Wärmetechnik

In der ARA Rapperswil-Jona kommen geschraubte Platten-Wärmetauscher zum Einsatz, um die Energie aus dem geklärten Abwasser für das neue Anergienetz zu gewinnen. (Bilder: EZL)

Die erste Etappe des Anergienetzes ist seit Herbst 2019 in Betrieb. Der weitere Ausbau wird neue Kunden und zusätzliche Abwärmelieferanten erschliessen.

Die ARA Rapperswil-Jona speist das Anergienetz mit Energie und ermöglicht einen Niedertemperatur-Kreislauf von durchschnittlich 11 °C.

Abwasser für Wärme und Kälte

Die bisher ungenutzte Wärme im geklärten Abwasser der ARA Rapperswil-Jona war Ausgangspunkt für das neue Anergienetz. Mit dem schrittweisen Ausbau sollen neue Wärme- und Kältekunden gewonnen, aber auch zusätzliche Abwärmelieferanten integriert werden.

Seit dem Herbst 2019 versorgt das neu erstellte Anergienetz erste Liegenschaften in Rapperswil-Jona mit Wärme aus Abwasser. Als Energiequelle dient die lokale ARA Langrüti-Feldli, deren gereinigtes Abwasser aus dem Vorfluterbecken genutzt wird. Dank dieser Wärmeauskopplung gelangt das Abwasser jetzt auf tieferem Temperaturniveau in den angrenzenden Obersee. Dem Anergienetz steht eine Energiequelle mit einer durchschnittlichen Temperatur von ca. 11 °C zur Verfügung. Bei maximaler Auslastung fliessen stündlich über 900 m3 ins Netz und kommen mit einer Rücklauftemperatur von 5 °C zurück. Die maximale Vorlauftemperatur kann bis zu 25 °C erreichen.

Transformation zum Energiedienstleister

Die Energie Zürichsee Linth AG (EZL) versorgt Industrie und Gewerbe sowie Ein- und Mehrfamilienhäuser in den Kantonen St.Gallen, Schwyz und Glarus mit Erdgas und Biogas sowie Wärme und den dazu notwendigen Dienstleistungen. Das Anergienetz konnte durch die Zusammenarbeit mit der Stadt und der Baugesellschaft «Langrüti-Mitte» realisiert werden. Das Projekt ist auch Ausdruck der Transformation der EZL vom Gaslieferanten zum Energiedienstleister mit einem breiteren Angebotsfächer. Der Entscheid zugunsten eines solchen Niedertemperatur-Verbunds liegt einerseits in der ARA begründet, die als primäre, ganzjährige Energiequelle dient. Anderseits lassen sich weitere mögliche Abwärmequellen integrieren, die durch Sportstätten und Industrien hinzukommen könnten. Auf diese Weise ist auch eine Ausdehnung des Netzes und die Speisung von Quartierheizungen (Energie-Cluster) möglich. Gleichzeitig besteht bei einzelnen Kunden ein Bedarf an Kühlenergie, der durch das Anergienetz erfüllt werden kann.

Neubauten wie Sanierungsobjekte als Kunden

Der Anschluss an das Anergienetz erfolgt in den jeweiligen Liegenschaften durch Wärmetauscher und Wärmepumpenanlagen, die für Heiz- und Kühlfunktionen ausgelegt werden. Als Kunden kommen sowohl Neubauten als auch Sanierungsobjekte in Frage. Das Energiepotenzial der ARA umfasst maximal 4,8 MW thermische Leistung, wovon bei der ersten, zurzeit in Betrieb stehenden Etappe ca. 1 MW genutzt wird. Die Netzlänge für die erste und zweite Etappe wird rund 1800 Meter umfassen und mit nicht isolierten PE-Rohren ausgeführt. Um mögliche Vereisungen bei Trassen und Übergabestationen zu vermeiden, wird dem zirkulierenden Wasser im Versorgungsring 13 Prozent Ethanol beigemischt. Somit kann sichergestellt werden, dass auch bei kleineren Kompakt-Wärmepumpenanlagen ohne Eintrittsregulierung ein Vereisungsschutz gewährleistet ist.

Kühlen und Heizen

Im Winter wird durch den Heizbedarf der Kunden dem Anergienetz Wärme entzogen. Bei zu tiefer Rücklauftemperatur in der ARA steht ein Blockheizkraftwerk für die notwendige Temperaturerhöhung zur Verfügung. Im Sommer indessen wird – infolge der Kühlungsfunktion bei den Abnehmern – das Anergienetz aufgewärmt. Dies wirkt sich positiv auf die Wärmepumpen und deren Warmwasserbereitung aus. Der Durchfluss im Netz wird entsprechend der jeweiligen Bedarfssituation bei den Kunden geregelt, was zu einer optimierten Betriebsweise führt. Das IET Institut für Energietechnik der HSR Hochschule für Technik Rapperswil wird in den nächsten Jahren ein ausführliches Monitoring der Anlage durchführen. Am IET wurden bereits Simulationen des Anergienetzes durchgeführt, die dann mit den Messdaten verglichen werden können.

Lokale Baugesellschaft als Projektpartner

Die Planung und Begleitung des Projekts wurden durch die Andy Wickart Haustechnik AG umgesetzt. Bereits im Jahr 2018 konnten die ersten Rohrleitungen für das Verteilnetz verlegt werden. Der Durchmesser der Hauptleitung ab der ARA beträgt 45 cm. Im ersten Ausbauschritt wurden mehr als 1000 Trassemeter verbaut. Als Projektpartner hat die Baugesellschaft «Langrüti-Mitte» die Umsetzung des Anergienetzes unterstützt, indem sie in der Nähe der ARA in einer ersten Phase (bis 2022) eine Siedlung mit sechs Mehrfamilienhäusern baut, die insgesamt 90 Miet- und Eigentumswohnungen umfasst. Das Quellennetz lässt sich ideal für reversible Wärmepumpenkonzepte einsetzen, somit kann neben Heizenergie auch Kühlenergie abgegeben werden. Die dabei anfallende Abwärme lässt sich im Bedarfsfall dem Anergienetz abgeben. Somit kann auf Rückkühler auf Gebäuden verzichtet werden. Das Gesamtprojekt hat zahlreiche Erweiterungsmöglichkeiten. Gerade in Bezug auf die Energiestrategie der Energiestadt Rapperswil-Jona sowie der neuen gesetzlichen Vorgaben wird sich das Anergienetz als ein wichtiger Energieversorger für die Stadt erweisen.


Energie Zürichsee Linth AG – www.ezl.ch
Andy Wickart Haustechnik AG – www.awiag.ch