Wädenswil - Erdgas Zürich AG

Wädenswil«Energiezentrale Untermosen»Holzschnitzel-WärmeverbundUntermosen-Frohmatt-Bühl

InhaltWärmeverbundfür die Energiestadt WädenswilWärmeverbund für die Energiestadt Wädenswil 3100‘000 Jahre Holzfeuerung 4Holzschnitzel-Heizung im Wärmeverbund 5Die Anlage in Zahlen 10Neue Wege mit Energiedienstleistungen – ein Gespräch 11Anlage- und Energiekosten 14Realisierung in kürzester Zeit – eine Baugeschichte 15Bauteam und beteiligte Firmen 18Glossar – Begriffe von A bis Z 19Herausgeber:Stadt Wädenswil, WerkeEintrachstrasse 24, 8820 WädenswilTelefon 044 789 75 11www.waedenswil.ch, werke@waedenswil.chRedaktion/Beiträge:Rolf Baumbach, Bernhard Brechbühl,Ernst Brupbacher, Kurt Lüscher, Tom Porro,Ingo SiefermannGestaltung:Tom Porro – Nachhaltig kommuniziert, WädenswilDruck:Staffel Druck AG, ZürichKlimaneutral gedruckt.© 2011, Stadt WädenswilAm 7. März 2010 habendie Wädenswiler Stimmbürgerinnenund Stimmbürgermit einem überwiegendenJa-Stimmenanteilvon 81% der Vorlagefür den WärmeverbundUntermosen-Frohmatt-Bühlmit Holzschnitzelheizungzugestimmt.Nicht einmaleineinhalb Jahre später,ist am 23. August 2011die Inbetriebnahme derAnlage erfolgreich überdie Bühne gegangen.«Energiestadt Wädenswil lebt und bewegt» –heisst es in unserem Logo. Für das Projekt desWärmeverbunds trifft diese Aussage voll insSchwarze. Sportlich, wenn nicht sogar rekordverdächtig,haben ganz viele verschiedene Partner,Planer, Handwerker und nicht zuletzt der Volks-Souverän hervorragend zusammen gespielt. Gewissermassenein Verbund von Politik, Planungund Leistung, der für einmal das Funktionierenunseres Systems in so kurzer Zeit eindrücklichunter Beweis stellt.Die Liegenschaften im Eigentum der Stadt verbrauchenfür Wärmezwecke jährlich gut 9‘000MWh(entspricht einem vergleichbaren Heizölverbrauchvon ca. 900‘000 Litern). Davon entfallen auf dieim Wärmeverbund zusammen gefassten BautenFrohmatt, Schule Untermosen, Sportbauten mitHallenbad (ohne Stiftung Bühl) 3’200MWh odergut ein Drittel. In der neuen zentralen Wärmeversorgungwerden mindestens 80 Prozent der jährlichproduzierten Heizenergie mit Holzschnitzel,der Rest mit Erdgas/Biogas erzeugt. Mit einer zu-sätzlichen Wärmerückgewinnungsanlage könnendie Rauchgase von 200°C auf 50°C abgekühlt undso 15 Prozent mehr Wärme aus dem Brennstoffgewonnen werden, was die Effizienz der Anlagezusätzlich erhöht.Da die Holzverbrennung als CO2-neutral gilt, reduziertsich demzufolge auch der gesamte CO2-Ausstoss der im Wärmeverbund angeschlossenenGebäude um 80 Prozent. Mit Einbezug desWärmeverbrauchs der Stiftung Bühl, wird sich dergesamte CO2-Ausstoss von heute 780 Tonnenauf 156 Tonnen pro Jahr vermindern. Die Stadtkann damit die Kyotoziele, den CO2-Ausstoss aufden Wert von 1990 abzüglich 10% zu reduzieren,sogar noch unterschreiten. Im Hinblick aufdie Bewertung als Energiestadt erzielt der Wärmeverbunddank dem Einsatz von erneuerbarenEnergieträgern zudem wichtige Punkte.Im Rahmen des ordentlichen Unterhalts der Gebäudewerden energetische Optimierungen realisiert.Diese dadurch frei werdenden Energiereservenlassen einen weiteren Ausbau des Wärmeverbundszu. Beim gebauten Fernwärmeleitungsnetzwurden die Anschlüsse (Gulmenstrasse) dafür bereitsvorgesehen.Im Namen des Stadtrates und im Sinne der EnergiestadtWädenswil dürfen wir stolz sein auf eininnovatives Energieprojekt, als Meilenstein aufdem Weg in eine verantwortungsvolle Zukunft.Mit dem Wunsch, dass solche Leistungen weiterSchule machen, danke ich allen Projektbeteiligtenfür den grossen EinsatzErnst BrupbacherStadtrat Werke2 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 3

