Bericht und Antrag Nahwärmeversorgung Schulgebäude Zentrum; Verpflichtungskredit

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1 Gemeinde Grosser Gemeinderat Sitzung vom 17. Oktober 2007 / Geschäft Nr. 5 Bericht und Antrag Nahwärmeversorgung Schulgebäude Zentrum; Verpflichtungskredit 1. Das Wichtigste in Kürze - Im Verlauf der Untersuchungen "Energievision Zentrum Zollikofen" (Perimeter Betagtenheim bis Baugebiet Schäferei) wurde festgestellt, dass sich in diesem Gebiet zwei Fernwärme-Cluster anbieten, nämlich das Zentrum Nord und das Zentrum Süd. - Im Bereich Zentrum Nord befindet sich nebst den Schulanlagen und dem Baugebiet Schäferei auch das Eidgenössische Hochschulinstitut für Berufsbildung (EHB) und die Blindenschule. Aufgrund der Prioritäten ist die Fernwärmeversorgung Zentrum Nord vordringlich zu behandeln. - Am 8. Mai 2006 beschloss der Gemeinderat auf Antrag der Baukommission, das Konzept "Energievision Zentrum Nord" weiter voranzutreiben und die möglichen Partner darin einzubinden. - Die Abklärungen haben ergeben, dass mit dem künftigen Baugebiet Schäferei, dem Hochschulinstitut für Berufsbildung (EHB), der Blindenschule und den Schulanlagen Zentrum das Potenzial für einen wirtschaftlichen Nahwärmeverbund vorhanden ist. - Das stillgelegte Pumpwerk an der Kirchlindachstrasse bietet sich für den materialintensiven Betrieb einer Holzschnitzelheizung als ein nahezu idealer Standort an. - Der Anschluss der Schulanlagen im Zentrum an den Nahwärmeverbund ist eine wichtige ökonomische Voraussetzung zum künftigen Betrieb des Wärmeverbundes. 2. Ausgangslage Am Osterbott 2007 hat der Departementsvorsteher Bau folgende Vision der Energiestadt Zollikofen verkündet: - Zollikofen beheizt seine öffentlichen Gebäude in 10 Jahren mit nachwachsender und einheimischer Energie. - Darum müssen wir heute beginnen: Aufgrund einer ersten Analyse der institut bau + energie ag Bern (ibe) hat der Gemeinderat auf Antrag der Baukommission am 17. Januar 2005 der "Energievision Zentrum" zugestimmt und zu Lasten der Laufenden Rechnung einen Kredit von Fr. 17' für die verbraucherseitige Potenzialabklärung und das Erarbeiten einer Vorstudie bewilligt. Im Verlauf der Untersuchungen zeigte sich relativ schnell, dass es sich eigentlich um zwei mögliche Fernwärme-Cluster handelt: - Zentrum Nord: Es umfasst die Gemeindeliegenschaften Sekundar-, Wahlacker-, Zentral- und Türmlischulhaus sowie die Kindergärten Lindenweg, die Liegenschaften des Eidgenössischen Hochschulinstituts für Berufsbildung EHB (ehemals SIBP) und die Schule für blinde und sehbehinderte Kinder und Jugendliche, evtl. die Gärtnerei Scherzinger, das Baugebiet Schäferei sowie verschiedene Wohngebiete :16 / bd von 6

2 - Zentrum Süd: Es umfasst die Gemeindeliegenschaft Betagtenheim und evtl. die Gemeindeverwaltung, die Gärtnerei Rothenbühler sowie verschiedene Wohngebiete (z. B. Häberlimatte 1). Am 8. Mai 2006 beschloss der Gemeinderat auf Antrag der Baukommission, das Konzept "Energievision Zentrum Nord" weiter voranzutreiben. 