ERNEUERBARE ENERGIEN/WASSER
Strom aus der Trinkwasserleitung
Trinkwasserturbinierung nützt das Gefälle zwischen Quellen und Reservoirs aus. Dieses Potenzial ist in vielen Gemein- den - gerade auch im Mittel- land - noch nicht ausgeschöpft.
Die staatlich garantierte Kosten- deckende Einspeisevergütung (KEV) ermöglicht eine langfri- stige Investitionsplanung.
Elias Kopf
Die Schweiz gilt als Wasserschloss Europas.
Dass Stauwerke wie Grimsel und Grande Di- xence einen zentralen Beitrag an dienationale Stromversorgung leisten, ist im Bewusstsein der Bevölkerung präsent. Weniger bekannt ist, dassinder Hydroenergie auchweiterhin einer- hebliches ungenutztes Potenzial schlummert - allerdings nicht in Grossprojekten, sondern in Kleinwasserkraftwerken. Ungenügend aus- geschöpft wird insbesondere das Gefälle von Trinkwasserleitungen.
Auch im Mittelland möglich Zurzeit liefernschweizweit über100Trinkwas- serturbinen jährlich rund 100Gigawattstunden Strom, was dem Bedarf von20'000 Haushal- ten entspricht. «Möglich wäre die zwei- bis
Reservoir
Elektrizitätsnetz
dreifache Ausbeute», schätzt Ernst Müller, Ge- schäftsführer von InfraWatt, dem Verein der Fachverbände der Kläranlagen, Kehrichtver- brennungsanlagen, Wasserversorgungen und Fernwärmeanbieter für die Erschliessung der in den Anlagen vorhandenen ungenutzten Ener- giepotenziale. Ob die Installation einer Trink- wasserturbine in einer Gemeinde genauer ge- prüft werden soll, lasse sich einfach über den Daumen peilen, so Müller: «Ist das Produkt aus Minutenlitern und Höhendifferenzmetern grösser als7500, ist ein Kleinstkraftwerk oft bereits möglich.» Bei 30Metern genügt somit beigünstigen Rahmenbedingungen eineWas- sermenge von nur 250 Litern pro Minute. Auch invielen Mittellandgemeinden reiche deshalb die Höhendifferenz zwischen Quelle und Re- servoir beziehungsweise zwischen Reservoir und den höchstgelegenen Endverbrauchern aus, um Ökostrom zu gewinnen, betont Mül- ler: «Trinkwasserturbinierung ist keineswegs einPrivileg desBerggebiets.»
Leitungssanierung gibt den Ausschlag
Installiert werden vor allem Peltonturbinen oder - als Alternative - rückwärts laufende Pumpturbinen. Rückwärts laufende Pumpen sind zwar in der Anschaffung günstiger, ha- benabereine kürzere Lebensdauer, setzen eine regelmässige Zuflussmenge voraus und kön- nen daher nur unterhalb von Reservoirs plat- ziert werden. Peltonturbinen gewährleisten auch bei schwankender Wassermenge einen
Auch in vielen Mittellandgemeinden reicht dasGefälle zwischen Quellfassung und ReservoirzurTrinkwasserturbinierung aus.
Dank KEV lohnt sichdie Einspeisung ins Netz.
4
UMWELTTECHNIK SCHWEIZ 11/11Contracting entlastetGemeinde
eko.Trinkwasserturbinierung istkeineHe- xerei; unterstützt von einemerfahrenen ln- genieurbüro in der Schweiz kann eine Ge- meinde eine solche Anlage problemlos selbst realisieren. Erscheint der admini- strative Aufwand dennoch zu gross, kön- nen Planung, Bau, Betrieb und Unterhalt der Anlage viaEnergie-Contracting outge- sourct werden. «EnergieSchweiz fürInfra- strukturanlagen» kann Adressen erfahrener Contractoren und lngenieurbüros vermit- teln. Grundsätzlich sollte eine Gemeinde für ein Contracting mindestens zwei oder drei Offerten einholen. Dabei sind dieVor- gaben sozustellen, dass nachher einVer- gleich der Offerten möglich ist.Beim Con- tracting giltes zu berücksichtigen, dass ein Outsourcing zwareineEntlastung desWar- tungsaufwands und der Finanzen bringt, dass aber einTeil derRendite an denCon- tractor statt indie Gemeindekasse fliesst.
