werden. Um die Wärmeleis-tung abzudecken, muss nur ein Teilstrom des Abwassers (40%) überden Bypass geführt werden. Durchmesser und Form des Wärmetau-schers liessen sich genau auf diese Wassermenge abstimmen.

27 geeignete Standorte in WinterthurGemäss einer Studie der Energiefachstelle verfügt Winterthur über41 Standorte, die sich technisch für die Energienutzung aus der Ka-nalisation eignen. Für 7 Standorte wird die Wirtschaftlichkeit als be-sonders gut beurteilt (Minderkosten gegenüber konventionellenEnergiesystemen), 27 Standorte werden als «wirtschaftlich vertret-bar» bezeichnet (Mehrkosten bis maximal 10%). Würden alle Anla-gen realisiert, liesse sich der Brennstoffverbrauch in der Stadt um4000 Tonnen im Jahr reduzieren. Die CO2-Emissionen könnten da-durch um jährlich über 7000 Tonnen gesenkt werden. In volkswirt-schaftlicher Hinsicht ergäbe sich ein Investitionsschub von 27 Mio. Fr.Zudem könnten jährlich 2 Mio. Fr. an externen Kosten eingespartwerden, weil Wärmepumpen weniger Umweltschäden verursachen.

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Schaffhausen und Singen:Wärme und Kälte für die Industrie

Abwasserenergie sorgt für komfortable Arbeitsplätze in der Uhrenfabrik IWC.

Daten

Wärmenutzung 21 000 m3

Wärmeleistungsbedarf 600 kW

Kälteleistungsbedarf 400 kW

Wärmeleistung Wärmepumpe 370 kW

Kälteleistung Wärmepumpe

im Winter 242 kW

im Sommer 324 kW

Anteil Energie aus

Abwasser und Grundwasser 60 %

Bauträgerschaft

IWC International Watch+Co. Ltd., Schaffhausen

Planer

E+H Ingenieurbüro AG, Schaffhausen

Lieferant Wärmetauscher

Kasag AG, Langnau

Lieferant Kälteanlage

Axima AG, Winterthur

Bei der Energienutzung aus Abwasser gehen die Nachbarstädte Schaff-

hausen und Singen ähnliche Wege: Mit Studien haben sie geeignete

Standorte ermittelt und die Realisierung von Anlagen vorbereitet. Als

Contractor, Bauherr und Bewilligungsbehörde geben sie laufend wei-

tere wichtige Impulse für die Einführung der zukunftsweisenden Tech-

nologie. Das Resultat sind mehrere grosse Projekte und Anlagen zur Be-

heizung und Kühlung von Büro-, Gewerbe- und Industriebauten.

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Energiestadt Schaffhausen Die Stadt Schaffhausen ist «Energiestadt». Sie trägt diese Aus-zeichnung des Programms EnergieSchweiz wegen besondererAnstrengungen und Erfolge bei der Umsetzung der Energie-und Klimaziele des Bundes. Als eine der ersten Gemeinden inder Schweiz hat Schaffhausen systematisch auf die Nutzungvon Energie aus Abwasser gesetzt. Auslöser war eine Potenzial-studie des Kantons im Jahr 2001. Sie zeigte auf, dass aus demAbwasser der Munotstadt theoretisch Wärme zur Beheizungvon 2000 Wohnungen gewonnen werden könnte. In einemersten Schritt hat die Stadt Schaffhausen daraufhin die Ein-satzmöglichkeiten der Abwasserwärmenutzung in ihren ge-meindeeigenen Schulen, Heimen, Museen usw. systematischabgeklärt. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen in den kom-munalen Energierichtplan ein: Es wurden fünf Areale im Um-feld von grossen Abwasserkanälen bezeichnet, in denen Ab-wärme aus der Kanalisation bei der Energienutzung Prioritäteinnimmt. Die Festsetzung im Energierichtplan verpflichtet so-wohl öffentliche wie private Bauherrschaften, die Abwasser-energienutzung zu prüfen und anzuwenden, sofern sich dieLösung als wirtschaftlich tragbar erweist.

Abwasserenergie bietet Komfort am Arbeitsplatz Einer der für Abwasserenergienutzung geeigneten Standortein Schaffhausen ist das Fabrik-Areal der IWC. Die weltbekann-te Uhrenherstellerin nahm den Neubau eines Produktionsge-bäudes und die Sanierung der Heizzentrale zum Anlass, dieMöglichkeiten der Abwasserenergienutzung zu prüfen. Resul-tat: Im Vergleich zu einer herkömmlichen Wärmeerzeugung

mit Heizkesseln und dem Einsatz einer Kältemaschine führtdie Lösung «Heizen und Kühlen mit Abwasser» zu geringerenJahreskosten. Wird dereinst eine CO2-Abgabe eingeführt, re-sultiert sogar ein deutlicher Gewinn. Herzstück der Abwasser-energieanlage ist eine Wärme-Kälte-Maschine, die alternie-rend oder gleichzeitig Wärme und Kälte produziert. Als Wär-mequellen dienen neben Abwasser auch Grundwasser sowieAbwärme aus Fertigungsprozessen und aus der Drucklufter-zeugung. Um den Komfort an den Arbeitsplätzen der Uhren-macher sicherzustellen, wird im Sommer mit der gleichen An-lage gekühlt. Die Kühldecken können dazu nach dem Prinzipdes «Free Cooling» direkt mit Abwasserkälte versorgt werden.

Wohnen am Rheinfall, heizen mit AbwasserDurch die Umstrukturierung des Industriekonzerns SIG seit Beginnder 2000er-Jahre wird in Neuhausen am Rheinfall ein Areal von rund120 000 m2 frei. Im Zeitraum bis 2030 soll die Industriebrache etap-penweise mit Neubauten und der Umnutzung bestehender Ge-bäude wieder belebt werden. Vorgesehen ist eine gemischte Nut-zung aus Wohnen, Gewerbe und Büros. Grundlage bildet ein Richt-plan, der eine umweltschonende Energieversorgung vorgibt. Diedazu in Auftrag gegebene Studie zeigt, dass das ganze Areal mit deraus dem gereinigten Abwasser der benachbarten Kläranlage ge-wonnenen Energie wirtschaftlich versorgt werden könnte. Diedurchschnittliche Abwassermenge von 1000 m3 je Stunde erlaubteine Wärmepumpenleistung von rund 8000 kW. Besonders inno-vativ ist die Idee, das gereinigte Abwasser auch zur Gartenbewässe-rung und Toilettenspülung zu verwenden. In der ersten Etappe sollen die grossen bestehenden Verwaltungsbauten und eine neueWohnsiedlung gehobenen Standards mit freiem Blick auf denRheinfall versorgt werden. Für die Finanzierung und den Betrieb derAnlage haben bereits mehrere Contractoren Offerten eingereicht.

Stadt Singen will hoch hinausWie Schaffhausen gehört auch die deutsche NachbarstadtSingen zu den Pioniergemeinden der Abwasserenergie-nutzung. Im Jahr 2003 wurde hier eine der ersten Anla-gen zur Nutzung von Abwasserenergie in Deutschland inBetrieb genommen. Sie liefert Raumwärme und Klima-kälte für das Gründer- und Technologiezentrum SinTecmit 4000 m2 Geschossfläche. Auch bei einem weiterenmarkanten Neubau, einem 67 m hohen Glasturm, prüftdie Städtische Wohnbaugesellschaft nun die Nutzung vonAbwasserwärme zur Beheizung und Kühlung der Räumenach dem Prinzip der Bauteilaktivierung.

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Sandvika bei Oslo Energie für ganzen Stadtteil

Das mit Abwasserenergie versorgte Zentrum von Sandvika.

Daten

Energienutzung

Wärme 56 Gebäude

Kälte 18 Gebäude

Länge Fernwärmenetz 10 km

Länge Kältenetz 4 km

Wärmeleistungsbedarf 22 000 kW

Kälteleistungsbedarf ca. 10 000 kW

Wärmeleistung Wärmepumpe 2mal 6500 kW

Kälteleistung Wärmepumpe 2mal 4500 kW

Anteil Abwasserenergie an

Energieproduktion 50%

Bauträgerschaft

Baerum Fjernvarme AS, Sandvika, Norwegen

Lieferant Kältemaschinen

Friotherm AG, Winterthur

Heizungsplaner

Hafslund Engineering AS, Oslo, Norwegen

In einem Vorort der norwegischen Hauptstadt wird seit über 15 Jahren

ein ganzes Quartier mit Abwasserenergie versorgt. Die Anlage ist so-

wohl für die Betreiberin als auch für die Energiebezüger interessant: Die

Verbraucher profitieren von tiefen Energiekosten und hoher Versor-

gungssicherheit; für die Baerum Energy Company ist die Fernwärme-

versorgung ein einträgliches Geschäft. Idee, Know-how und Technik

der Anlage stammen aus der Schweiz.

