Modern urban wastewater treatment plant.

Klimaneutral produzierte Wärme aus Abwasser.

Wie aus Abwasser Wärme wird

Energie Die «Energiestadt» Uetikon am See feierte die Eröffnung einer neuen Heizzentrale. Diese sorgt auf umweltfreundliche Art und Weise für Wärme – mit Abwasser. Ein Prinzip, das sich bewährt.

SMA

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Schulkinder, Angestellte im öffentlichen Betrieb und Bewohner eines Pflegeheims in Uetikon am See; sie alle dürfen sich während des gesamten Jahres über warme Füsse freuen, und das dank erneuerbarer Energie. Möglich macht dies ein Projekt, welches das auf Energie- und Gebäudetechnik spezialisierte Ingenieurbüro Dr. Eicher+Pauli AG zusammen mit der AEW Energie AG erarbeitet und umgesetzt hat.

Das Prinzip des Projekts ist denkbar einfach, der Gewinn gross: umweltfreundliche Wärme, gewonnen aus warmem Abwasser. Dieses Abwasser entsteht beim Produktionsprozess der Uetiker Zeochem AG, die Molekularsiebe und Chromatographiegele produziert, wie sie beispielsweise in der Pharmaindustrie verwendet werden. Bislang wurde das Abwasser geklärt und ungenutzt zurück in den Zürichsee geleitet.

Umweltschonend warm haben

Um die umweltschonende Wärmegewinnung möglich zu machen, war einiges an Planung nötig: «2012 haben wir die Abwasserreinigungsanlage der Zeochem AG geprüft und festgestellt, dass diese durchaus das Potenzial zur Wärmegewinnung hat», erklärt der Projektleiter des Fernwärmeverbunds bei der Dr. Eicher+Pauli AG, Maurus Wiget. «2014 haben wir darum in Zusammenarbeit mit der AEW Energie AG das Projekt ausgeführt und bis zur Inbetriebnahme begleitet.»

Heizzentrale

Nach einjähriger Bauzeit wurde so ausserhalb des Uetiker Industrieareals eine neue Heizzentrale errichtet. Darin kommt eine spezielle Ammoniak-Pumpe zur Anwendung, die dem geklärten warmen Abwasser der Zeochem AG die Wärme entzieht. Diese Wärme wird anschliessend ins Leitungsnetz gespeist, womit die am Fernwärmeverbund Uetikon angeschlossenen Gebäude ganzjährig mit Heizung und Warmwasser versorgt werden können. Dieses «Auslagern von Wärmegewinnung» nennt man Contracting, häufig spricht man vom Energie-Contracting, wobei dann die Energieversorgung an ein spezialisiertes Unternehmen ausgelagert werden.

Die Vorteile der Wärmegewinnung aus Abwasser sind gross, sagt Wiget: «Ähnlich wie bei der Stromversorgung wird die Wärme direkt ins Haus geliefert. Die Bezüger müssen sich dann nicht mehr um die Lieferung des Heizmittels kümmern.» Weiter fallen auch so manche übliche Servicekosten weg und die jährlichen Energiekosten können gesenkt werden. Davon profitieren unter anderem private Haushalte und Liegenschaften der Gemeinde wie Schulhäuser, Büros sowie auch das örtliche Pflegeheim.

Die ganze Versorgung wird dabei zu mindestens 80 Prozent klimaneutral produziert.

Die ganze Versorgung wird dabei zu mindestens 80 Prozent klimaneutral produziert. Insgesamt werden so jährlich rund 5200 MWh an fossiler Energie eingespart und 1350 Tonnen Kohlenstoffdioxid klimafreundlich ersetzt, so die Dr. Eicher+Pauli AG. «Sollte die Wärme der Zeochem AG ausbleiben, könnte die Heizzentrale auch mit Seewasser betrieben werden», versichert Wiget. Dazu seien zwar noch einige Umstellungsarbeiten nötig, doch bei der Wahl der Pumpe habe man auch einen allfälligen Ausfall der Wärme aus der Abwasserreinigungsanlage berücksichtigt.

Voller Erfolg für die «Energiestadt»

Für Frank Lienhard, den Verwaltungsleiter der Arbeitsgruppe Umwelt und Energie von Uetikon, ist der neue Wärmeverbund ein voller Erfolg: «Für uns ist das ein Vorzeigeprojekt. Man hat das Potenzial erkannt und umgesetzt.» Bislang setzte die Gemeinde für Heizenergie auf fossiles Erd-, aber auch Biogas. «Statt mit Verbrennung Wärme direkt im Haus zu erzeugen, können wir sie nun fremd beziehen. Die bisherigen Heizungen konnten abgebaut werden», so Lienhard weiter. Noch diesen Herbst sollen zwei weitere Schulhäuser beheizt werden. Zudem wird auch eine sich noch im Bau befindende Wohnsiedlung mit der Fernwärme erschlossen. Und sollte die Kapazität der Anlage in Zukunft nicht mehr ausreichen, gibt es in der neuen Heizzentrale auch Platz für eine zweite Wärmepumpe.

Waste water treatment plant

Bereits seit 2007 trägt Uetikon am See das Label «Energiestadt», das für die Erfüllung überdurchschnittlicher Anstrengungen in der kommunalen Energiepolitik verliehen wird. Dank aller Bemühungen im Bereiche der Nachhaltigkeit ist den Uetikern dieses Label bestimmt auch für die nächsten Jahre sicher.