«Attraktiv ist dieses Konzept daher vor allem für Gemeinden, wodieFinanzierung schwierig oder dasPersonal knapp ist. Da der Contractor den Anlagenbau vorfinan- ziert,mussnicht übereinenInvestitionskre- ditabgestimmt werden», erklärt Infra Watt- Geschäftsführer Ernst Müller.
hohen Wirkungsgrad und können somit auch zwischen Quelle und Reservoir oderzwischen verschiedenen Reservoirs installiert werden.
Doch meist sei die Turbine gar nicht der ent- scheidende Kostenfaktor, erklärt Müller: «Die Krux ist die Leitung. Diese muss dem zusätz- lichen Druck standhalten. Dazu istoft eineSa- nierung nötig.» Invielen Gemeinden sind die Wasserleitungen allerdings derart indieJahre gekommen, dass sie mittelfristig sowieso er- neuert werden sollten. In diesen Fällen ist der Einsatz von Trinkwasserkraftwerken besonders günstig, da dieLeitungssanierung zulasten der Werterhaltung derWasserversorgung erbracht wird und die Wirtschaftlichkeit der Turbinie- rung nicht belastet. «Deshalb sollten Gemein- den,dieihre Leitungen in den nächsten Jahren erneuern müssen, unbedingt auch eine Turbi- nierung prüfen», rätMüller.
In fünf Schritten zur Turbine
eko.JedeGemeinde mit über 20MeternGe- fälle im Trinkwassernetz kann eine Trink- wasserturbinierung prüfen. Dabei hat sich folgendes Vorgehen bewährt:
Selbst-Check: Ist das Produkt ausMinu- tenlitern und Höhendifferenzmetern grös- serals75007 Dann kann sicheine Grobab- klärung lohnen.
Telefonischer Expertenrat: Miteiner ko- stenlosen telefonischen Kurzberatung durch
«EnergieSchweiz fürInfrastrukturanlagen»
lässt sich abklären, ob das Projekt weiter- verfolgt werden soll. Tel. 052 238 3434.
Besteht Potenzial, braucht es eine Grob- analyse von Technologie, Investitionsbe- darf und Ertrag. «EnergieSchweiz für In- frastrukturanlagen» vermittelt spezialisierte Ingenieurbüros und kann eine begrenzte Zahl von Gesuchen finanziell unterstützen, so dass auf die Gemeinde lediglich 2000 Franken entfallen.
Auf der Basis der Grobanalyse kann die Gemeinde ein Gesuch für die KEV ein- geben.
Liegt die KEV-Bewilligung vor, erfolgt ein Vorprojekt; anschliessend wird die An- lage erstellt.
Staat garantiert KEV
Während auf derAusgabenseite vor allem die Investitionskosten für Druckleitung und Tur- bine zu Buche schlagen, stellt sicheinnahnie- seitig die Frage von Stromverwendung und -verkauf. Beispielsweise kann eine Gemein- deden Ökostrom zurVersorgung deseigenen Gemeinde- oder Schulhauses nutzen. «Diesist
zwarkaumrentabel, dochkanneinsolches De- monstrationsprojekt ausPrestigegründen den- noch sinnvoll sein», erklärt Müller. Schwin- gen bei der Trinkwasserturbinierung dagegen wirtschaftliche Überlegungen obenaus, bie- tetsichdieEinspeisung ins öffentliche Strom- netz an. Die örtlichen Elektrizitätswerke sind gesetzlich dazu verpflichtet, den Produzenten den Trinkwasserstrom zum Tarif der so ge- nannten kostendeckenden Einspeisevergü- tung (KEV) abzukaufen. Diese variiert jenach Grösse der Anlage zwischen 15 und 30Rap- pen Grundgebühr pro Kilowattstunde. Hinzu kommt noch ein Betrag, der die Höhe desGe- fälles berücksichtigt sowie ein Wasserbaubo- nus,derbei grösseren Bauaufwendungen etwa für Leitungen gesprochen wird. Für eine mitt- lereTrinkwasserturbine mitzumBeispiel zehn Kilowatt Leistung ergibt sich im Schnitt eine Grundvergütung von26Rappen plus eine Fall- höhenvergütung voneinem Rappen, zuzüglich 5,5 Rappen Wasserbaubonus - insgesamt also 32,5 Rappen pro Kilowattstunde. Beijährlich 8000 Betriebsstunden beläuft sich der Erlös auf 26'000 Franken pro Jahr. Da die KEV 25 Jahre lang staatlich garantiert wird, kann die Gemeinde imobigen Beispiel beider Planung ihrer Anlage einen gesicherten Stromerlös von total 650'000Franken budgetieren. DieKosten für Erstellung, Betrieb und Unterhalt sind in vielen Fällen kleiner.