3. Machbarkeitsstudie Wärmeverbund Nord Die Abklärungen haben ergeben, dass mit dem künftigen Baugebiet Schäferei (zirka 8'000 m 2 Bauland im Eigentum der Gemeinde, zirka 14'000 m 2 Bauland im Eigentum der Eidgenossenschaft), dem Hochschulinstitut für Berufsbildung (EHB), der Blindenschule und den Schulanlagen Zentrum das Potenzial für einen wirtschaftlichen Nahwärmeverbund vorhanden ist. Mit dem nicht mehr im Betrieb stehenden Pumpwerk an der Kirchlindachstrasse bietet sich für den materialintensiven Betrieb einer Holzschnitzelheizung ein nahezu idealer Standort an. Die ausgelöste Planung Schäferei bietet die einmalige Gelegenheit zur Planung eines Wärmeverbundes in einem mehrheitlich unüberbauten Gebiet. Der Anschluss der Schulanlagen im Zentrum an den Nahwärmeverbund ist wichtige Voraussetzung zum künftigen Betrieb des Wärmeverbundes. 1. Ausbauetappe; Nahwärmeversorgung Schulgebäude Mit der Sanierung des Schulhauses Wahlacker steht der Gemeinderat vor dem Entscheid der Erstellung einer konventionellen Einzelheizung (Insellösung) oder eines ersten Schrittes in Richtung Energievision. Abklärungen haben ergeben, dass der Anschluss des vor der Sanierung stehenden Wahlackerschulhauses an die Zentrale der Sekundarstufe I, unabhängig von der Grösse und Ausgestaltung eines künftigen Wärmeverbundes "Zentrum Nord", sinnvoll ist. Die bestehende Gasheizung der Sekundarstufe I hat wegen der dort durchgeführten wärmetechnischen Gebäudesanierungen genügend Kapazität, auch das neu sanierte Wahlackerschulhaus, das Zentral- und Türmlischulhaus inklusive Turnhalle sowie das alte Lehrerhaus zu beheizen. Mit einer Versorgungsleitung von der Sekundarstufe I zum Wahlackerschulhaus werden gleichzeitig Vorleistungen für den späteren kostengünstigen Anschluss der übrigen Schulliegenschaften gemacht. Der Anschluss des Wahlackerschulhauses an die Heizungszentrale der Sekundarschule (Nahwärmeverbund) macht nur Sinn, wenn auch diese Gebäude schrittweise an den Wärmeverbund angeschlossen werden. Durch den Anschluss der Schulhäuser an die zentrale Heizung ergeben sich längerfristig Kosteneinsparungen im Betrieb (nur noch eine Zentrale zu warten). Ökologisch und ökonomisch interessant ist der Anschluss dann, wenn ein grösserer Verbund mit erneuerbaren Energien oder einer innovativen Wärmeerzeugung in der Sekundarschule zur Nahwärmeversorgung der Schulanlagen im Zentrum realisiert werden kann. Der geringe Energieverlust bei den heute optimal isolierten Fernleitungen wird dabei kompensiert durch die Vorteile einer gemeinsamen Heizzentrale für alle Schulliegenschaften im Perimeter des Nahwärmeverbundes. Das Ziel ist aber nicht die Null-Lösung, sondern ein Wärmeverbund mit Erstellung im Contracting (Holzschnitzel oder Blockheizkraftwerk [BHKW], jeweils mit Spitzenabdeckung fossil). Im schlechteren Fall wäre ein Wärmeverbund der Schulen im Zentrum mit Erstellung durch die Gemeinde als Bauherrin oder im Contracting (Holzschnitzel oder BHKW jeweils mit Spitzenabdeckung fossil) aus energietechnischen und finanziellen Gründen noch sinnvoll. Sollte die Energievision scheitern, würde mit dem Zusammenschluss der Schulhäuser keine Fehlinvestition, sondern im schlechtesten Fall mit dem Ersatz der Gasheizung eine Null-Lösung realisiert :16 / bd von 6

3 4. Beurteilung Wirtschaftlichkeit Nahwärmeverbund Kostenvergleich Einzelheizung / Nahwärmeverbund Ein direkter Vergleich zwischen der Einzelbeheizung und dem Nahwärmeverbund ist ohne erheblichen Kostenaufwand durch den Planer nicht machbar. Zu viele Unbekannte wie Lebensdauer respektive Absprechung der bestehenden Heizungen, Kosten für deren Ersatz, Kosten der Wärmeverteilstationen, Energiekosten etc. lassen eine genaue Aussage nicht zu. Hingegen gibt es heute viele Erfahrungswerte über die Wirtschaftlichkeit