Energiezentralen der Zukunft: nachhaltig, dezentral, innovativ

Der Wärmeverbund in Zusammenarbeit von Primeo Energie und dem Innovationscampus uptownBasel ist ein Vorzeigeprojekt der Energiewende. 25 bestehende Wärmeanlagen und -verbünde in Reinach, Arlesheim und Münchenstein werden zusammengeführt und auf erneuerbare Energien umgestellt. Das Herzstück ist eine moderne Energiezentrale auf dem Areal von uptownBasel in Arlesheim, die sich aktuell in der finalen Phase der Inbetriebnahme befindet.

Im Expertengespräch diskutieren Matthis Stolz, MSR-Projektleiter dieser Energiezentrale und Bereichsleiter GA Willers Rheinfelden, Carsten Pötschke, Standortleiter Willers Rheinfelden und Martin Dietler, Leiter Markt und Kunden bei Primeo Energie, über die Herausforderungen und Chancen des nachhaltigen Wärmeausbaus, innovative Energiekonzepte und den Umgang mit Abwärme, Biomasse und Lastspitzen in der modernen Energieversorgung.

Das ist tatsächlich ein Balanceakt. Wir bauen zwar einen grossen neuen Wärmeverbund auf, aber wir profitieren gleichzeitig von bestehenden Quartierwärmeverbünden, die wir seit 40 Jahren betreiben. Diese werden nun zum Wärmeverbund Birstal zusammengeschlossen. Das heisst, wir starten mit der Inbetriebnahme, haben dezentral jedoch bereits Wärmezentralen, die in Betrieb sind, und sind daher nicht auf einen Stichtag angewiesen.

Wenn die Konstellation eine andere wäre, wäre es viel anspruchsvoller. So können wir von Beginn an in wenigen Wochen bereits eine ansehnliche Wärmemenge absetzen.

Sobald wir in Betrieb gehen, müssen wir grosse Energiemengen absetzen, da die Holzkessel Mindestleistungen erfordern. Bestehende Verbünde anzuschliessen, hilft natürlich sehr, die Abnahme zu gewährleisten.

Für den Inbetriebnahmeprozess ist es auch von Vorteil, da wir die Wärme sinnvoll verteilen können.

Das war ein Glücksfall. In dicht besiedelten Wohngebieten ist es aufgrund von Zonenvorschriften und Akzeptanzproblemen kaum möglich, grosse Heizzentralen zu bauen. Das brachliegende Schorenareal hat sich durch die Entwicklung zum Innovationscampus uptownBasel angeboten. Hier entsteht Industrie 4.0 mit hoher Energiedichte und wir haben die Chance erhalten, unsere Zentrale dort zu errichten. Die Abwärme des benachbarten Rechenzentrums werden wir zukünftig für den Betrieb von Wärmepumpen nutzen – ein Gewinn für beide Seiten, der das Areal auch für Investoren und Firmen interessant macht.

Die ersten 50–80 Prozent der Dekarbonisierung sind relativ leicht zu erreichen. Schwieriger wird es mit den letzten 10–15 Prozent.

Um Spitzenlasten an wenigen Wintertagen zu decken, müssten wir Anlagen überdimensionieren – ein hoher Kosten- und Ressourcenaufwand. Wir setzen deshalb auf dezentrale Speicher und denken über saisonale Speicherlösungen nach. Beispielsweise könnten wir Wärmeüberschüsse im Sommer für den Winter speichern. Doch das ist technisch und wirtschaftlich herausfordernd.

In Norwegen werden z. B. Geospeicher gebaut, die abgedeckt werden können. In der Energiezentrale Baselink in Basel setzen wir Erdsonden ein, allerdings bei tiefen Temperaturen. Hier in Arlesheim würden die Temperaturniveaus der Abwärme zu hohen Verlusten führen. Alternativen wie Natriumacetat-Speicher mit Phasenwechsel sind interessant, aber technisch noch nicht ausgereift für grosse Volumen. Das Thema beschäftigt uns aktuell intensiv.

Bei Grünschnitzeln sind die regionalen Kapazitäten fast ausgereizt. In der ganzen Schweiz sieht es nicht viel besser aus. Pellets müssen teils importiert werden und Altholz ist im Winter kaum verfügbar. Ein Ansatz ist, Altholz im Sommer zu lagern, um es im Winter zu nutzen. Eine weitere Idee ist auch, Kehricht im Sommer zu sammeln und erst im Winter zu verbrennen.

Die politischen Ziele zur Dekarbonisierung treiben unsere Projekte voran. Gleichzeitig stossen wir auf Grenzen: Grosse Heizzentralen lassen sich aufgrund von Zonenvorschriften und mangelnder Akzeptanz der Bevölkerung kaum noch in Wohngebieten realisieren. Zukünftig werden wir verstärkt auf dezentrale Lösungen setzen.

Zudem reichen die erneuerbaren Ressourcen nicht aus, um den heutigen Gebäudebestand zu heizen. Gebäude müssen gedämmt werden, damit die verfügbaren Quellen ausreichen.

Ja, wenn wir von geplanten Rechenzentren erfahren, ist das ein Thema. uptownBasel zeigt, wie erfolgreich solche Kooperationen sein können. Vielleicht werden Rechenzentren künftig vermehrt dort gebaut werden, wo Abwärme genutzt und ausreichend Strom bereitgestellt werden kann.

Beim Wärmeverbund Birstal setzen wir auf Power-to-Heat-Lösungen, um Stromüberschüsse in Wärme umzuwandeln. Zudem schauen wir auch, wie wir die Wärmepumpen auf dem Areal einbetten können, um das ganze Stromnetz stabil zu halten. Kurzzeitige Abschaltungen von Wärmepumpen im Winter sind denkbar, wenn Spitzenlasten auftreten. Im Sommer könnten wir bei Stromüberschüssen Kältemaschinen hochfahren. Speichermöglichkeiten helfen, aber die komplette Lösung des Problems liegt ausserhalb unseres Einflussbereichs. Wir können jedoch zur Stabilisierung beitragen.