Vorteil: Kombination von Heizen und KühlenDie gleichzeitige Verwendung der Wärme-pumpe zum Heizen und Kühlen bringt gros-sen synergetischen Nutzen bei den Investi-tionen und bei der Wartung. Die Zusatz-kosten für die Produktion von Kühlwassersind im Vergleich zu einer separaten Kälte-anlage relativ gering. Würde die Kälte de-zentral mit Air-Condition-Anlagen erzeugt,wäre gemäss Berechnungen der Planer inOslo das Zehnfache an Stromeinsatz nötig.

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Wirtschaftliche LösungSandvika, ein Vorort von Oslo, ist in den 1980er-Jahren starkgewachsen. Auf rund 300 000 m2 Fläche entstand hier einneues urbanes Zentrum mit gemischter Nutzung (Handel, Büros, Wohnen, Sportanlagen). Gemäss dem Entscheid desStadtparlaments sollte dieses Gebiet über ein Fernwärmenetzmit Energie versorgt werden. Der Auftrag ging an die BaerumEnergy Company, ein Energiedienstleistungsunternehmen,das durch Privatisierung aus dem örtlichen Elektrizitätswerkhervorgegangen war. Ausgangspunkt für die Planung bildeteeine Energiestudie, in der verschiedene Varianten zur Energie-bereitstellung verglichen wurden. Die tiefsten Energiekostenresultierten dabei für die Variante mit einer Abwasser-Wärme-pumpe. Der Grund liegt in der Kombination von Heizen undKühlen. Über ein parallel zum Fernwärmenetz verlegtes Kälte-netz können die Wärmepumpen den Stadtteil auch mit Kli-makälte versorgen (4-Leiter-System). Dadurch kann auf de-zentrale Kälteanlagen und Raumklimageräte verzichtet wer-den. Investitionen, Wartung und Unterhalt fallen geringer aus. Gesamtheitlich betrachtet bringt diese Lösung ausser wirtschaft-lichen auch ökologische Vorteile: Die Kältemittel-Gesamt-menge wird reduziert und der Ausstoss an Luftschadstoffenwie Schwefeldioxid und NOx gesenkt. Energiequelle für denBetrieb der Wärmepumpen bzw. Kältemaschinen ist einer dergrössten Abwasserkanäle von Norwegen, an den weite Teileder Hauptstadt Oslo angeschlossen sind. Die mittlere Abwas-sermenge beträgt 3000 l/s. In Betrieb ist die Anlage seit 1989.

Vorreinigung des AbwassersDie Energiebereitstellung erfolgt in drei verschiedenen Zentra-len. Die Grundlast-Energiezentrale mit den beiden Wärme-pumpen bzw. Kältemaschinen liegt direkt neben dem Abwas-serkanal in einer unterirdischen Felskaverne. Zur Abdeckungvon Spitzenlasten wurden zusätzlich eine bereits bestehendeHeizzentrale mit 3 Ölkesseln und eine konventionelle Kälte-maschine in den Energieverbund integriert. Beide Anlagen lie-gen einige Hundert Meter von der Wärmepumpen-Zentraleentfernt. Die zwei Wärmepumpen mit einer Leistung von je6,5 Megawatt (Kältebetrieb 4,5 MW) decken rund 80% derEnergieproduktion ab. Der Anteil der Abwasserenergie an dergesamten Energieversorgung liegt bei 50%. Im Gegensatz zu den in der Schweiz und in Deutschland rea-lisierten kleineren Abwasserenergieanlagen erfolgt der Wär-meentzug aus dem Abwasser nicht mit einem Kanalwärme-tauscher. Die erforderliche Wärmetauscherfläche wäre wegender enormen Entzugsleistung viel zu gross geworden. Die Lö-sung besteht nun darin, die notwendige Menge Abwasser aus

dem Kanal abzupumpen und direkt auf den Verdampfer derWärmepumpen (Kältemaschinen) zu führen. Damit diese nichtverschmutzt werden, ist eine 2-stufige Filteranlage zur Vorrei-nigung des Abwassers eingebaut (mechanische Reinigungund Sedimentation). Nach dem Wärmeentzug wird das abge-kühlte Wasser wieder in den Kanal zurückgeführt. Speziell istauch die Energienutzung: Neben Raumheizung, Wassererwär-mung und Komfortkühlung wird die Abwasserenergie imWinter auch zum Auftauen vereister Gehsteige verwendet,was in der Schweiz nicht erlaubt ist.

Schematische Darstellung der Abwasserenergie-Zentrale in Sandvika1 Abwasserkanal2 Filterstation

2.1 Mechanische Filtrierung2.2 Sedimentierung2.3 Abwasserpumpen

3 Energieproduktion3.1 Wärmepumpen bzw. Kältemaschinen3.2 Vier-Wege-Ventile zum Umstellen der

Strömungsrichtung4 Maschineneinheit

4.1 Pumpen4.2 Vakuum-Entlüfter4.3 Expansionsanlage4.4 Speisewassertanks

5 Steuerung, Regelung

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Gute Noten in Ökologie

Abwasser ist eine regenerative Energiequelle. Ihre Nutzung ist nachhaltig und um-weltfreundlich. Im Vergleich zu Öl- und Gasheizungen oder herkömmlichen Kli-mageräten verfügen Abwasserenergieanlagen über die bessere Energiebilanz undverursachen weniger Luftschadstoffe. Dies macht sie sowohl für innovative Bau-herrschaften und Firmen interessant als auch für Gemeinden, die sich zu einemnachhaltigen Umgang mit Ressourcen verpflichten.

In Zürich-Wollishofen wird eine Siedlung mit über 200 Wohnungen mit Wärme aus dem Netz der Wasserversorgung geheizt. Foto ewz

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Effizient Abwasserwärmepumpen arbeiten effizient. Der Aufwand anEnergierohstoffen (Primärenergie) im Verhältnis zur erzeugtenNutzenergie (Raumwärme, Warmwasser) liegt deutlich tieferals bei herkömmlichen Systemen zur Wärme- und Kälteerzeu-gung. Verglichen mit einer Gas-Brennwertheizung verbrauchteine Abwasser-Wärmepumpe z.B. 20% weniger Primärener-gie. Noch deutlicher wird der Vorteil, wenn die Wärmepumpemit einem Blockheizkraftwerk kombiniert wird (Grafik). Auch im Vergleich zu anderen Wärmepumpensystemen(Grundwasser, Erdsonden) schneiden Abwasseranlagen gutab. Der Grund liegt darin, dass die Wärmequelle ganzjähriggünstige Temperaturen aufweist. Abwassersysteme erreichenbei richtiger Planung daher hohe Jahresarbeitszahlen (JAZ) bisüber 4. Die JAZ ist das Mass für die Effizienz einer Wärme-pumpe. Ein Wert von 4 bedeutet, dass für die Produktion von4 Einheiten nutzbarer Energie lediglich 1 Teil Strom für den Betrieb der Wärmepumpe eingesetzt werden muss. 3 Teilestammen in diesem Fall aus Abwasser.

Sauber Abwasserenergieanlagen sind auch umweltfreundlich. Sie re-duzieren den Ausstoss an gefährlichen Treibhausgasen undStickoxiden und senken den Verbrauch an endlichen, fossilenEnergieträgern. Im Vergleich zu einer Ölheizung verursachteine bivalente Abwasserwärmepumpe (mit Spitzenlast-Heiz-kessel), die vorwiegend mit Strom aus schweizerischen Kraft-werken angetrieben wird, lediglich 22% an CO2-Emissionen.Wird der Strom für den Antrieb der Abwasserwärmepumpemit einem Gasmotor-Blockheizkraftwerk erzeugt, reduzierensich die Emissionen auf 41% (Tabelle). In einer vom Amt fürHochbauten der Stadt Zürich in Auftrag gegebenen Ökobilanzkommen die Autoren zum Schluss, dass Abwasserwärme-pumpen in der gesamtökologischen Bewertung (nach demModell Ecoindicator'99) um Faktor 2 bis 5 besser abschneidenals ein Erdgas-Heizkessel. Abwasserenergieanlagen leisten so-mit einen wesentlichen Beitrag an den Klimaschutz und an dieLuftreinhaltung in Städten und Gemeinden.

Relative CO2-Emissionen von Energiesystemen Ölheizung 100%Gasheizung mit Brennwertnutzung 63% Kombination Wärmepumpe-Blockheizkraftwerk1 41%Abwasserwärmepumpe, bivalent2 22%

1 Wirkungsgrad des Blockheizkraftwerks: Strom 35%, Wärme 55%; Anteile an der Wärmeproduktion: Wärmepumpe 50%, BHKW 30%, Spitzenkessel Gas 20%

2 Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe 3,5; Anteile an der Wärmepro-duktion: Wärmepumpe 80%, Spitzenkessel Gas 20%. Grundlage für die Bewertung der Elektrizität: Strom-Mix SchweizQuelle: GEMIS, ETH Zürich

Primärenergie(Brennstoff)

108 %Nutzwärme

100 %

Verluste 8 %

Gas-Brennwert-kessel

Jahresnutzungsgrad0,93

Primärenergie(Brennstoff)

57 %

Nutzwärme100 %

Verluste 6 %

32 %

68 %

Wärme ausAbwasser

49 %

Elektrizität 19 %

BHKW

Jahres-nutzungs-grad 0,90

Wärme-pumpe

Jahresarbeits-zahl 3,5

Auch im Trinkwasser steckt «saubere» UmweltwärmeNicht nur Abwasser, auch Trinkwasser kann als Energiequelle für einen effizienten Betrieb von Wärmepumpen verwendet und zurBeheizung und Kühlung von Gebäuden genutzt werden. Grund: Dasdurch das Netz der Wasserversorgungen fliessende Trinkwasserweist ganzjährig Temperaturen zwischen 5°C und 16°C auf, was fürden Wärmepumpenbetrieb günstig ist. In der Schweiz sind bereitsmehrere Trinkwasser-Wärmepumpen in Betrieb. Der grösste Teil desPotenzials dieser erneuerbaren Energiequelle ist aber noch ungenutzt.