von Nahwärmeverbund-Anlagen. Diese werden durch in Betrieb stehende Anlagen (Belp, Binz, Engerfeld, Heiden, Diepoldsau, Littewil etc.) bestätigt. Wirtschaftlichkeit Nahwärmeverbund Die Eignung eines Perimeters für die Erschliessung mit einem Nahwärmeverbund oder einer Fernwärmeleitung wird über die Leistungsdichte bestimmt. Die Leistungsdichte ist die Summe aller Anschlussleistungen entlang eines Wärmeverbundes dividiert durch die Leitungslänge. Gemäss einer Internetrecherche findet sich in verschiedenen Publikationen ein Wert für die Leistungsdichte von 1 kw/m als untere Grenze für eine wirtschaftliche Realisierung (Rutschmann, Holzenergie Schweiz, Hans Böhi, dipl. Ing. ETHZ, Gruneko AG, Publikationen der Suissetec). Kommerzielle Anbieter wie die Elektra Birsek, welche Contractinglösungen anbieten, setzen diese Grenze bei 1.5 kw/m. Aus realisierten Beispielen ist jedoch bekannt, dass bei entsprechender Eigentümerstruktur auch Nahwärmeverbunde mit tieferen Leistungsdichten erfolgreich betrieben werden können. Als zweite Grösse findet sich in der Literatur die Energiedichte. Diese sollte höher als 2 MWh/m Leitung und Jahr sein. Entscheidend dafür, ob ein Konzept wirtschaftlich ist, sind zusätzlich folgende Faktoren: Erleichternde Faktoren Erschwerende Faktoren Komplexität der Erschliessung Offenes Gelände Strassen, Leitungen Anschlussbereitschaft Gross Klein Anschlussgeschwindigkeit Gross Klein Besitzerstruktur Einheitlich Mehrere Besitzer Höhenunterschiede Klein Gross Energiequellen Abwärme >> Holz Gas >> Öl Eine Recherche im Internet und bei Betreibern hat die oben gemachten Aussagen an konkreten Beispielen bestätigt. Hier sei stellvertretend für verschiedene Anlagen der Nahwärmeverbund in Belp erwähnt, welcher mit einer Holzschnitzelheizung betrieben wird. Die Leistung liegt bei 1'600 kw, was bei einer Leitungslänge von 1'000 m einen Quotient von 1.6 kw/m ergibt. Nahwärmeverbund Schulen Zollikofen Die Leitungslänge aller Verbraucher im Umfeld der Sekundarstufe I (alle Gebäude der Sekundarstufe I, Turnhalle Oberdorf, Zentralschulhaus und Türmli, Altes Lehrerhaus, Schulhaus Wahlacker) liegt bei rund 350 m. Die angeschlossene Leistung liegt bei 610 kw, der ausgewiesene Energieverbrauch bei 1200 MWh :16 / bd von 6

4 Es werden folgende Kennzahlen ausgewiesen: Leistungsdichte: 1.7 kw/m Energiedichte: 3.4 MWh/m Diese Werte sprechen für die Energievision Zentrum Nord, für welche die Realisierung der Nahwärmeverbund Schulgebäude ein wichtiges Standbein darstellt. Mit dem Nahwärmeverbund ist die Absicht verbunden, neben der Schulanlage Wahlacker auch die Einzelheizungen der übrigen Schulliegenschaften im Sanierungsfall, das heisst im Verlauf der nächsten 10 bis 15 Jahre an das Netz anzuschliessen. Die dabei entfallenden Unterhaltskosten betragen (Durchschnitt der letzten 3 Jahre): - Primarschule Wahlacker (ab 2008) Fr. 2' Turnhalle Oberdorf Fr Altes Lehrerhaus Fr Zentralschulhaus Fr. 1' Total pro Jahr Fr. 4' Diese Einsparung rechtfertigt bei einem mittleren Zinsfuss von 5 % ein Kapital von Fr. 89' Das Fernwärmenetz weist eine Lebensdauer von 50 Jahren auf. Demgegenüber steht die Lebensdauer der Wärmeerzeugung (Heizkessel, Brenner) von 25 Jahren. Die Kosten für den Erstanschluss an den Nahwärmeverbund sind in etwa mit den Kosten der Wärmeerzeugung gleichzusetzen, dies bei doppelter Lebensdauer. 