100‘000 Jahre HolzfeuerungHolzschnitzelheizung imWärmeverbundWährend über 100‘000 Jahren war Holz auf derganzen Welt der einzige Brennstoff zum Heizenund Kochen. Ab 1750 gelangten die Kohle, ab1850 Erdöl und Erdgas, ab 1900 die Elektrizitätund ab 1950 die Atomenergie als weitere Energie-träger zu einer grossen weltweiten Verbreitung.In der Schweiz sind immer noch eine Vielzahl anHolzheizungen in Betrieb. Der Anteil Energieholzam gesamtschweizerischen Primär-Energieverbrauchist mit 4,2% (2010) aber marginal.Energieholz-StatistikStückholzSchweiz 201017.67% | 1.485 Mio. m 3Nutzpotenzial total:8.4 Mio. m 3Schnitzel17.27% | 1.451 Mio. m 3Pellet3.55% | 0.299 Mio. m 3Altholz6.55% | 0.551 Mio. m 3Ungenutztes HolzWKK+Aubrugg ZH51.19% | 4.3 Mio. m 3 2.97% | 0.31 Mio. m 3Wädenswil0.04% | 0.004 Mio. m 3Der Wärmeverbund Untermosen-Frohmatt-Bühlmit einem jährlichen Brennstoffverbrauch von3‘750MWh (375‘000 Liter Heizöl-Äquivalent),muss aus ökonomischen Gründen vollautomatischbetrieben werden können. Somit fallenStückholzheizungen ausser Betracht. Pellet-Heizmaterialhat den Vorteil, weniger Stapelvolumenals Holzschnitzel zu benötigen, kommt aber alsindustrielles Produkt nicht aus der Region undist ca. 10-20% teurer als Holzschnitzel. Um auchminderwertiges Astholz und Rinden aus dem umliegendenForst, sowie Landschaftspflegeholz(Baumschnitt aus Hausgärten) sinnvoll verwertenzu können, entschied sich Wädenswil für den Einsatzvon Holzschnitzeln als Brennstoff.Im Gegensatz zu den nicht erneurbaren Energienwie Erdöl, Erdgas, Kohle, Uran, die auf endlichenLagerstätten basieren, zählt Holz als Bioenergiezu den nachwachsenden und damit erneuerbarenEnergieträgern. Solange weniger Holz verbranntwird, als nachwächst, gilt die Holzverbrennung alsCO2-neutral. Mit der zunehmenden Verbreitungvon Holzheizungen dürfte gemäss BUWAL-Studiefrühestens im Jahr 2030 das in der Schweiz jährlichnachwachsende Holz als Energieholz tatsächlichauch verbrannt werden (siehe zweitobersterote Kurve in nachstehender Grafik).Optimierung von Wärmeproduktionund WärmeverteilungIn den am Wärmeverbund angeschlossenen LiegenschaftenKranken- und Altersheim Frohmatt,Kindergarten Untermosen, Schul- und SportanlageUntermosen und Stiftung Bühl, waren bisherfünf Gas- und ein Ölheizkessel in Betrieb. Im geographischenMittelpunkt zwischen den Liegenschaftender Stiftung Bühl und dem Kranken- undAltersheim Frohmatt befindet sich im Untergeschossdes Mehrzweckgebäudes Untermosendie Wärmezentrale mit zwei Gasheizkesseln.Diese versorgt die Schulbauten Untermosen, dasHallenbad und die Sporthalle mit Wärme. In diesembestehenden kleinen Wärmeverbund wirddie Hälfte der Wärmeenergie des neuen erweitertenWärmeverbunds verbraucht.Anlagen Jahr Anzahl Anlagen Energieholzverbrauch m 3Stückholzheizungen 1990 689‘184 2‘416‘0312010 593‘524 1‘485‘150Schnitzelheizungen 1990 3‘268 426‘8662010 10‘406 1‘451‘771Pelletheizungen 1990 0 02010 18‘641 299‘711WKK-Anlagen (Holzwärmekraftkopplung) 1990 0 02010 9 310‘751Altholzfeuerungen (ohne KVA) 1990 23 175‘0062010 50 551‘698Total 1990 3‘017‘9002010 4‘099‘081Prognose Holzschnitzelbedarf in Zentral-Europa bis 2050 (in PJ)(Frauenhofer ISI, Karlsruhe und CEPE/ETH Zürich)4 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 5

Zur besseren hydraulischen Einbindung des neuenHolzkessels musste ein Standort in der Näheder bestehenden Gas-Heizzentrale gesucht werden.Im Abhang zwischen dem Pausenplatz desSchulhauses und dem Tobelgehölz des Untermosenbachs– einem Grundstück das nicht fürHochbauten verwendet werden kann – wurde unterirdischdie neue Heizzentrale mit Schnitzelsiloerstellt. Besonderes Augenmerk musste auf dieAnlieferung der Holzschnitzel gelegt werden. Diesewerden mit grossen Muldenkippern via Gulmenstrassezugeführt und auf dem Niveau desZugangsweges zur Schule über einen hydraulischzu öffnenden Schachtdeckel in den Silo gekippt.Die während der Heizperiode wöchentlichen Anlieferungendes Brennstoffs können auf die Randstundenausserhalb des Schulbetriebs disponiertwerden.Das Fernwärmeleitungsnetz mit den am Wärmeverbundangeschlossenen GebäudenHeizkessel können nur im Leistungsbereich von30-100% optimal betrieben werden. So wurde derneue Holzschnitzel-Heizkessel auf eine Leistungvon 850kW ausgelegt. Die beiden bestehendenGasheizkessel in der Schulanlage Untermosensollen zur Spitzenlastabdeckung bei Aussentemperaturentiefer Minus fünf Grad und für denSommerbetrieb verwendet werden. Mit diesemDer Heizkessel