Energieeffizienz im VergleichEine Abwasserheizung mit Wärmepumpe und Blockheizkraftwerkverbraucht im Vergleich zu einer modernen Gasheizung nur halb soviel Brennstoffenergie, um dieselbe Menge an Raumwärme undWarmwasser (Nutzenergie) zu erzeugen.

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Wirtschaftlichkeit: Die Vollkosten zählen!

Abwasserheizungen werden zunehmend konkurrenzfähig. Dies zeigt sich abererst, wenn eine Vollkosten-Rechnung angestellt wird. Grund: Erneuerbare Ener-gien weisen nicht nur ökologische, sondern auch ökonomische Vorteile auf, die ineiner herkömmlichen Betriebsrechnung oft vergessen gehen: zum Beispiel Gut-schriften bei der Erfüllung von Energiestandards und Wärmeschutzvorschriften,günstige Bedingungen bei der Kapitalaufnahme oder die Befreiung von zukünfti-gen Umweltabgaben. Ausserdem bringen sie unserer Volkswirtschaft beträcht-lichen Nutzen: Die externen Folgekosten der Energiebereitstellung infolge vonUmweltschäden, Luftverschmutzung und Auswirkungen auf die Gesundheit fal-len bedeutend geringer aus als bei herkömmlichen Anlagen mit fossilen Energien.

Viele Teile einer Anlage zur Abwasserwärmenutzung sind sehr dauerhaft. Bei Kanalwärmetauschern wird beispielsweise mit einer Lebens-dauer von bis zu 50 Jahren gerechnet. Entsprechend hoch kann die Abschreibungszeit der Investitionen angesetzt werden. Foto Rabtherm AG

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Wärme franko HausDie meisten Abwasser-Wärmepumpen werden von professio-nellen Energiedienstleistungsunternehmen betrieben. Diese ver-rechnen ihren Kunden die gelieferte Energie über den Wärme-preis. Darin sind sämtliche Kosten der Energiebereitstellungenthalten. Erfahrungsgemäss sind die Wärmekosten für Ab-wasserenergie vergleichbar mit denjenigen von anderen Nah-und Fernwärmeversorgungen mit erneuerbaren Energien.

Förderbeiträge für AbwasserenergieanlagenDiverse Kantone und Gemeinden sowie Energieversorger undFinanzinstitute unterstützen die umweltfreundliche Energie-nutzung aus Abwasser mit Zuschüssen, Darlehen sowie Zins-und Steuervergünstigungen. Voraussetzung ist in jedem Fall,dass die Antragstellung vor Baubeginn erfolgt. Eine frühzei-tige Abklärung der Möglichkeiten ist daher lohnend.

Lohnende ApekteKostenvergleiche zwischen Abwasserenergieanlagen und her-kömmlichen Energiesystemen zeigen: Die höheren Investitio-nen und die damit verbundenen höheren Kapitalkosten wer-den durch tiefere Energiekosten weitgehend kompensiert.Wenn sämtliche wirtschaftlichen Vorteile der Abwasserener-gie in die Kostenbetrachtung einbezogen werden, schneidenAbwasserenergieanlagen in vielen Fällen sogar besser ab. EineVollkostenrechnung berücksichtigt neben den herkömmlichenKapital- und Betriebskosten auch folgende Faktoren:Langer Abschreibungshorizont: Kanalwärmetauscher undFernleitung weisen Lebensdauern bis zu 50 Jahren auf.Energiepreisteuerung: Die Nutzung von regenerativer Ab-wasserenergie ist weniger abhängig von zukünftigen Energie-preiserhöhungen und Umweltabgaben.Bonus bei Energievorschriften: Immer mehr Kantone (Zü-rich, Bern usw.) gewähren beim Einsatz von erneuerbarenEnergien Erleichterungen beim Wärmeschutz. Dies führt zuKosteneinsparungen beim Bau des Gebäudes. Minergie-Standard: Der Einsatz von Wärmepumpen erleich-tert die Erreichung zukunftsgerichteter Baustandards.Umwelthypotheken: Viele Banken gewähren für Anlagenmit regenerativen Energien zinsgünstige Hypotheken.Förderbeiträge: Diverse Gemeinden und Kantone entrichtenFörderbeiträge an die Planung und Realisierung von Anlagen.Kostensynergien: Abwasserenergieanlagen ermöglichen dieKombination von Wärme- und Kälteerzeugung. Im Vergleichzu herkömmlichen Energiesystemen können dadurch Investi-tionen und Betriebsaufwand gesenkt werden.Energieeinsparungen und Klimaschutz: Abwasserenergie-anlagen leisten für viele Kommunen und Firmen einen wichti-gen Beitrag zur Erreichung von Energie- und Klimazielen.

000 %

020 %

040 %

060 %

080 %

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120 %

140 %

Investitionen

Ener

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bei Gas bei Abwasser

Betriebskosten

bei Gas bei Abwasser

Jahreskosten

bei Gas bei Abwasser

Abwasserwärmepumpe und Gasheizung im VergleichResultat beim Vollkosten-Vergleich einer Abwasserenergieanlagemit einer Gasheizung: Bei den Investitionen liegt die Abwasserwär-mepumpe höher, bei den Betriebskosten die Gasheizung. Bei denJahreskosten liegen beide Varianten nahe zusammen. Der Voll-kosten-Vergleich berücksichtigt auch die externen Kosten (rot) unddie kantonalen Wärmedämmvorschriften: Wird beispielsweise imKanton Zürich ein Gebäude ausschliesslich mit fossiler Energie be-heizt, so gelten strengere Anforderungen an den Heizenergie-bedarf als bei der Verwendung von erneuerbaren Energien. Dies hatMehrinvestitionen bei der Wärmedämmung zur Folge (dunkelgrün). Quelle: Machbarkeitsstudie zur Anlage «Schlifi Süd» in Uster

Die externen Kosten einrechnen!Gemäss der im Jahre 2004 erlassenen Norm SIA 480 «Wirtschaftlich-keitsrechnungen für Investitionen im Hochbau» müssen öffentlicheund private Bauherrschaften ihre Investitionsentscheidungen beiNeu- und Umbauten unter Berücksichtigung der externen Kostenfällen. Nur diese ganzheitliche Wirtschaftlichkeitsrechnung ermög-licht es, nach einheitlichen Grundsätzen diejenige Lösung mit demvolkswirtschaftlich besten Kosten-Nutzen-Verhältnis zu finden. DaAbwasserheizungen im Vergleich zu herkömmlichen Systemen mitfossilen Energien nur rund halb so viel externe Kosten verursachen,verbessert sich ihre Wirtschaftlichkeit dabei beträchtlich.

Standorte zur Gewinnung von AbwasserenergieGebäude: Bei Bauten, die einen hohen und konstanten Ab-wasseranfall aufweisen – Spitäler, Heime, Hallenbäder,Waschanstalten –, kann die Abwasserwärme innerhalb desGebäudes zurückgewonnen werden. Zu diesem Zweck wirddas Abwasser vor der Einleitung in die Kanalisation in einemSpeicher gesammelt, wo ihm die Wärme entzogen wird. Vor-teil dieses Systems sind die relativ hohen Abwassertemperatu-ren; Nachteil ist der hohe Aufwand für die Reinigung der Wär-metauscher.Kanalisation: Die Wärmegewinnung aus Rohabwasser in grös-seren Abwasserkanälen bringt den Vorteil, dass ausreichendeund kontinuierliche Wassermengen zur Verfügung stehen.Diese Art der Abwasserwärmenutzung weist in der Schweizdas grösste Potenzial auf, da sich die meisten grösseren Bau-ten inmitten von Siedlungsgebieten befinden, die mit einemdichten Kanalisationsnetz überzogen sind. Kläranlage: Bei diesem System wird die Energie aus gereinig-tem Abwasser gewonnen. Dies vereinfacht die Wärmeent-nahme und erlaubt eine grössere Abkühlung des Abwassers.Der Anwendung sind allerdings örtliche Grenzen gesetzt, weildie Kläranlagen oft in grosser Distanz zum Siedlungsgebietund damit zu den Energienutzern liegen.