Gesuch rasch einreichen
Sollte der Einkaufspreis für den Strom derGe- meindegebäude oder der Verkaufspreis von Ökostrom auf demfreien Markt dereinst deut- lich über die Vergütung der KEVsteigen, kann die Gemeinde den KEV- Vertrag problemlos künden. Esbesteht alsojederzeit dieMöglich-
Beispiel: Trinkwasserturbinierung via Contracting in Schangnau/BE
ERNEUERBAREENERGIEN/WASSER
Peltonturbinen sind erprobt und sehr lang- lebig. Moderne Anlagen erfordern dank vollautomatischer Steuerung kaum noch Wartung. Bild zVg
keit, den Trinkwasserstrom selbst zu gebrau- chen oderimIn-oder Ausland zuvermarkten.
Allerdings geht damit diestaatliche Abnahme- verpflichtung verloren. Sacken die Marktpreise ab,besteht kein Anrecht auf diefrüher verein- barte Vergütung, vielmehr muss ein neues Ge- sucheingereicht werden. «Wir empfehlen den Gemeinden deshalb die KEY.Damit lassen sich die meisten Trinkwasserturbinen langfristig planen und kostendeckend betreiben», erklärt Müller.Allerdings sind diedafür bereitgestell- ten Mittel begrenzt; interessierte Gemeinden sollten ihre KEV-Gesuche deshalb zügig ein- reichen. «Werzuspätkommt, kann nicht mehr berücksichtigt werden», warnt Müller. Ist die Bewilligung hingegen einmal erteilt, pressiert esnicht mehr. Denn mit der Planung und dem Bau kann man sich bis zusechs Jahre Zeitlas- sen. Müller: «In flinken Gemeinden sind die Turbinen allerdings bereits nach einem Jahr amNetz, womit auch dieVergütungsgelder ra- scher fliessen.»
Weitere Informationen: www.infrawatt.ch
eko. Den Anstoss zum Trinkwasserkraftwerk der Gemeinde SchangnaulBE gab 2Q03 eine gemeinsame Aktion von«EnergieSchweiz für Infrastrukturanlagen» undKanton Bern.Dabei wurde auch die Finanzierung der Grobanalyse übernommen. Schangnau beschloss aufgrund dieser Abklärung, die Anlage im Contracting zu realisieren. Montage und Inbetriebnahme er- folgten 2008durchdiespezialisierte Ingenieur- firmaBlue- Water-Power. Bei der Trinkwasser- turbine in Schangnau handelt essich um eine mittelkleine Anlage, die inklusive Leitungs- sanierung dank KEVknapp wirtschaftlich ist.
Technische Daten
Eindüsige vertikale Peltonturbine, Fabrikat Blue-Water-Power AG
Realisation im Contracting über TW Ener- gieAG
Gefälle brutto 117m
Maximale Wassermenge 1200 l/min.
Leistung Turbine 18,4kW Wirkungsgrad Turbine 88,5%
Investitionssumme 340'000 Franken, da- von 173'000 Franken Wasserbau (Sanie- rung Brunnstube; Teilsanierung bestehen- deLeitung undEntlüftungsschacht; Neubau
Druckleitung auf einer Länge von 435 m)
• Jahresproduktion rund 84'000 kWh; ent- spricht 17Haushalten
• Entschädigung KEV exklusive MwSt.
29.,74Rappen prokWh; Entschädigung pro Jahr 24'980 Franken; Entschädigung über KEV-Laufzeit 624'500 Franken
• Kosten pro Jahr total 24'400 Franken (Ab- schreibungen 9400Franken; Unterhalt 2000 Franken; Zinsen 6000 Franken; Entschädi- gung Wartungsvertrag 7000 Franken)
UMWELTIECHNIK SCHWEIZ 11/11