als Herzstück der EnergiezentraleAnlage- und Betriebskonzept kann mindestens80% des gesamten jährlichen Wärmebedarfs mitHolz aus erneuerbarer Energie gedeckt werden.630 Meter HeizungsfernleitungenMit dem Bau von Fernleitungen einerseits zu denBauten der Stiftung Bühl und andererseits im Hallenbadwegentlang dem Untermosenbach zumAlterszentrum Frohmatt und dem KindergartenUntermosen konnten dort die alten Heizkesselausser Betrieb gesetzt werden. Aus Sicherheitsgründenwurden diese Gebäude über Heizungs-Umformerstationen hydraulisch getrennt von denörtlichen Heizungsanlagen an die Fernleitungenangeschlossen. Die Heizungsfernleitungen wurdenso dimensioniert, dass bei Bedarf in einemspäteren Zeitpunkt noch weitere private Liegenschaftenan den Wärmeverbund angeschlossenwerden können.Wartungsmanagement/BetriebsoptimierungSowohl die Wärmeproduktionsanlage mit Holzschnitzel-und Gasheizkessel mit allen zugehö-Vereinfachtes Prinzipschema des Wärmeverbunds Untermosen-Frohmatt-Bühlrenden Anlagekomponenten, wie auch alle angeschlossenenWärmeabnehmer werden übercomputergestützte Steuersysteme kontinuierlichreguliert und überwacht. Alle Betriebszustände,Wartungs- und Störungsmeldungen werden überInternet auf die zentrale Anlageüberwachungsstellevon Erdgas Zürich, dem Energiedienstleisterübermittelt. Über die Fernwartungsstelle isteine 24-Stunden-Überwachung gewährleistet.Gleichzeitig sind aber auch die Werke der StadtWädenswil in der Lage, jederzeit den Anlagebetriebüber Internet zu verfolgen und in Absprachemit Erdgas Zürich Service- und Kontrollarbeitenauszuführen. Mit der kontinuierlichen Erfassungaller möglichen Betriebszustände in einer Anlagedatenbank,wird es möglich sein, den Betrieb dereinzelnen Anlagekomponenten zu optimieren, fälligeServicearbeiten rechtzeitig zu erkennen unddie höchstmögliche Ausnützung des Holzbrennstoffssicherzustellen. Mit zahlreichen zusätzlichinstallierten Wärme-, Wasser- und Elektrozählernsoll der Verbrauch der verschiedenen Anlagekomponentengemessen und die Jahresbetriebskostenermittelt werden.Mehrstufige AbgasreinigungJede Feuerung ist grundsätzlich schadstoffbelastet.Neben den umweltschädigenden Gasen CO2und Stickoxiden werden auch Russ und Feinstaubemittiert. Ein Vergleich der Gesamtemissionen,unter Berücksichtigung der externen, vorgelagertenProzesse zeigt folgende Ergebnisse:n Bei Holz ist der CO2-Faktor um 20 mal kleinerals bei Gas und 30 mal kleiner als bei Öl.n Dagegen ist die Partikelemission bei Holz umden Faktor 20 höher als bei Gas und um denFaktor 10 höher als bei Öl.n Die Stickoxidemissionen NOx sind bei Holzum den Faktor 2 höher als bei Öl und um denFaktor 4 höher als bei Gas.n Schwefeldioxydemissionen SO2 sind bei Öldreimal so hoch wie bei Holz.n Obwohl vom Holz bei der Verbrennung höhereKolenwasserstoffemissionen (Methan) undNicht-Methan-Kohlenwasserstoffe entstehenals bei Öl und Gas, weist Holz die tiefsteGesamtemission auf.6 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 7

Die Hauptvorteile von Holz sind somit die tiefenCO2-Emissionen. Nachteilig sind dagegen die höherenPartikelemissionen (PM10-Feinstaub) undStickoxidemissionen. Die Verbrennungsasche ausdem Feuerungsraum wird vollautomatisch in denAschecontainer befördert.In einer 2. Stufe wird die Flugasche, welche imRauchrohr mitgeblasen wird, in einem nachgeschaltetenZyklonfilter ausgeschieden. Anschliessendgelangen die Rauchgase in den Elektrofilter,wo auch noch die Feinstaubpartikel in einen separatenContainer ausgelagert werden.In der vordersten Zone des Verbrennungsofenswerden die nassen Schnitzel durch die grosseHitze im Ofen getrocknet und anschliessendmöglichst emissionsarm verbrannt. Die für denTrocknungsprozess aufgewendete Energie gehtin normalen Holzheizungen über die Rauchgasabführungverloren. Zusätzlich entsteht durch denphysikalischen Prozess der Verbrennung je nachFeuchtigkeitsgehalt der Schnitzel 0,5 bis 1 LiterWasser pro kg Holz.Mit der Installation einer Rauchgas-Wärmerückgewinnung,welche nach dem Elektrofilter zugeschaltetwerden kann, wird