Abwassermenge und Energieangebot bestimmenOb die in einem Kanal vorhandene Wassermenge ausreicht,um ein Gebäude oder ein Quartier zu beheizen, und wie vielEnergie aus einem Abwasserkanal gewonnen werden kann,lässt sich mit den unten stehenden Formeln auf einfacheWeise abschätzen. Grundlage bildet der so genannte Trocken-wetterabfluss – die mittlere Abwassermenge an nieder-schlagsfreien Tagen. Dieser Wert kann beim Betreiber einerKanalisation in der Regel ohne Umstände in Erfahrung ge-bracht werden.

Rückgewinnung im Gebäude(aus Rohabwasser)

Rückgewinnung im Abwasser-kanal (aus Rohabwasser)

Rückgewinnung in der Kläranlage(aus gereinigtem Abwasser)

Benötigte Abwassermenge

Benötigte Wassermenge 1 (l/s) = Wärmeleistungsbedarf 2 (kW) geteilt durch Faktor 25

1 Bemessungsgrösse ist der Tagesmittelwert des Trockenwetterab-flusses. Aus technischen Gründen kommen nur Kanäle mit mindes-tens 15 l/s Durchfluss in Frage.2 Der Wärmeleistungsbedarf entspricht der erforderlichen Heizleis-tung für Raumheizung und Warmwasser.

Energieangebot eines Abwasserkanals

Maximale Entzugsleistung (kW) = Tagesmittelwert des Trocken-wetterabflusses (l/s) mal Faktor 6

Die Faustformeln basieren auf folgenden Annahmen: Mittlere Abkühlung des Abwassers im Kanal durch den Wärmeent-zug: 3 Grad • Dimensionierungswert des Wärmetauschers für diemaximale Entzugsleistung: 70% des Tagesmittels des Trockenwet-terabflusses • Faktor zur Berücksichtigung der Verschmutzung desWärmetauschers: 0,7 • Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe: 3,5 •Anteil der Wärmepumpe an der gesamten Wärmeerzeugungsleis-tung 35%

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Energieangebot und Energiegewinnung

Die Kanalisationssysteme in der Schweiz sind weit verzweigt. Es bieten sich daherviele Standorte an, um die Wärme aus dem Abwasser zu gewinnen. Die ersteFrage zur Abklärung eines Standortes ist, ob die zur Verfügung stehende Abwas-sermenge ausreicht, um den Wärmeleistungsbedarf der zu versorgenden Ge-bäude abzudecken. Mit Hilfe von einfachen Faustformeln können auch Laien dasEnergieangebot abschätzen und eine grobe Beurteilung vornehmen.

Abwasserenergie ist vielerorts verfügbar: In Gebäuden mit grossemWarmwasserverbrauch, in der Kanalisation und in Kläranlagen.

Technische Varianten der WärmegewinnungWärmetauscher im Kanal: Bei den meisten realisierten Ab-wasserwärmepumpen erfolgt die Energiegewinnung über ei-nen Wärmetauscher in der Sohle eines Abwasserkanals. Fürden Einbau in einen bestehenden Kanal wird der Wärmetau-scher in Einzelanfertigung konfektioniert. Dieses Vorgehensetzt voraus, dass der Kanal mindestens 80 cm Durchmesseraufweist, in gutem Zustand ist und noch mehrere Jahre in Be-trieb sein wird. Beim Ersatz oder beim Neubau eines Kanalswerden dagegen vorgefertigte Kanalelemente mit integrier-tem Wärmetauscher eingesetzt. Hier liegt das Minimum desKanaldurchmessers bei 50 cm. Es sind Lösungen für alle For-men des Kanalquerschnitts möglich.Wärmetauscher im Bypass eines Kanals: Eine interessanteLösung ist der Bau eines Bypass zum Abwasserkanal für die In-stallation des Wärmetauschers. Diese Lösung bietet mehrereVorteile: Erstens wird der Abfluss des Abwassers während derBauzeit praktisch nicht gestört. Zweitens kann auf eine Was-serumleitung während der Bauzeit verzichtet werden, dakeine Überschwemmungsgefahr droht. Drittens ergeben sichklare Eigentumsgrenzen. Und viertens können der Kanal-durchmesser des Bypass und der Wärmetauscher genau aufdie benötigte Wassermenge dimensioniert werden.

Energietransport zur HeizzentraleJede Anlage zur Abwasserwärmenutzung muss die Wärmevom Abwasserkanal oder von der Kläranlage über eine Leitungzur Heizzentrale transportieren. Dabei werden zwei Systemeunterschieden:Einrohrsystem: Diese Lösung kommt ausschliesslich bei Anla-gen zum Einsatz, die mit gereinigtem Abwasser aus Kläranla-gen betrieben werden. Das Abwasser wird in diesem Fall ohneWärmetauscher direkt zur Wärmepumpe geführt. Nach demEnergieentzug im Verdampfer wird das Wasser in ein Gewässeroder eine Meteorwasserleitung geleitet. Eine einzige nichtwärmegedämmte Rohrleitung zwischen Kläranlage und Ener-giezentrale genügt für diese schlanke Lösung. Sie spart Inves-titionskosten und ermöglicht grössere Distanzen zwischenKläranlage und Wärmenutzern. Zweirohrsystem: Erfolgt die Wärmegewinnung aus ungerei-nigtem Abwasser, übernimmt ein geschlossener Zwischen-kreislauf aus zwei Rohren (Vorlauf und Rücklauf) die Verbin-dung zwischen Abwasserkanal und Heizzentrale. Diese Lö-sung erfordert höhere Investitionen; sie bietet aber auch Vor-teile: Beispielsweise wird die Kombination von verschiedenenWärmequellen – Abwasserwärme, Abwärme aus der Indus-trie, Wärme aus Grundwasser usw. – deutlich einfacher.

Reinigung des WärmetauschersDurch den Schmutz im Abwasser bildet sich auf der Oberfläche einesKanalwärmetauschers mit der Zeit ein Biofilm. Dieser reduziert dieWärmeübertragung. Bei der Dimensionierung von Kanalwärmetau-schern muss diesem Umstand Rechnung getragen werden. ZweiStrategien kommen dabei zur Anwendung. Im einen Fall wird derKanalwärmetauscher in Abhängigkeit der Abwasserqualität perio-disch gereinigt. Damit lässt sich die Einbusse bei der Energiegewin-nung in Grenzen halten; es entstehen aber höhere Wartungskosten.Im anderen Fall wird auf die Reinigung verzichtet und die Einbusseder Energiegewinnung durch eine Vergrösserung der Wärme-tauscherfläche kompensiert, was höhere Investitionskosten bedeu-tet. Welche der beiden Lösungen gewählt wird, sollte anhand vonKostenüberlegungen unter Berücksichtigung der Abwasserqualitätbeurteilt werden.

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Rinnenwärmetauscher vor dem Einbau in einen Kanal.

Einbringen des Wärmetauschers in einen bestehenden Kanal.

Vorgefertigtes Kanalelement mit eingebautem Wärmetauscher.

Umleitung des Abwassers während der Bauzeit.

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Wärmeerzeugungund Wärmenutzung

Herzstück jeder Anlage zur Abwasserwärmenutzung ist die Wärmepumpe. Siemacht die aus dem Abwasser gewonnene Niedertemperaturabwärme für dieWassererwärmung und die Raumheizung verfügbar. Wärmepumpen erzeugenHeiztemperaturen von bis zu 65 °C. Zur Erreichung höherer Heiztemperaturen, zursinnvollen Leistungsabstufung und zur Steigerung der Versorgungssicherheit wer-den sie in vielen Fällen mit einem Heizkessel ergänzt. In Gebieten mit Gasversor-gung kann die Energiebereitstellung zusätzlich mit einem Blockheizkraftwerkunterstützt werden, das neben Wärme auch Strom für den Antrieb der Wärme-pumpe liefert. Abwasserwärmepumpen können auch als Kältemaschinen betrie-ben werden, die mit Energie aus Abwasser kühlen.

Variante 1: 100 Prozent WärmepumpeDie Konzeption einer Abwasserheizung hängt inerster Linie von der Zielsetzung ab. Soll mög-lichst viel Abwasserenergie genutzt und auf fossile Energieträger verzichtet werden, wird dieWärme ausschliesslich mit der Wärmepumpe bereitgestellt. Man spricht von einem monova-lenten Betrieb. Um die Heizleistung variieren zukönnen, kommen in diesem Fall Aggregate mit 2 bis 4 Kompressoren zum Einsatz, oder es wer-den mehrere Wärmepumpen parallel geschaltet.Dadurch lassen sich für die Raumheizung unddie Wassererwärmung unterschiedliche, optimalauf den Verwendungszweck zugeschnittene Aggregate verwenden. Der Nachteil von mono-valenten Anlagen gegenüber den nachfolgen-den Systemen sind tiefere Jahresarbeitszahlender Wärmepumpen. Zudem braucht es deutlichgrössere Abwassermengen.

