[ Masterplan Energie und Wasser ] Campus Pfäffikon

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Anton Sauer
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1 [ Masterplan Energie und Wasser ] Campus Pfäffikon ETH Zürich / 27. April 2012 / Martin Weishaupt / Dipl. Arch. ETH/SIA " Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Aristoteles

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6 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ Think alactic Zwei Dinge sind unendlich, das Universum und die menschliche Dummheit, aber bei dem Universum bin ich mir noch nicht ganz sicher. Albert Einstein 6

7 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ Think Cosmic Der Horizont der meisten Menschen ist ein Kreis mit dem Radius 0. Und das nennen sie ihren Standpunkt. Albert Einstein 7

8 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ Think Nano 8

9 global Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ 9

10 Herausforderungen - Umweltbelastung und Klimaerwärmung - 80% vom Ausland abhängig - sinkende Versorgungssicherheit - steigende Energie-Kosten - steigende Klimakosten - versiegende herkömmliche Energiequellen - versiegende herkömmliche Geschäftsmodelle - Verunsicherung, Angst, politische Blockaden

steigende Klimakosten - versiegende herkömmliche Energiequellen -

11 lokal

12 Lösungen - Potentiale und verfügbare Energien dynamisch und vernetzt nutzen - Effizienz und Suffizienz Nutzen - Umwelt schonen - Kosten reduzieren - Mittelabfluss stoppen - Investitionen und Arbeitsplätze vor Ort fördern - Wirtschaftskraft erhalten - Abhängigkeit reduzieren - Standortvorteile ausbauen - Attraktivität steigern

Mittelabfluss stoppen - Investitionen und Arbeitsplätze vor Ort fördern -

13 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ Think Universal Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. Albert Einstein 13

14 MEGA CITIES 14

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16 16 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ

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19 Pfäffikon Biberbrugg Goldau Schwyz

24 Pfäffikon

25 Entwicklung Standort Pfäffikon

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28 28 Gesamtsystem der Zukunft

29 Umwelt- & Abwärmenutzung Vernetzung und Saisonale Speicherung Bewirtschaftetes Erdsondenfeld 29

30 Projektstatus Investitionen / Energiekosten Anergienutzung in GWh/a 4 Mio. / 17 Rp./kWh (22Rp. Mit Solarthermie) 1.1 GWh/a (Geocooling 0.5 GWh/a) Projektdauer / Inbetriebsetzung Grösse Erdspeichersystem 200'000 m 3 Jahresarbeitszahl Gesamtsystem > 5 Energiebezugsfläche 16'000 m 2 CO 2 Reduktion Spez. CO 2 Belastung Betrieb 300 Tonnen / Jahr 1.5 kg CO 2 / m 2 a 30

32 Effiziente Energienutzung in den Gebäuden Absenkpfad aufgrund Sanierungen und Neubauten MWh/a Energiebezugsfläche [ m2 ] 0 Ausgangslage Sanierung BBZP Alt Sanierung BBZP Neu Abwartswohnung Neubau Mensa Sanierung KSA Neubau Aula Neubau Turnhalle Endausbau 0 Nutzenergie Energiebezugsfläche 32

33 Energieflüsse Campus Schwyz Version E, Energieflüsse MWh/a Solarthermie 49 Turnhalle Schule Mensa KSA BBZP Neubau BBZP Altbau AULA Abwartswohnung Serverraum 1700m 2 WRG 219 *Option Hybridkollektor Kältemaschine 73 Strom Brauchwarmwasser Energiehaus Verteilpriorität 1 Warmwasser Speicher Heizung Steuerung Heizung Gebäude Gesamt Holzschnitzel Strom Netz Wärmepumpe Strom Kurzzeit Speicher Stromkauf Hochtemperatur Erdspeicher Anergie Verluste Erdreich Total Saisonaler Speicher 33

34 In der Natur ist alles mit allem verbunden, alles durchkreuzt sich, alles wechselt mit allem, alles verändert sich, eines in das andere. 34 Gotthold Ephraim Lessing

35 Varianten zur Wärmeversorgung Campus CHF/kWh Var A: Fossile Wärmeerzeugung Var B1: Holzheizung Var B2: Holzheizung & Solarthermie Var C1: Erdwärme monovalent Var. C2: Erdwärme bivalent Holz Var D: Erdwärme bivalent Holz & Solarthermie Erdgas Holz Strom (WP Erdwärme) 35

36 Resultate SFr. 350'000 SFr. 300'000 Mittlere jährliche Kosten CO 2 Emission Kosten [SFr.] SFr. 250'000 SFr. 200'000 SFr. 150'000 SFr. 100'000 SFr. 50'000 tco2/a Gas und KM Holz und KM Wärmepumpe Primärenergiebedarf [MWh/a] SFr Gas + KM Holz + KM Strom (WP) Kapitalkosten Betriebskosten Energiekosten Total Primärenergiebedarf 0 Gas + KM Holz + KM Strom (WP) Gas Strom Holz Total 36

37 Resultate Sensitivität bei verschiedenen Energiepreissteigerungen 0.30 Preissensitivität 0.28 Gestehungspreis [SFr./kWh ] Umweltwärme/Strom: 5% Umweltwärme/Strom: 3% Umweltwärme/Strom: 1% Gas: 5% Gas: 3% Gas: 1% 37

38 Kosten % NUTZUNG Wohnungsbau BAU Jahre

39 Campus KSA BBZP, Pfäffikon SZ Drink Global collect local! 39

40 Wasserflüsse Trinkwasser Wasserflüsse in m 3 /a Toilette Mensa Dusche Reinigung Sonstiges Bewässerung* Konsumation* Turnhalle Schulhaus AULA Mensa KSA BBZP Alt BBZP Neu Abwart ARA Meteorkanal 40

41 Wassermanagement Regenwasser Trinkwasser Wasserhaus Kaltwasser Nutzungen Campus Schwyz Warmwasser Energie Noteinspeisung Aufbereitung Brauchwarmwasser Wärmerückgewinnung Duschen Grauwasser Bewässerung WC Mensa, Lavabos, Reinigung, Sonstiges Schwarzwasser Tankanlage Grauwasser Aufbereitung Regenwasser 41

42 Fazit Hohe Effizienzpotentiale Perfekte Synergien innerhalb Campus Masterplan 2020 modular umsetzbar Technisch: Flächenerweiterung um 60% mit 7% zusätzlicher Energie Sozial: 20 % Reduktionspotential im Benutzerverhalten Grosses Potential Abwasserwärmerückgewinnung 42

43 " Das Ganze ist MEHR als die Summe seiner Teile." Aristoteles Kleiner Diskurs in die Welt früherer Dorf- und Regionalgemeinschaften: (nach Silke Helfrich in werk, bauen+wohnen 4 l 2012) Für das MEHR fehlen uns oft die richtigen Worte, denn es entzieht sich der versachlichten Exaktheit einfacher Begriffe. Ähnlich wie bei Commons geht es darum, verschiedene Elemente miteinander in Beziehung zu bringen. Commons = Community, Allmende Allmende= ala und gimeinida = allen Gemeindemitgliedern zukommend Mehrwert entsteht aus Kombinationsmöglichkeiten ihrer Elemente, den sogenannten Allmendressourcen (common pool ressources) All diese Elemente verbinden sich zu einem Mehr als die Summe seiner Teile = Commoning. Die Bedeutung des Commoning als kommunikativer sozialer Prozess erhellt sich vielleicht beim Gedanken an den Unterschied zwischen einem Kochrezept und einem gelungenen Abendessens mit Gästen. 43 Im Gegensatz zu Effizienz

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