das heisse und feuchteRauchgas von ca. 150 bis 200° auf ca. 50°Cabgekühlt. Die für die Trocknung der Schnitzelaufgewendete Energie und der aus dem Verbrennungsprozessentstandene Wasserdampf könnendurch Kondensation der Rauchgase wiederzurückgewonnen werden. Voraussetzung für einenrentablen Betrieb einer Rauchgaswärmerückgewinnungsind tiefe Rücklauftemperaturen vonden Wärmeabnehmern unter 55°C.serdampffahne. Zur Vermeidung der Dampffahnewurde in der Anlage Wädenswil am Schluss derRauchgasbehandlung eine Entschwadungsanlagemontiert. Durch eine zusätzliche Zuführung vonAussenluft werden die Rauchgase soweit verdünnt,dass diese beim Kaminaustritt nicht mehrkondensieren und somit nicht mehr als Dampffahnewahrgenommen werden können. Dieseroptische Verschönerungsprozess kostet aberElektroenergie für den Antrieb des Ventilators. Impraktischen Betrieb soll herausgefunden werden,wie hoch die Betriebskosten für die Entschwadungsind und ob dieser Prozess über längere Zeitoder nur bei bestimmten Aussentemperaturenzugeschaltet werden soll.AnlageschemaAussenluft-EntschwadungVerbrennungsluftRauchgaswärmerückgewinnung (links) undEntschwadungsanlage (rechts)Elektrofilter (blauer Block)Die Emissionsgrenzwerte der BUWAL-Vorschriftenlegen bezüglich Abgas von Holzheizungen bis1 MW Leistung einen Grenzwert von 20mg/Nm 3bei Feinstaub und 500mg/Nm 3 beim CO (Monoxid)fest (Stand 2011).Wirkungsgradverbesserungmit Rauchgas-WärmerückgewinnungHolzschnitzel werden in verschiedenen Qualitätenangeboten. Die Spannweite reicht vom relativtrockenen Qualitätsschnitzel mit einem Wassergehaltvon 25% bis zu Grünschnitzel direkt vomfrischen Baum, oder Landschaftspflegeholz ausdem Baumschnitt vom Hausgarten mit 55% Wasseranteil.Der Heizwert kann von 850 kW/m 3 beimNadelholz bis zu 1‘150 kWh/m 3 beim Laubholzvariieren. Damit das «nasse» Holz sauber undrückstandsfrei verbrannt werden kann, muss dasgebundene Wasser ausgetrieben und verdampftwerden.Mit der Kondensationswärme wird der Gesamtrücklaufvon den Wärmeverbrauchern nachgewärmt.Diese Energie wird separat gemessen,damit der Jahresertrag und Wirkungsgrad ermitteltwerden kann. Der Gesamtwirkungsgrad einerSchnitzelfeuerung kann auf diese Weise um ca.15% verbessert werden. Mit den eingespartenHolzschnitzeln kann eine Wärmerückgewinnungsanlageinnerhalb der technischen Lebensdauervon 15 Jahren amortisiert werden. Als weitererVorteil der Rauchgaswärmerückgewinnungsanlagekann das Auswaschen der Rauchgase unddamit die weitere Senkung der Feinstaubbelastungund das Ausfiltern von Aromateilen – destypischen Holzgeschmaks von Holzfeuerungen –bezeichnet werden.EntschwadungsanlageAuch wenn die heissen Rauchgase mittels derWärmerückgewinnungsanlage ausgewaschenund abgekühlt werden, ist das restliche Abgas immernoch zu 100% gesättigt und führt bei kalterAussentemperatur zu einer gut sichtbaren Was-Fernleitung«Bühl»HeizungsverteilerElektro-TableauZylinderraumGärgas-VentilatorAsche-ContainerWRGRauchgasElektrofilterHolzschnitzel-HeizkesselSchnitzelsiloEntschwadungMulti-Zyklon-FilterKessel-HochhaltungGärgas-VentilatorVorraumSchnitzelsiloExpansions-AnlageExpansions-AnlageÜberwachungsraumVerbindungsleitungzur alten Heizzentrale«Untermosen»SchulhausKamin8 «Energiezentrale Untermosen» | WärmeverbundFernleitung «Frohmatt»«Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 9

Die Anlage in ZahlenNeue Wege mit Energiedienstleistungen– ein GesprächEnergiebezüger/JahresbedarfSchulhaus Hallenbad Frohmatt Bühl KiGa TotalEnergiebedarf (MWh/a) 520 1’300 1’150 720 60 3‘750Anteil in % 13.9 34.7 30.7 19.2 1.5 100Wärmeverbund Untermosen-Frohmatt-Bühl:Energieverbrauch Wärmeverbund:3’750‘000 kWh/aAnteil Holzschnitzel, mind. 80%:3‘000‘000 kWh/aAnteil Erdgas/Biogas, 20%:750‘000 kWh/aLänge Fernwärme-Leitungsnetz:880mNeubau Fernwärme-Leitungsnetz:630mLeistung Heizkessel:850 kWmit Rauchgas-Wärmerückgewinnung:980 kWHeizwert Holzschnitzel:850/1‘150 kWh/m 3 (Nadel-/Laubholz)Jahresbedarf Holzschnitzel: 3‘000m 3Silo-Fassungsvermögen: 230m 3Holzschnitzeltransporte:ca. 1 