Warmwasser Raumheizung

WP WP

Warmwasser Raumheizung

Kessel

Warmwasser Raumheizung

WP Kessel

BHKW

Variante 2: Heizkessel für LastspitzenBei den meisten Abwasserheizungen wird dieWärmepumpe aus Gründen der Wirtschaftlich-keit und der Betriebssicherheit mit einem Heiz-kessel ergänzt. Man spricht von einem bivalen-ten Betrieb. Er gewährleistet die Energiever-sorgung auch dann, wenn die Wärme aus derKanalisation aus irgendeinem Grund einmalnicht zur Verfügung steht. Im regulären Betriebwird der Heizkessel allerdings nur zu Spitzen-lastzeiten eingeschaltet. Die Kombination mit einem Heizkessel erlaubt es, die Wärmepumpeauf den Grundlastbetrieb auszulegen und dieLeistungsabstufung beim Wärmepumpenbetriebzu vereinfachen. Das Resultat ist eine bessereEffizienz der Wärmepumpe. Im Vergleich zur Variante 1 liegen die Investitionen tiefer. Der An-teil Abwasserenergie an der gesamten Energie-produktion reduziert sich nur wenig.

Variante 3: Kombination effizienter TechnikenDie besten Noten in Sachen Energieeffizienz erzielt die Kombination der Abwasserwärme-pumpe mit einem Blockheizkraftwerk, dasWärme und Strom für den Antrieb der Wärme-pumpe produziert. Über den gesamten Prozessder Energiebereitstellung betrachtet (von derStromproduktion bis zur Wärmenutzung im Ge-bäude), benötigt diese Variante am wenigstenPrimärenergie (Energierohstoffe). Vom Bauherrneiner Abwasserheizung erfordert die multi-valente Abwasserheizung höhere Investitions-kosten, bringt aber auch Vorteile: beispielsweisedie Möglichkeit zur Notstromversorgung. Stehenweitere Wärmequellen zur Verfügung – zum Bei-spiel Grundwasser oder Abwärme aus Kältean-lagen, technischen Prozessen, Rauchgasen undDruckluftanlagen –, können diese ebenfalls ge-nutzt werden.

monovalente Energieerzeugung bivalente Energieerzeugung multivalente Energieerzeugung

WP

Warmwasser Raumkühlung

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Mit Abwasser kühlenViele Bauten, die sich aufgrund ihrer Grösse fürdie Nutzung von Abwasserwärme eignen, verfü-gen über einen Kältebedarf – beispielsweise fürdie Klimatisierung oder für gewerbliche Kühl-zwecke. Auch hier bietet eine Abwasserenergie-anlage interessante Alternativen zu herkömm-lichen Techniken, beispielsweise Kühltürmen. DaAbwasser in der Kanalisation auch im Sommerkaum über 20 °C warm wird, kann es die über-schüssige Wärme abführen. Diese Lösung er-möglicht Synergien mit der Wärmeerzeugung:Alle wesentlichen Elemente der Abwasserhei-zung – Kanalwärmetauscher, Zwischenkreis undWärmepumpe – können eins zu eins auch zumKühlen eingesetzt werden. Es sind keine zusätz-lichen Aggregate bzw. Investitionen für dieKälteerzeugung notwendig. Drei unterschiedliche Betriebsarten sind beimKühlen mit einer Abwasserenergieanlage möglich:Reiner Kühlbetrieb: Die überschüssige Ab-wärme aus der Kälteerzeugung wird über denZwischenkreis und den Kanalwärmetauscher ansAbwasser abgegeben. Diese Betriebsart wird typischerweise im Sommer angewendet.Kombinierter Heiz- und Kühl-Betrieb: In die-sem Fall wird die Abwärme aus den Kühlpro-zessen zusammen mit der Abwasserenergie zuHeizzwecken genutzt. Diese Lösung ist typischfür Gewerbe- und Industrieanlagen, wo zeit-gleich Wärme und Kälte benötigt werden. Free-Cooling: Bei diesem System wird die an-fallende Abwärme über den Kanalwärmetau-scher direkt dem Abwasser zugeführt. Es kommtdort zum Einsatz, wo die verlangte Kühltempe-ratur über derjenigen des Abwassers liegt – bei-spielsweise bei Komfortklimaanlagen mit Kühl-decken oder Bauteilkühlsystemen.

Zentral oder dezentral?Abwasserenergieanlagen erfordern eine gewisseGrösse, um wirtschaftlich mit herkömmlichenEnergiesystemen (Heizkessel, Kältemaschine)konkurrieren zu können. In vielen Fällen reichtder Energiebedarf eines einzelnen Gebäudes fürden wirtschaftlichen Betrieb einer Abwasser-wärmepumpe nicht aus; in diesem Fall macht esSinn, einen Energieverbund von mehreren Ge-bäuden zu prüfen. Dabei stellt sich die Fragenach der Konzeption der Energiebereitstellung.Diese kann für alle Energienutzer gemeinsam ineiner einzigen Zentrale erfolgen oder aber in

mehreren Einheiten dezentral bei den einzelnenVerbrauchern (siehe Grafik). Folgende Kriterienspielen bei der Entscheidung eine Rolle:• Distanz zwischen den Energienutzern• Raumangebot für die Energiebereitstellung• Integration bestehender Energieanlagen

(Heizkessel, Abwärmequellen, Fernleitungen)• Art der Wassererwärmung• Systemtemperaturen der unterschiedlichen

Wärmenutzungen• Eigentumsverhältnisse• Finanzierung und Betrieb (Contracting)

«Kalte» NahwärmeBei diesem Konzept wird die Energie dezentral in mehreren Einheiten bereitge-stellt. Das gemeinsame Verbundnetz ist derEnergieerzeugung vorgeschaltet. Der Ener-gietransport erfolgt auf tiefem Temperatur-niveau bei 7 °C bis 17 °C. Anwendung findetdiese Lösung hauptsächlich bei langen Distanzen zwischen dem Ort der Energie-gewinnung (Abwasserkanal, Kläranlage)und den Energienutzern. Vorteile:• Die Wärmeverluste sind geringer.• Es können kostengünstige, nicht wärme-

gedämmte Kunststoffleitungen ver-wendet werden.

• Distanzen über 1 km sind möglich.• Die dezentrale Energieerzeugung erlaubt

optimal auf die unterschiedlichen Vor-aussetzungen und Bedürfnisse der Energienutzer abgestimmte Lösungen (z.B. unterschiedliche Temperaturen).

• Ein Ausbau des Wärmeverbundes in Etappen ist einfach

«Warme» NahwärmeIn diesem Fall wird die Wärme zentral an einem Ort bereitgestellt und danach auf hohem Temperaturniveau bei 65°C bis 80 °Czu den einzelnen Wärmebezügern transpor-tiert. Die Leitungen müssen daher wärme-gedämmt werden, was zu höheren Investi-tionen für die Wärmeverteilung führt. Anwendung findet dieses System haupt-sächlich bei kurzen Distanzen zwischen denWärmenutzern. Vorteile:• Unterhalt und Wartung werden

zentralisiert und vereinfacht.• Der Einsatz von Wärme-Kraft-Kopplung

(Blockheizkraftwerk) wird erleichtert.• Die Voraussetzungen für ein Contracting

sind einfacher.• Die spezifischen Investitionen für eine

grosse Heizzentrale liegen tiefer als für mehrere kleine Heizzentralen.

• Der Raumbedarf für die energie-technischen Installationen in den ange-schlossenen Gebäuden wird reduziert.

KaltesNahwärmenetz7 bis 17 °C

WarmesNahwärmenetzbis 80 °C

Heizzentralenin den Gebäuden

Heizzentrale

Kanal

Wärmetauscher

Kanal

Wärmetauscher

Kühlbetrieb im Sommer kalte Nahwärme warme Nahwärme

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Die Gemeinde als Motor

Die Energienutzung aus Abwasser kann einen namhaften Beitrag an die Um-setzung kommunaler Ziele im Umwelt- und Energiebereich leisten. Städte und Ge-meinden können dabei auf vielfältige Weise aktiv zur Verbreitung der innovativenTechnik beitragen – beispielsweise durch systematische Ermittlung geeigneterStandorte, mit Förderbeiträgen an Voruntersuchungen und Realisierungen odermit dem Bau von eigenen Abwasserwärmepumpen in kommunalen Bauten wieSchulhäusern, Verwaltungsbauten oder Schwimmbädern. Solche Anlagen inöffentlichen Bauten haben nicht nur eine wichtige Vorbildfunktion für privateBauherrschaften, sie sind auch ideale Imageträger.

