Der Campus des Kantonsspitals Baden umfasst einen Gebäudepark mit unterschiedlichen Nutzungen, von Personalhäuser über eine Wäscherei bis zu Behandlungs- und Bettentrakt. Dadurch ergeben sich Chancen zur Optimierung der Energieversorgung in den Bereichen Heizung, Kälte und Strom.
Synergien nutzen zur Optimierung der Energieversorgung
Grosses Potenzial liegt in der Nutzung von Synergien: Die Energieversorgung kann optimiert werden, indem ein Zusammenspiel zwischen den einzelnen Gebäuden auf dem Areal des Kantonsspitals Baden geschaffen wird. Die verschiedenen medizinischen Abteilungen sind im Ersatzneubau des Hauptgebäudes, welches aktuell gebaut wird, sowie den kürzlich realisierten Gebäude Partnerhaus und Kubus untergebracht. Für weitere Nutzungen (Wäscherei, Personalhäuser, Parkhaus) bestehen separate Gebäude. Personalhäuser mit reiner Wohnungsnutzung benötigen hauptsächlich Wärmeenergie zum Heizen und für Warmwasser. Die Spitalgebäude hingegen sind viel komplexer und hoch technisiert: Ein Grossteil der verbrauchten Energie wird beispielsweise für die Kühlung medizinischer Einrichtungen verwendet.
Eine Variantenstudie zur Energieversorgung hat gezeigt, dass ein arealübergreifendes Energiekonzept am effizientesten ist. Denn nur, wenn der Energieverbrauch der einzelnen Gebäude vernetzt wird, können Synergien genutzt werden. Gemeinsam mit den Regionalwerken Baden als Energieversorger hat Amstein + Walthert diese Campuslösung weiterentwickelt und arealübergreifend optimiert.
Saisonale Energiespeicherung zur Nutzung von erneuerbaren Energiequellen
Der Energiebedarf ist nicht ausgeglichen, sondern variiert im Jahresverlauf. Im Winter wird mehr Energie zum Heizen, im Sommer zum Kühlen benötigt. Deswegen muss dieser Jahresverlauf ausgeglichen und die Energie saisonal gespeichert werden. Dies wird über ein Erdsondenfeld gewährleistet. Dementsprechend werden unter dem Neubau 170 Erdwärmesonden à 160 m gebohrt. Über die Erdwärmesonden kann im Winter Wärme entzogen und im Sommer Abwärme gespeichert werden. Die jährliche Energiebilanz wird dadurch ausgeglichen.
Wir dekarbonisieren die Energieversorgung des Kantonsspitals Baden
Da praktisch durchgehend Abwärme aus der Kälteproduktion der Kältemaschinen zur Verfügung steht, wird diese direkt zum Heizen der Räume genutzt. Eine Wärmepumpe erhöht im Winter das Temperaturniveau der Anergie aus dem Erdsondenfeld, sodass die Vorlauftemperatur des Heizsystems auf rund 30 bis 40 °C erwärmt wird. Der Platz für die Erdwärmesonden ist begrenzt, darum können die Wärmepumpen nicht den gesamten Wärmeenergiebedarf abdecken. Die restliche Energie für die Raumheizung und das Brauchwarmwasser wird von der Fernwärme der Regionalwerke Baden geliefert. Diese Wärme besteht grösstenteils aus Abwärme, die in einer benachbarten Anlage mittels ORC-Prozess zur Verstromung von Holz entsteht.
Im Sommer wird insbesondere Kälteenergie benötigt. Da die Temperatur des Erdreiches ab einer gewissen Tiefe über das Jahr konstant ist, steht «gratis» Kälte für die Raumkühlung auf dem richtigen Temperaturniveau zur Verfügung. Eine Absorptionskältemaschine nutzt die beim ganzjährigen ORC-Prozess der Regionalwerke Baden entstehende Abwärme zur Kälteproduktion. Diese Abwärme müsste sonst an die Aussenluft abgegeben werden, da im Sommer verhältnismässig wenig Energie zum Heizen gebraucht wird. Kompressionskältemaschinen decken den restlichen Kältebedarf.
Der hohe Strombedarf des Spitals soll über Photovoltaikanlagen auf verschiedenen zur Verfügung stehenden Dachflächen genutzt werden. Dieses Thema wird in einem weiteren Blogbeitrag vertieft.
Mit der Umsetzung dieses Energiekonzepts werden die Treibhausgasemissionen (CO2-equivalente) des Campus um 87 % reduziert.
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