LKW-Fahrt/WocheBetriebs-/Amortisationskosten:10 Rp./kWhBrennstoffkosten (Stand 2011):7 Rp./kWhDer Markt für Energiedienstleistungen hat sichin den vergangenen Jahren stark verändert. Dieimmer komplexer werdenden Anlagen für Heizung,Kühlung und den Lufthaushalt von Gebäudensowie der Wunsch nach einer möglichstökonomisch-ökologischen Produktion von Kälteund Wärme haben zu einer eigentlichen Spezialisierunggeführt. Entsprechend hat die Nachfragenach Energiedienstleistungen aus professionellerHand stark zugenommen. Längst bieten nichtmehr nur reine «Contracting-Unternehmen» diePlanung sowie den Bau, Betrieb und Unterhalt vonEnergieversorgungs-Anlagen für Liegenschaftenan, sondern auch Unternehmen, die einst nur aufdie Lieferung einer bestimmen Energie fokussiertwaren. Was bewegt die Energieversorger zumEinstieg in «neue Märkte»? Was unterscheidetsie von anderen Mitbewerbern? Und weshalbsetzen Gemeinden wie Wädenswil auf solcheEnergieversorgungs-Lösungen? Kurt Lüscher vonErdgas Zürich und Rolf Baumbach von der StadtWädenswil nehmen Stellung.Im Herbst 2011 startet der Betrieb des WärmeverbundsUntermosen-Frohmatt-Bühl, dessenGrundlast durch eine Holzschnitzelheizungabgedeckt wird. Ist das für einen Gaslieferantenkein Widerspruch?Kurt Lüscher: Das ist kein Widerspruch für uns.Erdgas Zürich hat vor etwas mehr als zwei Jahrenganz gezielt damit begonnen, Geschäftsaktivitätenmit erneuerbaren Energien aufzubauen.Dazu gehören insbesondere Biogas, Holzpellets,Erdwärme und die vom Energieträger unabhängigenEnergiedienstleistungen (Contracting). Erdgaslässt sich übrigens so gut wie kein zweiterEnergieträger mit erneuerbaren Energien kombinieren.Diesen Vorteil nutzen wir auch beim WärmeverbundUntermosen-Frohmatt-Bühl, wo dieSpitzenlast mit Erdgas gedeckt wird.Kurt Lüscher, CEO der Erdgas Zürich AGDie Evaluation in Bezug auf die Primärenergiehat die Verwendung von Holzschnitzeln ergeben.Welche Überlegungen und welche Vorzügehaben zu diesem Entscheid geführt?Rolf Baumbach: Wädenswil ist Energiestadt undhat sich zum Ziel gesetzt durch den Einsatz vonerneuerbaren Energien den CO2-Ausstoss zu senken.Im Bereich der Gebäudebeheizung kann diesauf verschiedene Art und Weise gelöst werden.Da mit dem neuen Wärmeverbund vorwiegendältere Bauten beheizt werden, die noch Heiztemperaturenvon 70 Grad Celsius benötigen, kommtals CO2-freier Brennstoff Biogas oder Holz in Frage.Biogas soll künftig mit einem Anteil von 20%bei allen mit Erdgas beheizten städtischen Liegenschafteneingesetzt werden, sodass noch diebeiden Holzsorten Pellet oder Holzschnitzel übrig10 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 11

eine gut durchdachte und damit effiziente Anlageauch wesentlich weniger Energie verbraucht.Weshalb baut und betreibt dann die Stadt Wädenswildie Anlage nicht selbst?Rolf Baumbach: Diese Frage wurde im Vorfeld desProjektes eingehend diskutiert. Ausschlaggebendwar die Erkenntnis, dass die Stadt Wädenswilzwar Erfahrung im Bereich von Infrastrukturanlagenhat, jedoch der Bau und Betrieb einer Holzschnitzelheizungmit allem was dazu gehört neuund recht komplex ist. Im Vordergrund steht dieVersorgungssicherheit, welche durch einen erfahrenenContractor gewährleistet werden kann. Zudemkann das finanzielle Risiko durch Abschlusseines Vertrages minimiert werden und zu guterLetzt kann die Stadt Erfahrungen sammeln, umbei weiteren Projekten selbständig als Betreiberinauftreten zu können.sich auch darin, dass der Preis für Energieholz inden letzten 15 Jahren nur moderat im Umfangdes Landesindex der Konsumentenpreise angestiegenist.Das im Umkreis von 50km anfallende Energieholzwird heute maximal zu 20% genutzt. Insofernkönnten weitere Anlagen gebaut werden. Derneue Wärmeverbund vereint relativ grosse Wärmebezügerauf kleinem Raum, was für eine Verbundlösungspricht. Eine vergleichbare Ansammlungvon städtischen Gebäuden gibt es im Raumder Eidmatt-Bauten. Auch da ist, zusammen mitprivaten Liegenschaften, ein Wärmeverbund aufBasis von Erdgas in Betrieb. Im Rahmen von Sanierungsmassnahmenwird untersucht werden,welcher