Mögliche Aktivitäten

• Ermittlung des Potenzials und geeigneterStandorte

• Durchführung oder Unterstützung von Machbarkeitsstudien

• Prüfung der Energienutzung aus Abwasser bei sämtlichen Neubauten und Sanierungen von kommunalen Bauten

• Festlegung der Abwasserenergienutzung in der kommunalen Energieplanung

• Integration der Ergebnisse in den Generellen Entwässerungsplan GEP

• Contracting von Abwasserenergieanlagendurch die Stadtwerke

• Ergänzung bestehender Nahwärmenetze mit Abwasserwärmepumpen

• Information von Bauherrschaften im Rahmen von Baubewilligungsverfahren

• Finanzielle Unterstützung von privaten Anlagen mit Pilotcharakter

Gemeinden mit mehr als 3000 Einwohnern verfügen in der Regel über ein Potenzial zur Energienutzung aus Abwasser. Im Bild ein Aus-schnitt aus dem Energieplan der Stadt Uster: Violett eingezeichnet das «Prioritätsgebiet für Wärmenutzung aus Abwasser» entlang vonHauptsammelkanälen (blau) und in der Umgebung der Kläranlage. Rot schraffiert das Gasversorgungsgebiet. Quelle: Basler + Hofmann

Systematische StandortsucheViele Abwasserenergieanlagen scheitern, weil an-gesichts immer engerer Terminvorgaben für Bau-projekte die Zeit für die nötigen Vorabklärungennicht vorhanden ist. Um dieser unglücklichen Situation zu begegnen, übernehmen zahlreicheinnovative Kommunen diese Grundlagenarbeitin eigener Regie. Sie lassen Potenziale abklärenund geeignete Standorte für die Nutzung vonAbwasserenergie systematisch ermitteln. In Ge-meinden mit weniger als 10 000 Einwohnernreicht in der Regel ein Gespräch mit Spezialisten,um interessante Standorte einfach und schnellzu identifizieren; für Städte mit einem verzweig-ten Kanalisationsnetz erweist sich dagegen dieErstellung einer Energiekarte als nützlicheStrategie. Der Aufwand für eine solche Energie-karte ist in der Regel ebenfalls gering, denn vieleKommunen verfügen bereits über die nötigenGrundlagen und Informationen. Angaben überGrösse, Wassermenge und Sanierungsbedarfder Abwasserleitungen finden sich beim Betrei-ber der Kanalisation; Daten zur Heizleistung vonBauten und zum Alter der Heizanlagen sindbeim zuständigen Amt für die Feuerungskon-trolle vorhanden; Neubaugebiete sind im Zonen-plan ausgewiesen. Alle geeigneten Kanäle undObjekte werden auf einer Karte eingetragen.Aus der Nähe von grossen Abwasserleitungenund Heizenergieverbrauchern ergeben sich diemöglichen Standorte.

Grobanalyse als EntscheidungsgrundlageEine Standortabklärung oder eine Energiekartegeben noch keinen Aufschluss über die tech-nische Machbarkeit oder die Wirtschaftlichkeitder Energienutzug aus Abwasser an einem mög-lichen Standort. Dazu bedarf es weiterer Abklä-rungen durch einen Fachingenieur in Form einerGrobanalyse. Die Kosten dafür belaufen sich inder Regel auf wenige Tausend Franken. EineGrobanalyse umfasst folgende Inhalte:• Allgemeine Darstellung der Situation (Lage,

Kanal, Gebäude, Bebauungsdichte)• Quantifizierung von Energieangebot und

Energienachfrage• Vorabklärung mit den Betreibern von

Kanalisation und Kläranlage• Beurteilung der technischen Machbarkeit und

der Umsetzungschancen• Grobkonzept für Energiegewinnung und

Energieerzeugung• Abschätzung der Investitions- und der

Energiegestehungskosten• Grobbeurteilung der Wirtschaftlichkeit• Empfehlung über das weitere Vorgehen

Instrument EnergieplanungDa es sich bei der Abwärmegewinnung aus Ab-wasser um eine ortsgebundene Energienutzunghandelt, ist eine Koordination mit dem Einsatzanderer erneuerbarer Energien (Grundwasser,Abwärme usw.) und leitungsgebundener Ener-gieträger (Fernwärme, Erdgas) sinnvoll. Das In-strument zur Koordination der Energieträger istdie Energieplanung. Viele Kantone und Gemein-den in der Schweiz haben verbindliche Energie-pläne, die auch die Wärmenutzung aus Abwasserbeinhalten. So weist zum Beispiel der Energie-richtplan 2002 des Kantons Zürich zahlreicheStandorte mit einem ungenutzten Potenzial zurAbwärmenutzung aus Kläranlagen von rund650 Mio. kWh im Jahr aus. Verschiedene Ge-meinden im Kanton Zürich haben angesichtsdieses Potenzials im Rahmen der kommunalenEnergieplanung geeignete Gebiete für die Ab-wasserwärmenutzung festgelegt. Gemäss demEnergie- und dem Bau- und Planungsgesetz istes den Gemeinden möglich, gestützt auf denEnergieplan Bauherrschaften zur Nutzung derAbwasserenergie zu verpflichten, sofern sichdiese Lösung als wirtschaftlich erweist.

Projekte auslösenFortschrittliche Gemeinden lassen es nicht dabeibewenden, lediglich Grundlagen zur Nutzungvon Abwasserenergie zu erstellen. Sie engagie-ren sich vielmehr aktiv bei der Initialisierung vonProjekten – und zwar nicht nur für gemeinde-eigene Objekte. Beispielsweise haben nach demVorliegen der Energiekarte die Städte Köniz, Lu-zern, Schaffhausen, Uster, Winterthur und Zugin Zusammenarbeit mit privaten Bauherrschaf-ten Grobanalysen und Machbarkeitsstudien fürbesonders geeignet erscheinende Standorte,Bauvorhaben und Neubaugebiete durchführenlassen. Angesichts der Tatsache, dass Abwärme-nutzungsanlagen – insbesondere im Wärmever-bund – eine längere Vorlaufzeit erfordern alsherkömmliche Energiesysteme, ist dieses Vorge-hen sinnvoll. Privaten Bauherrschaften fehlt dieZeit, sich über die Möglichkeiten der Abwasser-wärmenutzung eingehend zu informieren undim Rahmen eines Bauvorhabens selber Vorstu-dien durchzuführen. Sind aber bereits Grundla-gen mit Angaben zur Wirtschaftlichkeit vorhan-den, lassen sich viele Bauherren für die Idee ge-winnen. Die Vorarbeit der Gemeinde kann dieRealisierungschancen somit deutlich steigern.Der Nutzen ist bessere Luft und Lebensqualität.

Energie aus Abwasser hat hohe PrioritätBei der Festlegung von Versorgungsgebie-ten in Kommunen gelten klare Prioritätenentsprechend der energiepolitischen Bewer-tung und Bedeutung der unterschiedlichenEnergieträger. Abwasserenergie nimmt dabeieinen sehr hohen Status ein. Als Energie-form der Kategorie «ortsgebundene Nieder-temperatur-Abwärme und Umweltwärme»ist ihr gegenüber Erdgas, Energieholz, Solar-wärme, Luft-Wasser-Wärmepumpen oderHeizöl Vorrang einzuräumen. Als «hochwer-tiger» ist einzig Hochtemperatur-Abwärmeaus Kehrichtverbrennungsanlagen und In-dustriebetrieben eingestuft.

Prioritätenliste für Gebietsausscheidungen1. Ortsgebundene Hochtemperatur-

Abwärme: Hochtemperatur-Abwärme aus der Kehrichtverbrennung und der Industrie

2. Ortsgebundene Niedertemperatur-Abwärme und Umweltwärme: Wärme aus Abwasser, Grundwasser und Flüssen, Industrie

3. Bestehende Erdgas-Versorgung4. Regional verfügbare erneuerbare

Energieträger: Einheimisches Energie-holz, Biogas aus Vergärungsanlagen

5. Örtlich ungebundene Umweltwärme:Wärme aus Umgebungsluft, Sonnen-energie

6. Frei einsetzbare fossile Energie: Wärme-erzeugung mit Heizöl

Binningen als Vorbild: Schulhäuser, die Ge-meindeverwaltung und das Hallenbad werden mit Abwasserenergie versorgt.

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Projektschrittefür Bauherrschaften

Wie plant und realisiert man eine Anlage zur Abwasserwärmenutzung? Im Ver-gleich zu einer Gas- oder einer Ölheizung ist die Aufgabe vielfältiger. Sie erforderteine intensive Zusammenarbeit der Bauherrschaft mit den Betreibern der Klär-anlage und der Kanalisation sowie der Gemeinde. Eine Bauherrschaft kann die Re-alisierung selbst an die Hand nehmen oder einen Contractor suchen, der Planung,Finanzierung, Bau und Betrieb übernimmt. In beiden Fällen hat sich ein schritt-weises Vorgehen – koordiniert durch ein spezialisiertes und erfahrenes Planungs-büro – bewährt. Ratsam ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie vor demEntscheid zur Projektierung.

Schlüssel zum Erfolg: Abwasserenergieanlagen erfordern ein gutes Teamwork von Bauherrschaft, Kommune, Contractor, Kläranlagenbetreiber und Planer.

Die Sanierung eines Abwasserkanals in der näheren Umgebung bietet eine ideale Chance für die Realisierung einer Abwasserenergieanlage.

