Der ehemalige Leiter Finanzen und Personal des Vereins «Murimoos, werken und wohnen», Josef Galliker, erinnert sich: «Am Anfang stand die Idee, die jährlich für die Wärmeversorgung benötigten 100000 l Heizöl durch erneuerbare Energien zu ersetzen, die auf unserem Landwirtschafts- und Gewerbebetrieb ohnehin vorhanden waren.» Er war bis zu seiner Pensionierung die treibende Kraft des heutigen Versorgungssystems in Muri AG.

Mit dem Neubau des Siedlungszentrums wurde in den 1980er Jahren eine für jene Zeit wegweisende Energielösung realisiert, basierend auf einer Grundwasserwärmepumpe, einer Wärmepumpe zur Nutzung der Kühlerabwärme, einer Biogasanlage mit Nutzung von Strom und Abwärme sowie einem Diesel-Blockheizkraftwerk für die Notstromversorgung und Spitzenlastdeckung. Diese Zentrale ist das Herzstück des internen Wärmeverbundes, der neben den Wohn- und Gewerbehäusern auch das Gewächshaus einschliesst.

Voraussicht macht sich bezahlt

Mit Ausnahme der Biogasanlage, die systemtechnische Schwachpunkte aufwies, funktionierte die ursprüngliche Energieversorgung ohne nennenswerte Probleme. Dennoch machte sich Galliker vor geraumer Zeit Gedanken über die Zukunft: «Die Anlage war 20 Jahre alt, der Planungsingenieur nicht mehr verfügbar und niemand im Betrieb hatte genügend Kenntnisse über die relativ komplexe Steuerung.» Deshalb liess er durch Theo Hauser, Geschäftsführer von Hauser Steuerungstechnik, eine Grobanalyse der Steuerungsanlage vornehmen.

Anzeige

Diese Voraussicht sollte sich bezahlt machen. Im Herbst vor drei Jahren kam es zu einem Totalausfall der Energieerzeugung – es musste schnell gehandelt werden. Hauser Steuerungstechnik installierte ein Provisorium, um die Anlage wieder in Gang zu bringen. Der Sanierungsbedarf war indes augenfällig. Man beschloss, ein durchgängiges, zeitgemässes Konzept für den Ersatz zu erarbeiten, das ebenfalls die Erweiterungen einer danach erstellten Energiestudie für die künftige Versorgung einbezog, nämlich eine brandneue Holzschnitzelheizung sowie eine geplante Biogasanlage.

Das Zusammenspiel optimiert

Norbert Krause, Projektleiter Hardware von Hauser Steuerungstechnik, führt aus: «Die Bestandesaufnahme ergab ein ziemlich heterogenes Bild mit vielen Einzellösungen. Die unterschiedlichen Lieferanten der Biogasanlage, des Diesel-Blockheizkraftwerks und der angegliederten Wasserversorgung setzten grösstenteils ihre Steuerungssysteme ein. Alles hat funktioniert, aber nicht optimal zusammengespielt, weil es nur eine bescheidene Kommunikation unter den verschiedenen Steuerungssystemen gab.»

Im Zuge der Sanierung wurde ein Leitsystem auf der Basis der Software «Simatic WinCC» von Siemens realisiert, das die Regelung aller Energieproduzenten und -bezüger ermöglicht. Abhängig von der momentanen Situation, etwa der Energieverfügbarkeit und -preise, wird der geeignete, optimale Energielieferant zugeschaltet. Alle energierelevanten Daten können mit Trendaufzeichnungen für das Energiemanagement ausgewertet werden. «Diese Lösung bietet zudem die Möglichkeit, die ganze Anlage über Internet Explorer vom Büronetz aus zentral zu überwachen», ergänzt Hansjörg Schmidle, Projektleiter Software von Hauser Steuerungstechnik, «Murimoos wird durch uns über Teleservice unterstützt. Der Pikettdienst hat für die Störungsüberwachung auch von zuhause aus Zugriff auf die Anlage.»

Schnittstellen genau definiert

In der Planungsphase zeigte sich, dass über die bestehende Anlage niemand mehr richtig Bescheid wusste. Dies bedingte viele Rückfragen bei Lieferanten sowie eine sorgfältige Definition der Schnittstellen. Alle bestehenden Steuerungen wurden durch SPS (Speicher programmierbare Steuerungen) von Siemens ersetzt. Ein weiterer Knackpunkt war die Verbindung der verschiedenen, weit auseinander liegenden Anlageteile. Hierfür wurde ein Lichtwellenleiter-Glasfasernetz verlegt.

Alle internen Steuerungen kommunizieren über Profibus DP, die über Lichtwellenleiter gekoppelt sind, um so die grossen Distanzen zu überbrücken. Einzelne Insellösungen, zum Beispiel die UV-Entkeimungsanlage für die Wasseraufbereitung, sind über definierte Schnittstellen an das Netz angeschlossen. Das gesamte System ist relativ feinmodular aufgebaut.

Ein besonderer Lösungsansatz ergab sich für das Spitzenlastmanagement zusammen mit dem Aargauischen Elektrizitätswerk (AEW). In der Heizperiode von Oktober bis April entstehen oft Versorgungsengpässe über die Mittagszeit. Mit dem AEW besteht ein Vertrag, der einen speziellen Stromtarif garantiert. Im Gegenzug muss Murimoos bei Spitzenlastanforderung den Dieselgenerator in Betrieb nehmen, um keine Energie aus dem Stromnetz zu beziehen. Dies wurde gelöst mit einem Rundsteuersignal, das den Dieselgenerator startet. Die Messung der Leistung wird nach zehn Minuten aktiviert.

Für das komplexe Energiemanagement der bestehenden und erstellten Energieerzeuger und -verbraucher wurde ein Pflichtenheft erstellt, das die Funktionen sowie Leistungen sämtlicher Komponenten definiert. Dieser Prozess hat einen stark interdisziplinären Charakter, mussten doch die Interessen von Planern aus den verschiedensten Sparten wie Heizungstechnik, Maschinentechnik, Elektro- und Leittechnik oder Bautechnik auf einen Nenner gebracht werden. Um dies zu erreichen, musste zuerst eine gemeinsame Sprache definiert werden.

Die kürzlich in Betrieb genommene Holzschnitzelheizung erweist sich als solide Investition. Durch den reichlich vorhandenen Holzabfall aus dem eigenen Holzbearbeitungsbetrieb sowie dem Holzanteil der regionalen Kom-postierungsanlage kann der Wärmebedarf ohne Zukauf von Holzschnitzeln gedeckt werden. Nebst der Einsparung von Emissionswerten lohnt sich so die Heizölsubstitution auch finanziell – trotz der hohen Investitionskosten.

Mit dem neuen Leitsystem wurde die Basis für einen wirtschaftlichen und modernen Betrieb geschaffen. «Die Überwachung der Anlage und die Analyse von Störungen ist heute von jedem Bürocomputer aus möglich, während man früher vor Ort gehen und die Störungen in den Steuerschränken suchen musste», sagt Initiant Josef Galliker abschliessend.