Brennstoff und welche Technologie künftigeingesetzt wird.Kurt LüscherSeit 2008 CEO von Erdgas Zürich. Zuvor arbeitete er inleitenden Positionen in der IT und im Telekommunikationsbereich,unter anderem bei UBS, Swisscom undSunrise.Rolf BaumbachSeit 2002 Leiter der Werke der Stadt Wädenswil. Zuvorarbeitete er lange Jahre bei ABB und Alstom undhat weltweit verschiedene Energieerzeugungsanlagenin Betrieb genommen und Projekte geführt.Rolf Baumbach, Leiter der städtischen Werkebleiben. Der Entscheid fiel letztendlich auf Holzschnitzel,weil dieser Brennstoff ideal für grosseHolzheizungen ab 200kW eingesetzt werdenkann. Bei Holzschnitzel kann auch minderwertigesRinden- und Astholz aus dem umliegendenForst verwendet werden, für das sonst keine Verwendungbesteht.Die Anlage in Wädenswil wird mittels einerPartnerschaft zwischen der Stadt und ErdgasZürich betrieben. Was versteht man unterContracting, resp. Energiedienstleistungen?Kurt Lüscher: Wie in der Einleitung bereits erläutert,nimmt die Komplexität von ökologisch undökonomisch sinnvollen Energielösungen laufendzu. Auch die Finanzierung solcher Anlagen istnicht immer einfach. Hier kommt nun der Energiedienstleisterbzw. der Contractor zum Zug. Eigentlichbezieht man mit Contracting ein Sorglospaket,welches die Planung, den Bau, den Betriebund bei Bedarf auch die Finanzierung von Energieanlagenumfasst. Die Gesamtheit der Dienstleistungenwird dann vom Kunden über einenFixpreis und/oder einen erhöhten Energiepreis zurückbezahlt.Letzteres macht deshalb Sinn, weilWarum sucht Erdgas Zürich nach neuen Betätigungsfeldern?Was sind die Gründe für denAusbau im Bereich Energiedienstleistungen?Kurt Lüscher: Erdgas ist zwar ein nach wie vorsehr beliebter Energieträger. So ist oftmals derErsatz einer Öl- durch eine Erdgas-Heizung dieeinfachste und kostengünstigste Lösung zur Reduktiondes CO2-Ausstosses. Trotzdem werdengerade im Wärmemarkt immer häufiger erneuerbareEnergien nachgefragt. Kommt dazu, dassLiegenschaften selber auch Energie produzieren.Sicher ist, dass die Anlagen immer komplexerwerden und die Zukunft eines jeden Energieversorgersfrüher oder später in den Energiedienstleistungenliegt. In unserem Unternehmen passendie Energiedienstleistungen perfekt zu unsererVision, schweizweit ein führender Anbieter vonökologisch sinnvollen Energielösungen zu werden.Diesem Ziel bringt uns das schöne Projekt inWädenswil einen Schritt näher!Wie gross ist das Potenzial der Zukunft vonHolz als Heizenergie? Sind in Wädenswil weitereWärmeverbund-Lösungen denkbar odergar geplant?Rolf Baumbach: In absehbarer Zeit ist keineBrennholzverknappung zu erwarten. Dies zeigt12 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 13

Anlage- und EnergiekostenRealisierung in kürzester Zeit – eineBaugeschichteAufteilung der BaukostenDie Aufteilung der Verantwortlichkeiten zwischender Stadt Wädenswil, als Eigentümerin derGrundstücke und dem Contractor als Eigentümerder Heiztechnik bedingt eine möglichst klare undeinfache Abgrenzung.Die Stadt erstellte die Rohbauten für die Energiezentraleund den Schnitzelsilo, führte die Grabarbeitenfür die Heizleitungen aus und verlegte dieElektroleerrohre für die Signalkabel.37%Energiekostentotal 17 Rp./kWh31%Januar 2009Startsitzung Arbeitsgruppe Systemevaluation.7. März 2010Volksabstimmung: Annahme der Vorlage Wärmeverbundmit 81% Ja-Stimmenanteil.28. Mai 2010Baueingabe für die Holzschnitzel-Heizzentrale mitWärmeverbund.Die Installation der ganzen Heiztechnik mit derVerlegung der Heizfernleitungen zu den externenBauten wurde dem Veranwortungsbereich desEnergiedienstleisters zugeteilt.5%13%14%2. November 2010Fernleitung im Hallenbadweg zur Frohmatt.BetriebskostenBetrieb und Unterhalt der ganzen Heiztechnikfallen in die Kostenverantwortung des Energiedienstleisters(Contractor). Die Stadt übernimmtden Unterhalt der Gebäude, sowie die Elektro-,Wasser- und Abwasserkosten und das Inkassoder Energiekosten bei den Wärmebezügern.21%31% Amortisation Installationen Energiedienstleister14% Amortisation Bau (Stadt)13% Betriebskosten Energiedienstleister5% Betriebskosten Stadt Wädenswil37% BrennstoffkostenEnergiekostenDie Energiekosten setzen sich zusammen ausdem Holzschnitzelpreis, indexiert nach dem eidgenössischenHolzschnitzelindex und dem aktuellenErdgasbezug zu den aktuellen Tarifen.Abgerechnet werden die effektiv produzierten,gemessenen Wärmemengen.14. Oktober 2010Bauplatz nach der Rodung.6. November 2010Die Baugrube ist ausgehoben.36%AnlagekostenFr. 