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Starten mit Machbarkeitsstudie Der Weg von der Idee zur fertigen Abwasser-energieanlage verläuft in mehreren Schritten. Invielen Fällen steht am Anfang eine Potenzialstu-die der Gemeinde, welche mögliche Standorteaufzeigt, oder eine Grobanalyse, die für konkreteStandorte eine erste grobe Beurteilung ermög-licht. Eine fundierte Aussage über die Erfolgs-chancen bietet aber erst eine Machbarkeitsstu-die, welche Abklärungen beim Kanalbetreibervornimmt, die technische Umsetzung analysiert,Variantenvergleiche mit herkömmlichen Energie-systemen anstellt und die Wirtschaftlichkeitrechnet. Die Durchführung einer solchen Studiesollte einem erfahrenen Ingenieurbüro überlassenwerden. Die Kosten bewegen sich im Normalfallzwischen 6000 Fr. und 15 000 Fr. Das Resultatder Machbarkeitsstudie ermöglicht einen seriö-sen Projektentscheid. Als nächster Schritt, nochvor Beginn der eigentlichen Projektierung, emp-fiehlt es sich, ein Finanzierungs- und Betriebs-konzept zu erarbeiten. Dabei geht es hauptsäch-lich um die Frage, ob die Bauherrschaft die Ener-gieanlage selber erstellt und betreibt oder ob siediese Aufgaben einem professionellen Energie-contractor überlässt (siehe Seite 30).

In 7 Schritten zur Abwasserenergieanlage1. Grobanalyse, Machbarkeitsstudie 2. Grundsatzentscheid der Bauherrschaft3. Finanzierungskonzept: Eigen-

finanzierung oder Contracting 4. Vertrag mit dem Kanalbetreiber,

gewässerschutzrechtliche Bewilligung5. Ausarbeitung des Projektes6. Bau der Anlage, Inbetriebnahme7. Betrieb

Bewilligung einholenEinverständnis des Kanalisationsbetreibers: Ab-wasser gelangt beim Eintritt in die Kanalisationrechtlich in den Besitz der Öffentlichkeit, wel-cher die Entsorgungspflicht obliegt. Die Res-source steht daher jedermann unentgeltlich zurEnergienutzung zur Verfügung. Voraussetzungfür eine Abwasserenergieanlage ist jedoch dasEinverständnis der Betreiber von Kläranlage undKanalisation. Dabei gilt der Grundsatz, dass dieFunktionsfähigkeit von Abwasserkanal und Ab-wasserreinigung nicht beeinträchtigt werdendarf. Ausserdem müssen die Bestimmungen derkommunalen Kanalisationsverordnung einge-halten werden.Standpunkt der Fachorgane: Gemäss dem Ver-band Schweizer Gewässerschutz- und Abwasser-fachleute (VSA) und der Eidgenössischen Anstaltfür Wasserversorgung, Abwasserreinigung undGewässerschutz (EAWAG) ist eine Wärmenut-zung aus Abwasser unproblematisch, wenn zweiKriterien erfüllt sind: Erstens sollte die gesamtein die Kläranlage eingeleitete Wassermengedurch den Wärmeentzug nicht um mehr als 0,5Grad abgekühlt werden. Und zweitens darf dieTemperatur des Abwassers beim Eintritt in dieKläranlage 10 °C nicht unterschreiten. Werdendiese Bedingungen nicht eingehalten, ist durchAbwasserspezialisten weiter abzuklären, ob eineWärmenutzung ohne Beeinträchtigung der Ab-wasserreinigung dennoch zugelassen werdenkann. Gewässerschutzrechtliche Bewilligung: Gesetz-liche Grundlagen zur Wärmenutzung aus Ab-wasser bestehen in der Schweiz nicht – imGegensatz zur Wärmenutzung aus Grund-wasser, Flüssen und Seen. Dennoch wird emp-fohlen, jedes Projekt beim kantonalen Amt fürGewässerschutz und Wasserbau anzuzeigen.Das Einverständnis dieser Stelle hängt in der Regel davon ab, dass die Abwasserreinigungund die Siedlungsentwässerung nicht negativbeeinflusst werden. Als bisher einziger Kanton inder Schweiz hat Zürich dafür einen Standard geschaffen, an den sich auch die Empfehlungdes VSA anlehnt. Abwassernutzung zur Kühlung: Wird ge-reinigtes Abwasser zu Kühlzwecken genutzt,darf das nachfolgende Gewässer, in das es ein-geleitet wird, um maximal 1,5 Grad erwärmtwerden. Weiter gibt die Gewässerschutzverord-nung vor, dass die Temperatur 25 °C nicht über-steigen darf. Beide Grenzwerte werden in derPraxis kaum je erreicht.

Der Abwassernutzungs-VertragDas Verhältnis zwischen einer Bauherrschaftund dem Betreiber der Kanalisation (bzw.der Kläranlage) wird in der Regel mit einemVertrag geregelt, der in vielen Fällen alsDienstbarkeit im Grundbuch eingetragenwird. Eine solche Vereinbarung sollte fol-gende Punkte beinhalten:• Zweck der Vereinbarung, Recht auf

Energienutzung• Eigentumsverhältnisse, Schnittstellen,

Zutrittsrecht• Gegenseitige Informationspflicht• Verfügbarkeit des Abwassers (Berechti-

gung zur Unterbrechung) • Wärmeentzugsleistung, Abkühlung bzw.

Aufwärmung des Abwassers• Einzuhaltende technische Grenzwerte

der Abwasserreinigung• Anforderungen an die Einbauten im

Kanal• Zuständigkeiten und Abläufe für Einbau,

Kontrolle, Wartung und Reinigung• Sicherheits- und Schutzmassnahmen bei

Installation und Wartung• Haftung bei Schäden durch Einbau und

Wartung• Ausserbetriebnahme der Wärme-

nutzungsanlage (Rückbau)

Der richtige Zeitpunkt Besonders günstig ist der Zeitpunkt für dieRealisierung einer Abwasserenergieanlage,wenn sich Synergien mit anderen Vorhabenergeben: • Neubau, Erweiterung von Gebäuden• Heizungssanierung• Neubau oder Ertüchtigung einer

Kälteanlage• Kanalerneuerung im Umfeld des

Gebäudes• Massnahmen im Hinblick auf ein

CO2-Gesetz

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Mit ContractingAnlagen finanzieren und betreiben

Die meisten Abwasserheizungen für öffentliche oder private Einrichtungen wer-den mittels Energie-Contracting realisiert. Beim Contracting überlässt der Liegen-schaftenbesitzer die Energieversorgung einem spezialisierten Unternehmen, demso genannten Contractor. Dieser plant, baut, finanziert, betreibt und wartet dieAnlagen und verrechnet dem Contracting-Nehmer all diese Leistungen über denWärmepreis. Der Bauherr muss selber also keine Investitionen tätigen. Grundlagedes Contractings bildet ein Vertrag (englisch «contract»), in dem die Modalitätender Energielieferung, die Eigentumsverhältnisse und Verantwortlichkeitsgrenzenfestgelegt sind. Die Vertragslaufzeit liegt in der Regel im Bereich der gesichertenAnlagenlebensdauer; üblich sind bei Abwasserenergieanlagen 15 bis 30 Jahre.

Energienutzerz.B. Mieter oderGewerbebetrieb

Nutzungsvertragz.B. Mietvertrag

Contracting-Nehmer

typischerweiseHauseigentümer

Wärmelieferung

Contracting-Vertrag

Wärmegebühr

ContractorEnergiedienstleistermit Wärmepumpen-

Know-how

Kreditvertrag

Werkvertrag

Werkvertrag

Kapitalgeberz.B. Bank

Planeraus dem Energie-und Abwasserfach

AnlagelieferantWärmepumpen- undWärmetauscherfirma

Per Vertrag verpflichtet sich der Contractor zur Energielieferung an den Contracting-Nehmer (Eigentümer der Liegenschaft). Er erledigt alle dazu nötigen anfallenden Aufgaben:Planung, Erstellung, Betrieb, Unterhalt und Finanzierung.

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10 VorteileFür öffentliche und private Bauträger, Bauherrenund Investoren bringt Contracting eine Reihevon Nutzen:• Reduziertes Risiko: Das gesamte technische

und finanzielle Risiko wird vom Contractor getragen.

• Finanzielle Entlastung: Anfangs- und Ersatzinvestitionen in neue oder sanierungs-bedürftige Anlagen sind Sache des Contrac-tos. Dies entlastet den Eigentümer der Liegenschaft.

• Budgetkontrolle: Der vertraglich definierte Energiepreis erlaubt es, die Heizkosten im Budget besser einzuplanen.

• Zuverlässige Energieversorgung: Der Con-tractor garantiert eine reibungslose, ausfall-sichere Energieversorgung. Viele Contracto-ren verfügen dazu über einen professionellenBereitschaftsdienst (24-Stunden-Service).

• Zeit fürs Kerngeschäft: Dank der Auslage-rung der Energieversorgung kann sich derEigentümer der Liegenschaft ganz auf seine Kernaufgaben konzentrieren. Ausserdem spart er Personalkosten.

• Klare Zuständigkeiten: Im Contractor hat der Liegenschaftsbesitzer einen einzigen zuständigen Ansprechpartner für die Energie-versorgung.