Auch eicher+pauli darf in die Zukunft blicken. In Rheinfelden biete sich nämlich ein weiteres interessantes Projekt an: eine warme Quelle, die unter Druck steht. Dadurch wäre der Pumpaufwand geringer, um einen bestehenden Wärmeverbund zu versorgen. Kann diese Wärme genutzt werden, dürften sich auch Bewohner von Rheinfelden das ganze Jahr hindurch über warme Füsse freuen – dank umweltfreundlicher Energie.

Abwasser, eine erneuerbare Energiequelle

Das konkrete Beispiel in Uetikon zeigt, dass Abwasser nicht nur ein «Abfallprodukt» ist, sondern auch eine wertvolle Energiequelle, die ständig nachfliesst und erneuerbar ist. Mit speziellen Wärmetauschern kann diese (Ab-) Wärme dem Abwasser entnommen und mittels moderner Wärmepumpen zur umweltfreundlichen Beheizung und gleichzeitig zur Kühlung verwendet werden.

«Für uns ist das ein Vorzeigeprojekt. Man hat das Potenzial erkannt und umgesetzt.»

Ideal sind vor allem grössere Gebäude, die in der Umgebung der Energiequelle liegen, also rund um die 800 Kläranlagen in der Schweiz oder – wie in Uetikon – in der Nähe von Industriebetrieben mit viel Kühl- oder Abwasser. Auch Standorte in der Nähe der weitverzweigten Sammelkanäle in den Siedlungsgebieten oder im eigenen Gebäude selbst sind geeignet. Nicht nur Eigentümer, auch die Mieter können mit dem Einbau einer Wanne in der Dusche vom System Joulia aktiv werden und ihr Abwasser zur Vorerwärmung von Warmwasser nutzen und damit ihre Energiekosten senken.

Die Technologie der Abwasserwärmenutzung ist angesichts 30-jähriger Anlagen erprobt und bei grösseren Gebäuden oder dichten Siedlungsgebieten in der Umgebung von Kläranlagen oder Kanälen mittlerweile auch wirtschaftlich konkurrenzfähig. Die Finanzierung, der Bau sowie der Betrieb von solchen Anlagen werden heute von diversen Contractoren angeboten, welche auch die notwendigen Praxiserfahrungen mitbringen. Zudem können Anlagen zur Abwasserwärmenutzung von den Kantonen oder von KliK dank einem neuen Programm von InfraWatt mit einem einfachen Bewilligungsverfahren gefördert werden.

Precision is key

Initialisierungsprogramm mit Kantonen und Gemeinden

Das Potenzial ist riesig und reicht vom Angebot her theoretisch aus, um jedes sechste Gebäude in der Schweiz versorgen zu können. Realistischerweise könnte gemäss einer Studie des Bundesamtes für Energie ein Drittel davon auch umgesetzt werden. Doch warum gibt es nicht mehr solcher Anlagen, ist doch die Schweiz auf diesem Gebiet weltweit führend? Ernst A. Müller, Geschäftsführer von InfraWatt muss es wissen, er ist beim Bundesprogramm EnergieSchweiz dafür zuständig: «Viele Leute wissen nicht, dass sie auf einer ertragreichen Energiequelle sitzen. Es braucht mehr Information und Beratung. Mit unserem neuen Initialisierungsprogramm möchten wir deshalb die Energiequelle Abwasser den Bauherren näher bringen.»

Das Potenzial ist riesig und reicht vom Angebot her theoretisch aus, um jedes sechste Gebäude in der Schweiz versorgen zu können.

Mit den Kantonen Luzern, Solothurn und Aargau werden flächendeckend in allen relevanten Gemeinden die Wärmepotenziale der Kläranlagen und Sammelkanäle ermittelt, potenziell geeignete Siedlungsgebiete für die Wärmeversorgung in der Umgebung erhoben und in Karten lokalisiert. In einem nächsten Schritt werden die Gemeinden mit interessanten Potenzialen zusammen mit den Energiefachstellen der Kantone kontaktiert. «Die Gemeinden spielen eine zentrale Rolle bei der Auslösung von Projekten, denn mit den örtlichen Kenntnissen der Bauämter und den Erfahrungen von unseren Fachleuten lassen sich rasch und einfach interessante Standorte für die Abwasserwärmenutzung herausschälen», stellt Müller fest.

An diesen Standorten werden dann Machbarkeitsstudien erarbeitet, die von zahlreichen Kantonen finanziell unterstützt werden. Mit diesen Studien erheben qualifizierte Ingenieurbüros – wie in Uetikon – das Wärmeangebot aus dem Abwasser sowie den Wärmebedarf der entsprechenden Gebäude, zeigen die Technologie auf und berechnen die Investitionen sowie die gesamten Gestehungskosten. Mit dieser Grundlage kann entschieden werden, ob die Realisierung angegangen werden soll. Ernst A. Müller ist überzeugt, dass auf diesem Weg viele Energiestädte und weitere Gemeinden die Nutzung ihrer Energiequelle Abwassers anstossen werden, die Contractoren jedenfalls seien bereit zu investieren.