3,8 Mio.34%9%36% Energiezentrale/Silo9% 630m Fernleitungsgraben/Diverses34% Heiztechnische Einrichtungen21% Fernleitungen/Unterstationen18. Oktober 2010Die Projektbeteiligten schaufeln Holzschnitzelanlässlich des Spatenstichs.25. November 2010Betonieren der Bodenplatte.14 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 15

Bild: Zürichsee-ZeitungBild: Zürichsee-Zeitung15. Februar 2011Die letzte Decke wird betoniert.23. August 2011Inbetriebnahme der «EnergiezentraleUntermosen».3. Mai 2011Montage des Elektrofilters.20. April 2011Anlieferung und Montage des Heizkessels.19. September 2011Anlieferung von Holzschnitzeln.8. Oktober 2011Offizielle Einweihung der Energiezentrale mitWärmeverbund.31. März 2011Verlegen der Fernleitung in der Gulmenstrassezum Bühl.2. Mai 2011Montage des Kamins.31. Mai 2011Der Heizkessel ist betriebsbereit.16 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 17

Bauteam und beteiligte FirmenGlossar – Begriffe von A bis ZEvaluationsteam für die Machbarkeiteines Wärmeverbundesn Sepp Dorfschmid (eh. Stadtrat Werke)n Bernhard Brechbühl (externer Energieplaner)n Karl Bachmann (Leiter Planen und Bauen)n Rolf Baumbach (Leiter Werke)n RMB Engineering AGProjektausschuss (Realisierung)n Rolf Baumbach (Projektleiter)n Ernst Brupbacher (Stadtrat Werke)n Bernhard Brechbühl (Projektingenieur)n Titus Zoller (stv. Leiter Planen und Bauen)n Ingo Siefermann (Erdgas Zürich AG)n Helmut Tschann (Leimgruber FischerSchaub AG)Ausführungsteam (Realisierung)n Helmut Tschann (Gesamtplaner)n Bernhard Brechbühl (Projektingenieur)n Rolf Baumbach (Projektleiter)n Bernd Rupflin (Erdgas Zürich AG)n Roland Troxler (Erdgas Zürich AG)Beteiligte Firmenn Leimgruber Fischer Schaub AG, Ennetbaden(Heizung- und Sanitärplaner)n atool GmbH, Wädenswil (Architekt)n Flückiger + Bosshard, Wädenswil (Tiefbauplaner)n Elektroplan AG, Luzern (Elektroplaner)n Weder + Bangerter AG, Au (Baustatik)n Viessmann AG, Luterbach (Holzschnitzelheizung)n Rüesch AG, Niederurnen (Baumeister)n AG Mario Vanoli Erben, Steinhausen (Tiefbau)n Baumann Transporte AG, Hirzel (Aushub)Brennwert (Heizwert)Energieinhalt des Brennstoffs in Kilowattstunden pro Volumeneinheit.Bei normaler Verbrennung ist immer der«untere Heizwert» verbindlich. Der Energieinhalt voneinem Liter Heizöl EL Hu entspricht: 1.06m 3 Erdgas,0.78kg Flüssiggas, 9.97kWh Elektrizität, 2.32kg Holzscheite,1.99kg Pellet, 2.97kg Schnitzel, 1.23kg Steinkohle.BUWALBundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, zuständigfür die Festlegung der Grenzwerte von Feinstaub und max.Schadstoffausstoss von Feuerungen, Dimensionierung vonKaminhöhen.Contracting (Energiedienstleistungen)Beim Anlage- und Betriebscontracting erstellt der Anbieter(Erdgas Zürich) eine Anlage und betreibt diese über einenvertraglich vereinbarten Zeitraum. Die Vorfinanzierung unddas Betriebsrisiko übernimmt der Anbieter. Der Kunde (StadtWädenswil) muss kein Fremdgeld aufnehmen und hat keinenAufwand für den Betrieb der Anlage. Er muss für dieeingekaufte Dienstleistung sowohl die Kapitalverzinsung,Amortisation, Brennstoffkosten und Betriebskosten zu vereinbartenKonditionen übernehmen.Elektrostatischer FilterBevor das Abgas über das Kamin abgeführt wird, müssendie übrig bleibenden Feststoffpartikel wie z.B. Feinstaub aufden vom BUWAL festgelegten Grenzwert oder tiefer reduziertwerden. Hochspannungselektroden entlang der rauchgasführendenRohre binden die Rauchgaspartikel und leitendiese in einen separaten Abfallcontainer weg.EmissionenSchadstoffausstoss aus einer Anlage (Messung in Gewichtseinheitenpro Volumeneinheit).EnergieKilowatt (kW), Megawatt (MW) sind Leistungen. Es gibt sowohlMomentan- wie auch Spitzenleistungen. Kilowattstunden(kWh), Megawattstunden (MWh) sind Energieverbrauchewährend einer Zeiteinheit von einer Stunde.EntschwadungAbgase von Feuerungen beinhalten immer auch Wasserdampf.Je stärker die Abgastemperatur zwecks Wärmerückgewinnungabgekühlt wird, desto gesättigter ist das verbleibendeAbgas. Wenn dieses das Kamin verlässt und mit derkalten Umgebungsluft in Berührung kommt, entsteht einesichtbare Wasserdampffahne. Wird dem Abgas vor dem Verlassendes Kamins frische Aussenluft beigemischt, wird dasgemischte Abgas «trockener» und kondensiert beim Verlassendes Kamins nicht mehr.HeizfernleitungenFür den Anschluss der externen Bauten Frohmatt, KindernTrüb für Grün, Horgen (Umgebung)n Geiger AG, Wädenswil (Heizung)n Kägi AG, Wädenswil (Heizung)n Gysel AG, Horgen (Sanitärinstallation)n Brupbacher AG, Au (Elektroinstallation)n Brugg Rohrsystem AG, Kleindöttingen(Fernleitung)n Hinden AG, Gipf-Oberfrick (Silodeckel)n H. Schlegel AG, Landquart (Kamin)n Röllin AG, Hirzel (Holzschnitzel)n Sysbo GmbH, St. Margrethen (Automation)n Proton Automation GmbH, Neuenhof(Automation)n H. Baumgartner & Sohn AG, Lindau (Wärmerückgewinnung)n Grüninger + Partner GmbH, Au (Maler)n Etzel Bauspengler GmbH, Wollerau(Bauspengler)n Buchmann Metallbau AG, Wädenswil (Metallbauarbeiten)n Theiler Metallbau AG, Wädenswil (Metallbauarbeiten)n W+F Metallbau, Uznach (Metallbauarbeiten)n Werke Wädenswil (Wasserversorgung)garten Untermosen und Stiftung Bühl wurden Heizungsfernleitungenverlegt. Gut isolierte, flexible und rostfreie Metallrohrewerden vorkonfektioniert in einer Tiefe von ca. 60cmin ausgehobene Gräben verlegt und mit Sand/Erdreich überdeckt.HeizungsumformerstationenDamit die verschiedenen Heizungssysteme der angeschlossenenBauten und Wärmeerzeugungsanlagen mit unterschiedlichenDrücken und Temperaturen miteinander verbundenwerden können, werden Umformerstationen (analogzum Transformator bei der Elektrizität) dazwischen geschaltet.Für die Bauten Frohmatt, Kindergarten Untermosen undBühl wurden solche zur Systemtrennung montiert.ImmissionenEinwirkungen von Schadstoffen aus Umwelt und Anlagenauf Gebäude, Menschen, Tiere und Pflanzen.LeitsystemSteuert und reguliert verschiedene Anlagekomponentennach einem speziellen Betriebskonzept. Leitsysteme erlaubeneine praxisgerechte und anwenderfreundliche Darstellungvon Prozessabläufen und ermöglichen die Optimierungvon Anlagen (z.B. Alarm- und Servicemeldungen).MultizyklonabscheiderWenn die Rauchgase den Heizkessel verlassen, wird nochleichte Flugasche mittransportiert. Bei der Durchleitung derAbgase welche mit einer Fliessgeschwindigkeit von ca. 6 –10m/Sek. durch die runden Zyklonröhren gleiten, werden dieschwereren Feststoffteile duch Zentrifugalkraft an die Aussenwändegedrückt und in einen Aschecontainer abgeleitet.PM10-FeinstaubUnsichtbare Partikel, die u.a. bei Verbrennungsprozessenoder beim Abrieb von Autopneus auf Strassen entstehen. Inder Schweiz gelangen jährlich ca. 21‘000 Tonnen FeinstaubPM10 in die Luft; 8% stammen von Holzbrennstoffen.WärmerückgewinnungDie heissen Rauchgase von ca. 190ºC, beinhalten ein nutzbaresEnergiepotential. Durch die Abkühlung der Rauchgase aufca. 50ºC kann diejenige Energie die zuvor für die Austreibungdes Wassers (Aufheizung mit Verdampfung) aus den nassenSchnitzeln aufgewendet wurde, wieder zurückgewonnenund der Raumheizung zugeführt werden. Die heissen Abgasewerden über eine Röhren-Wärmerückgewinnung geführt.Im Innern der «kalten» Röhren wird kälteres Rücklaufwasseraus den Raumheizungen durchgeleitet. Um die «kalten»Röhren wird das heisse Rauchgas geleitet und kühlt sichdabei ab. Mit der Rauchgas-Wärmerückgewinnung kann derAnlagewirkungsgrad um ca. 10 bis 15% verbessert werden.Der Verbrauch von Holzschnitzeln reduziert sich demzufolgeum den gleichen Prozentsatz.18 «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund «Energiezentrale Untermosen» | Wärmeverbund 19

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