• Innovative Lösungen: Dank dem spezifischenKnow-how und der Kapitalkraft des Contrac-tors können fortschrittliche Energieprojekte mit erneuerbaren Energien und Wärmekraft-kopplung sinnvoll umgesetzt werden.

• Mehr Service: Bei vermieteten Immobilien können Contractoren neben der Energiepro-duktion auch die Verteilung der Heizkosten und den Zahlungsverkehr mit den Mietern übernehmen.

• Werbeeffekt: Für professionelle Contrac-toren sind Abwasserenergieanlagen Werbe-träger. Von der Medienpräsenz profitieren auch die Hauseigentümer und Mieter.

• Vorteile bei Vermietung und Verkauf: Contracting ermöglicht tiefere Grundmieten und Verkaufspreise für Wohnungen. Im Falle von Eigentümergemeinschaften vereinfacht es die Verwaltung: Der Investitionsfonds für die Wärmeerzeugung entfällt, Beschlüsse über Betrieb und Instandsetzung ebenfalls.

Martin Dietler, EBM Technik AG: «Zusammen mit dem Betrieb der Abwasser-Wärmepumpeübernimmt der Energiecontractor auch die individuelle Heizkosten- und Warmwasser-Ab-rechnung.»

Einen Contractor findenContracting ist eine langfristig angelegte Partner-schaft. Der Contractor will daher sorgfältig aus-gewählt sein. Das zunehmende Interesse vonprivaten und öffentlichen Bauherren an Contrac-ting hat in den vergangenen Jahren einen brei-ten Markt geschaffen. Auch für Anlagen zurEnergienutzung aus Abwasser besteht einebreite Auswahl an professionellen Contractorenmit Praxiserfahrung und finanziellem Hinter-grund. Der Contracting-Nehmer soll den Wett-bewerb nutzen und von verschiedenen Contrac-ting-Anbietern Angebote einholen. Damit lassensich Kosten optimieren und technisch bessereLösungen finden.

Drei Schritte zum Contracting-Vertrag1. Machbarkeitsstudie und Ausschreibung:

Eine gründliche Abklärung der Machbarkeit bildet die Basis für eine Contracting-Aus-schreibung. Viele Bauherrschaften ziehen für die Machbarkeitsstudie und die Ausschrei-bung spezialisierte Fachleute bei.

2. Wahl des geeigneten Contractors: Mit dem besten Anbieter werden die vertrag-lichen Details geregelt.

3. Externe Prüfung und Vertragsabschluss:Häufig lassen sich Bauherrschaften die lang-fristig einzugehende Partnerschaft durch eine zweite Meinung absichern, bevor sie den Vertrag unterzeichnen.

Risiken des Hauseigentümers bei Eigenbetrieb und bei Contracting

Bereich Eigenbetrieb Energie-Contracting

Garantie kein Risiko kein Risiko

Reparaturen nach Ende der Garantie volles Risiko kein Risiko

Energiepreisentwicklung volles Risiko volles Risiko

Wartung volles Risiko kein Risiko

Verfügbarkeit der Anlage volles Risiko kein Risiko

Zustand der Anlage volles Risiko kein Risiko

Kapitaldienst volles Risiko kein Risiko

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Information und Beratung

Aktion «Energie in Infrastrukturanlagen»

Die Aktion «Energie in Infrastrukturanlagen» despartnerschaftlichen Programms EnergieSchweizist ein Kompetenzzentrum für Energieeffizienzund Energieproduktion in Kläranlagen, Wasser-versorgungen und Kehrichtverbrennungsanlagen.Die Energienutzung aus Abwasser bildet einenSchwerpunkt. Zielpublikum sind Gemeinden,private Bauträger, Generalunternehmer, Ingeni-eure, Contractoren sowie Betreiber von Kläran-lagen und Kanälen. Die Aktion «Energie in Infra-strukturanlagen» erteilt Auskunft über Fach-fragen, Vorgehen und Finanzbeiträge. Zu denDienstleistungen gehören:

• Kostenlose Erstberatung • Bewertung Ausgangslage und

Potenzialabschätzung• Unterstützung von Ingenieuren bei der

Erstellung von Analysen • Vermittlung von Contractoren

Kontakt: Energie in Infrastrukturanlagen Lindenhofstrasse 15, 8001 Zürich Tel. 01 226 30 98, Fax 01 226 30 99 E-mail: energie@infrastrukturanlagen.ch Internet: www.infrastrukturanlagen.ch

Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz (FWS)

Der Verein der Fördergemeinschaft Wärmepum-pen Schweiz FWS verfolgt das Ziel, mit koordi-nierten Aktivitäten und qualitativ hochwertigenProdukten und Dienstleistungen das grosse Po-tenzial der Wärmepumpen in der Schweiz aus-zuschöpfen. Die FWS vereinigt alle wichtigen Or-ganisationen und Gruppierungen, die sich fürdie Förderung und Verbreitung der Wärme-pumpe einsetzen. Dazu gehören insbesonderedie Branchenverbände von Installateuren undPlanern, die Wärmepumpenindustrie, die Ener-giewirtschaft und die öffentliche Hand.

Kontakt:Informationsstelle WärmepumpenSteinerstrasse 37, 3006 BernTel. 031 350 40 65, Fax 031 350 40 51Internet: www.fws.ch

Swiss Contracting

Swiss Contracting, das Forum für Energiedienst-leistungen, ist das Kompetenzzentrum für Ener-gie-Contracting in der Schweiz. Als neutralerund privater Verband hat es zum Ziel, der öko-nomisch wie ökologisch sinnvollen Dienstleis-tung «Energie-Contracting» in der Schweiz zumDurchbruch zu verhelfen. Swiss Contractingunterstützt Nutzer, Anbieter und Partner in allenFragen rund um das Contracting.

Kontakt: Geschäftsstelle Swiss ContractingBirmensdorferstrasse 65, 8004 ZürichTel. 01 365 20 15, Fax 01 365 20 18Internet: www.swisscontracting.ch

Weiterführende Literatur

«Wärmenutzung aus Abwasser – Leitfadenfür Inhaber, Betreiber und Planer von Abwas-serreinigungsanlagen und Kanalisationen»,20 Seiten, Zürich und Bern 2004. Bezug unter www.infrastrukturanlagen.ch.

PartnerSchweizerischer Städteverband – Fachorganisation für

Entsorgung und Strassenunterhalt FES, www.staedteverband.ch

Schweizerischer Gemeindeverband, www.chgemeinden.ch

Hauseigentümerverband Schweiz HEV, www.hev-schweiz.ch

Schweizerischer Verband für Wohnungswesen SVW, www.svw.ch

Verband der Immobilien-Investoren und -Verwaltungen VIV, www.viv.ch

Verband Schweizerischer Generalunternehmer VSGU, www.vsgu.ch

Gruppe der Schweizerischen Bauindustrie SBI, www.schweizer-bauindustrie.ch

Gruppe der Schweizerischen Gebäudetechnik-Industrie GSGI, www.gsgi.ch

Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches SVGW, www.svgw.ch

Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE, www.strom.ch

SponsorenFriotherm AG, 8401 Winterthur, www.friotherm.com

Viessmann (Schweiz) AG, 8957 Spreitenbach, www.viessmann.ch

SATAG Thermotechnik, 9320 Arbon, www.satagthermotechnik.ch

EBM (Elektra Birseck Münchenstein), 4142 Münchenstein, www.ebm.ch

SBI

EnergieSchweizBundesamt für Energie BFE, Worblentalstrasse 32, CH-3063 Ittigen · Postadresse: CH-3003 BernTelefon 031 322 56 11, Fax 031 323 25 00 · office@bfe.admin.ch · www.energie-schweiz.ch

Marcel Wenger Stadtpräsident Schaffhausen

«Abwasserenergieanlagen leisten einen wertvollen Beitrag an die Energie- und Klima-ziele unserer Stadt.»

Dr. Hans Büttiker CEO EBM (Elektra Birseck Münchenstein)

«Die Kombination von Abwasserwärmenutzungund Contracting ermöglicht eine sichere und kostentransparente Energieversorgung.»

Ruedi FässlerStadtingenieur von Uster

«Die innovative und nachhaltige Abwärme-nutzung überzeugt durch wirtschaftlichen undökologischen Nutzen für alle Beteiligten.»

Cécile Bossart Bewohnerin der Siedlung Ringermatten in Zwingen

«E suuberi Sach: Wir heizen mit Abwasser-energie, damit uns auch in Zukunft Luft zumAtmen bleibt.»

Karl VöllminLeiter Haustechnik des Hochbauamtes Basel

«Die Technik der Abwasserwärmenutzung isteinfach, unsere Erfahrungen sind positiv.»

Robert Oppliger Chefmonteur von Kanalwärmetauschern, Langnau

«Die Nutzung von einheimischer Abwasser-energie schafft Arbeitsplätze im Inland.»

Klaus Bölling Betriebsleiter der Kläranlage Bibertal-Hegau

«Die Energiegewinnung aus Abwasser beein-trächtigt den Betrieb unserer Kläranlage nicht.»