Energie aus dem See für Knies Kinderzoo

Ausgangslage und Herausforderung

Mit der Erweiterung des Zooareals um die Fläche eines Fussballfelds hat Knies Kinderzoo 2014/2015 den grössten Ausbau in seiner Geschichte realisiert. Auf dem Grundstück mit Seeanstoss wurden ein moderner Elefantenpark und das neue thailändische Restaurant Himmapan errichtet. Die Erweiterung erhöhte den Wasserbedarf für die neuen Badebecken der Tiere und erforderte einen Ausbau der Heizanlage.

Knies Kinderzoo hatte den Wunsch, hierfür möglichst das Seewasser zu nutzen. Bereits existierende Pläne für eine Wärmepumpenanlage mit Seewassernutzung wurden daraufhin von Energie 360° weiterentwickelt und die Funktionalität des Gesamtkonzepts wurde optimiert. Eine Herausforderung stellte die Komplexität der Anlage dar, die neben der Wärmeerzeugung auch die Seewasserverteilung auf dem Gelände des Zoos beinhaltete. Letzteres war ein Novum für Energie 360° als Energiedienstleisterin. Auch der Terminplan war sportlich: Die Anlage musste von Baubeginn bis zur Inbetriebnahme in nur gerade acht Monaten realisiert werden.

Die Lösung von Energie 360°

Um die knappen terminlichen Vorgaben einzuhalten und Flora und Fauna zu schonen, wurden die Leitungen zum See unterirdisch im Spülbohrverfahren verlegt. Das Wasser wird 340 Meter vom Ufer entfernt gefasst, grob filtriert und zu einem Ausgleichsbecken auf dem Zoogelände geführt.

Mit Hilfe einer Pumpe gelangt es von dort durch eine zweite Filteranlage zur Wärmepumpe. Es dient so als Hauptwärmequelle für die Heizanlage und wird danach in ein weiteres Ausgleichsbecken geführt. Von dort fliesst es naturbelassen entweder zurück in den See oder wird zum Befüllen der Becken für die Tiere sowie für das Brauchwassernetz zur Reinigung der Zooanlagen genutzt.

Der Anlagenbau im Detail

Die Heizanlage besteht aus einer Wärmepumpe mit 280 kW Leistung und versorgt das Elefantenhaus und das Restaurant mit Warmwasser und Heizwärme. Die Energiezentrale bietet Platz für zwei weitere Wärmepumpen mit gleicher Leistung, was einen modularen Ausbau der Anlage ermöglicht.

Zur Speicherung der Wärmeenergie sind drei Speicher mit je 6800 Liter Volumen installiert. Für Spitzenzeiten und als Rückfallebene steht ein Gaskessel zur Verfügung. Die gesamte Anlage wurde von Energie 360° als Contractor geplant, realisiert und finanziert. Der Contracting-Vertrag läuft über 30 Jahre – während dieser Zeit ist Energie 360° rund um die Uhr für den Betrieb und den Unterhalt sowie für die Energie- und die Wasserlieferung zuständig.

Ökologischer Nutzen

Dank der neuen Wärmepumpe mit Seewassernutzung kann eine erhebliche Menge fossiler Energie eingespart werden. Das bringt nicht nur einen ökonomischen Nutzen, sondern auch einen grossen ökologischen Vorteil. Mit einem Deckungsgrad von rund 89% des Energiebedarfs durch die Wärmepumpe (Gas 11%) spart Knies Kinderzoo pro Jahr gut 100 000 Liter Heizöl und entlastet damit die Umwelt jährlich um 272 Tonnen CO₂ – das entspricht den Emissionen, die bei der Beheizung von ungefähr 225 Wohnungen im Minergie-Standard pro Jahr entstehen.

Das Besondere der Lösung

Da das Seewasser in tieferen Schichten meist eine konstante Temperatur aufweist (im Obersee ca. 4,5 ° C im Winter), eignet es sich optimal als Medium für Wärmepumpen. Der derzeitige Seewasserbezug für den Kinderzoo beträgt 36 Liter pro Sekunde und entspricht damit nur der Fliessmenge eines sehr kleinen Baches. Das verwendete Wasser gelangt kühler, aber noch immer naturbelassen zurück in den See und beeinflusst das biologische Gleichgewicht des Gewässers nicht. Bis anhin werden die grossen ökologischen Energiereserven der Schweizer Seen jedoch nur selten genutzt – der Kinderzoo Rapperswil und Energie 360° haben mit dieser Anlage eine innovative Lösung realisiert.