ie AEW Energie AG ist ein selbstständiges Unternehmen des Kantons Aargau. Im Industriegebiet in Mägenwil versorgt der Fernwärmeverbund 10 Liegenschaften, darunter auch Grossbezüger mit Wärme. Die Wärmeversorgung in Effingen umfasst insgesamt 27 Kundenanschlüsse. Bis im Jahr 2040 strebt die AEW Energie AG Klimaneutralität an. Der Auftrag für die Diplomarbeit war, an den zwei Fernwärmeanlagen in Mägenwil und Effingen CO2-Optimierungen zu konzipieren. Die Konzepte sollen durch gezielte Datenanalyse und unter Berücksichtigung der Anlagendimensionierung realistisch und umsetzbar sein.

Lösungssuche

Als erstes musste sich das Projektteam, bestehend aus Matthias Brönnimann, Thomas Joho und Dominik Urschitz, damit auseinandersetzten, wie ein Fernwärmeverbund (FWV) funktioniert und wie er optimiert werden kann. Dafür wurden verschiedene Varianten untersucht, in erster Linie Erdsonden-Wärmepumpen, Luft-Wasser Wärmepumpen und solarthermische Anlagen.

Solarthermie in Mägenwil

Für den FWV Mägenwil wurden verschiedene Arten von Wärmepumpen verglichen, doch keine konnte ökologisch oder ökonomisch überzeugen. Deshalb wird in Mägenwil eine Erweiterung mittels Solarthermie empfohlen. Diese Lösung ist wirtschaftlich interessant, da die Investitionskosten wie auch die Gestehungskosten gering ausfallen. Durch die Anlage kann der Verbund 48.4 Tonnen CO2-Emissionen einsparen. Im Vergleich zum bestehenden Verbund können die Gestehungskosten zudem gesenkt werden. Die Anlage könnte nach der Optimierung zu 97 Prozent erneuerbar betrieben werden.

Luft-Wasser-Wärmepumpe in Effingen

Für den FWV Effingen wurden ebenfalls mehrere Wärmepumpenarten verglichen. Die Auswertung der Nutzwertanalyse ergab, dass die Luft-Wasser-Wärmepumpe die sinnvollste Variante ist. Sowohl aus ökologischer wie auch aus ökonomischer Sicht. Die Wärmepumpe erzeugt die benötigte Energie als Ersatz für den Ölkessel in den Übergangszeiten wie auch für den Sommerbetrieb. Um die benötigte Vorlauftemperatur zu erreichen, wird die Anlage mittels PV2Heat unterstützt. Durch diesen Eingriff kann der Wärmeverbund 18 Tonnen CO2 einsparen und zu 100 Prozent CO2-neutrale Wärmeenergie erzeugen.

Erdsonden-Wärmepumpen in Fernwärme-Anlagen

Vor und zu Beginn der Arbeit wurde viel Hoffnung in Erdsonden-Wärmepumpen gesteckt. Im Verlauf der Diplomarbeit wurde klar, dass diese mit den hohen Investitionen wirtschaftlich nicht zu betreiben sind. Die grösste Kostenkomponente sind die benötigten Erdsonden, welche auf eine Tiefe von 200 Meter bis 400 Meter gebohrt werden müssen. Dazu kommt, dass die Energiepreise für Elektrizität momentan relativ hoch sind.

FWV Mägenwil, Lösung Solarthermie

Mit der Lösung Solarthermie könnte die Fernwärmeanlage im Jahr 2040 zu 97 % erneuerbar betrieben werden.

FWV Effingen, Lösung Luft-Wasser Wärmepumpe

Mit der Lösung Luft-Wasser-Wärmepunpe könnte die Fernwärmeanlage im Jahr 2040 zu 100 % erneuerbar betrieben werden.

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