5. Kostenschätzung Nahwärmeverbund Schulgebäude Zentrum In den vom institut bau und energie AG Bern (ibe) geschätzten Kosten (Genauigkeit ± 10 %) sind enthalten: - Erstellen der Verbindungsleitung Sekundarschule bis Wahlackerschule (Grabarbeiten, Montage der Leitung und Eindecken) inklusive Querung Schulhausstrasse im Pressvortrieb - Wanddurchbrüche und Kernbohrungen - Anschlussvorbereitungen für altes Lehrerhaus, Türmlischulhaus, Zentralschulhaus und Turnhalle Oberdorf - Anschluss an Zentrale Sekundarschule inklusive Mess- und Regeltechnik - Anschluss Wahlackerschulhaus bis Absperrungen nach Hauseintritt, aber ohne Heizverteilung - Auslegung für Leistungsreserven von zirka 25 kw, ohne Vorbereitungen für entsprechende Anschlüsse (Kindergarten Lindenweg) - Auslegung des Leitungssystems auf maximal 30 K Temperaturdifferenz Bewilligter Kredit Nahwärmeverbund Schulgebäude Nachkredit für das Einlegen von Leerrohren in der Schulhausstrasse Fr. 11' Nahwärmeverbund Schulgebäude (Kosten inklusive Mehrwertsteuer) - Kosten für Verbindungsleitung wie oben beschrieben Fr. 180' Planungshonorar Phase 1 (Vorprojekt, Bauprojekt, Bewilligung, Ausschreibung) Fr. 13' Planungshonorar Phase 2, Realisierung (Ausführungsprojekt, Bauleitung, Inbetriebsetzung) Fr. 12' Fr. 25' Verschiedenes, Unvorhergesehenes zirka 8 % Fr. 16' Total Kosten Nahwärmeverbund Schulgebäude Zentrum Fr. 222' :16 / bd von 6

5 Bewilligter Kredit Sanierung Schulhaus Wahlacker Die in der Gesamtvorlage Wahlacker eingerechneten Kosten für die Heizungssanierung entfallen und können zu Gunsten des Nahwärmeverbundes verwendet werden - Reservierter Betrag aus Sanierung Wahlackerschulhaus Fr. 40' Mehrwertsteuer, 7.6 % von Fr. 40' Fr. 3' Bewilligter Kredit Sanierung Schulhaus Wahlacker (inklusive MwSt.) Fr. 43' Investitionsplan Im Investitionsplan 2008 bis 2012 sind folgende Beträge aufgeführt: Kto.Nr. Bezeichnung Betrag in Fr. Jahr Bemerkungen Energievision 1'600' nach Sekundarschule, Wärmeerzeugung 150' Ausführung 7. Stellungnahme der Finanzkommission Nach Art. 58 der kantonalen Gemeindeverordnung ist das beschlussfassende Organ vorgängig über die Kosten, die Folgekosten, die Finanzierung und die Auswirkungen auf das Finanzhaushaltgleichgewicht zu orientieren. In den ersten sechs Jahren nach Vollendung des Projektes wird die Laufende Rechnung wie folgt belastet (evtl. noch mit Anpassung bezüglich wegfallenden Betriebskosten): Jahr in 1'000 Franken Kapitalkosten Abschreibungen (10 % auf Restbuchwert) Zinsen (Zinssatz: 4 %) Betriebsfolgekosten / -erträge neue wiederkehrende Kosten Folgeerträge / wegfallende Kosten TOTAL Folgekosten pro Jahr Die Folgekosten werden in den ersten acht Jahren (Zeitraum des auszugleichenden Finanzhaushaltes) durchschnittlich etwa Fr. 22' pro Jahr betragen. Im Investitionsplan ist für das Jahr 2008 ein Betrag von Fr. 150' enthalten. Gestützt auf das Finanzplanresultat muss das Projekt grösstenteils fremdfinanziert werden. Das Finanzhaushaltgleichgewicht bleibt erhalten. Die Finanzkommission stimmt der Vorlage zu :16 / bd von 6

6 8. Antrag Der Gemeinderat beantragt Ihnen, Folgendes zu beschliessen: Dem Verpflichtungskredit von Fr. 222' (Konto ) für die Realisierung des Nahwärmeverbundes Schulgebäude Zentrum wird zugestimmt. Zollikofen, 28. September 2007 GEMEINDERAT ZOLLIKOFEN Stefan Funk Präsident Roland Gatschet Sekretär - Planskizze Nahwärmenetz - Möglicher Ablauf der Realisierung Wärmeverbund Zentrum Nord :16 / bd von 6