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Fernwärme für Neuhausen am Rheinfall

Am 15. Februar 2018 fand der offizielle Spatenstich für den Bau einer Fernwärme in Neuhausen am Rheinfall statt. Die Kläranlage Röti ist an diesem Projekt beteiligt, da zur Wärmeerzeugung das gereinigte Klärwasser herangezogen werden soll. Dazu werden von dem aus den Nachklärbecken abfliessenden geklärten Wasser mit Tauchmotorpumpen max. 760 m3/h entnommen, was 70% der Gesamtabflussmenge bei Trockenwetter entspricht. Das entnommene Klärwasser wird um ca. 5 Kelvin abgekühlt und anschliessend in den Rhein geleitet.

Die Temperatur des Röti-Klärwassers pendelt je nach Jahreszeit zwischen 20°C und 10°C. Da ein Fernwärmenetz vor allem in der Heizsaison in Betrieb ist, ist die Klärwassertemperatur in den Wintermonaten massgebend. Allerdings ist Wärme auf einem Temperaturniveau von 10°C technisch nicht nutzbar. Soll die Abwasserwärme für die Raumheizung Verwendung finden, so muss sie durch Wärmepumpen auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden. Dafür werden zwei Gross-Wärmepumpen mit einer Heizleistung von je 1‘500 kW eingesetzt, in denen als Kältemittel Ammoniak verwendet wird. Mit ihnen kann die Wärme bis auf ein Temperaturniveau von 70°C angehoben werden, was aber immer noch kein ausreichend hohes Heiztemperaturniveau für ein Fernwärmenetz ist.

Insbesondere wenn im Versorgungsgebiet auch Altbauten vorhanden sind, deren Heizkörpern bis zu 80°C warmes Wasser benötigen, muss in der Heizperiode je nach Aussentemperatur Fernwärme mit Temperaturen zwischen 80-110°C bereitgestellt werden. Wenn zudem die Fernwärme wie vorgesehen auch zur Trinkwassererwärmung verwendet werden soll, muss auch im Sommer die Fernwärme konstant 80°C betragen, damit die Mindesttemperatur des Brauchwassers von 60°C sichergestellt werden kann.

Um die Fernwärmetemperatur auf ein zur Beheizung und Brauchwassererwärmung brauchbares Niveau anzuheben, sind zwei grosse Gaskessel vorgesehen. Es braucht also weiterhin einen fossilen Energieträger, um die für die Hausheizungen und Brauchwassererwärmung benötigten Temperaturen mit Fernheizwasser bereitzustellen.

Für eine energiesparende Fernheizung, die ohne fossile Brennstoff auskommt, wäre eine Absenkung der Heiztemperatur in den Häusern auf unter 50°C entscheidend. Dies setzt jedoch energiegerecht konzipierte oder energetisch sanierte Häuser voraus.

Eine Fernheizung mit Nutzung des Röti-Abwasser als Wärmequelle ist keine neue Idee. Basierend auf dem damaligen Energieleitbild für den Kanton Schaffhausen wurde bereits im Jahr 1981 ein Projekt mit Nutzung der Abwasserwärme der ARA Röti zur Beheizung der Gebäude im Ortskern von Neuhausen ausgearbeitet. Die Beurteilung des damaligen Projektverfassers hinsichtlich der Realisierbarkeit war, dass sich die Hauseigentümer nur an einer Fernheizung beteiligen werden, wenn ein Kostenvorteil oder eine Anschlusspflicht gegeben ist. Zwang war damals und ist auch heute politisch nicht möglich. Daher wurde vorgeschlagen, durch einen Subventionsbeitrag der Gemeinde Neuhausen an den Investitionskosten und mittels einer Prämie für Hauseigentümer, die sofort anschliessen, ein Kostenvorteil zu schaffen. Ein weiterer Hinderungsgrund für eine Verwirklichung war vermutlich auch der Vorschlag, die Defizite, welche in den ersten Betriebsjahren einer Fernheizung durch zu wenig angeschlossenen Gebäude entstehen, durch Beiträge der Gemeinde Neuhausen zu decken.

Heute steht mit der EKS AG ein der Energiestrategie 2050 verpflichteter Energieversorger hinter diesem Fernwärmeprojekt, der über die erforderlichen finanziellen Ressourcen verfügt. Wir wünschen dem Energieverbund viel Erfolg und hoffen, dass es gelingt, das Ausbauziel mit einem jährlichen Wärmeabsatz von 32.6 Gigawattstunden zu erreichen.

Abbildung aus dem Energieleitbild für den Kanton Schaffhausen der 1970er-Jahre, in dem bereits eine Fernwärmeversorgung für Neuhausen mit Wärmenutzung des Röti-Abwassers vorgesehen war.

Inbetriebnahme Gasfassung Stapelbehälter

Der bei der Abwasserreinigung anfallende Klärschlamm wird in einen Betonbehälter (Faulturm) mit einem Fassungsvermögen von 2‘700 Kubikmeter unter Luftabschluss gefault. Das dabei entstehende Faulgas mit einem Methangehalt von 62% wird in einem Gasmotor zur Strom und Wärmeproduktion eingesetzt. Nach einer mittleren Aufenthaltszeit von 20 Tagen wird der ausgefaulte Klärschlamm in einem zweiten, baugleichen Betonbehälter (Schlammstapel) gespeichert. In diesem Schlammstapelbehälter kommt jedoch der Gärprozess nicht sofort zum Erliegen, es findet noch eine Nachgärung statt, bei der zusätzliches Methan entsteht. Der Schlammstapel war bislang geöffnet, so dass das Methan in die Atmosphäre entweichen konnte.

Durch eine gasdichte Abdeckung des Schlammstapelbehälters wird jetzt das bei der Nachfaulung entstehende Klärgas aufgefangen. Dadurch wird die Emission des gegenüber Kohlendioxid 25-fach stärker klimawirksamen Methans verhindert und das erfasste Methan kann dem vorhandenen Gasmotor für die Strom- und Wärmeproduktion zugeführt werden.

Am 8. Dezember 2016 ging die Gasfassung in Betrieb. Die Auswertung des ersten vollständigen Betriebsjahres hat gezeigt, dass die dem Gasmotor zugeführte Klärgasmenge um 8% gesteigert werden konnte. Absolut entspricht dies einer Erhöhung der Gasmenge aus der Klärschlammfaulung um 61'257 Kubikmeter. Auf Methangas umgerechnet sind das 27 Tonnen Methan im Jahr. Da eine Tonne Methan in seiner Klimawirksamkeit 25 Tonnen CO2 entspricht, sind die verhinderten Methanemissionen gleichwertig mit der Emission von 675 Tonnen CO2 pro Jahr. Zum Vergleich: In der Schweiz beträgt der jährliche Pro-Kopf-CO2-Ausstoss 5 Tonnen.

Vor dem Umbau: Stapelbehälter mit geöffneter Abdeckung, Methan konnte in die Atmosphäre entweichen

Nach dem Umbau: geschlossener Stapelbehälter mit neuer Gashaube, links an der Betonmauer verläuft die Gasleitung.

Betriebe des Kläranlageverbandes

ARA Röti

ARA Röti

KBA Hard

KBA Hard

MKD Pflumm

MKD Pflumm