Die für St.Gallen ungewohnten Projektdimensionen entsprechen der Bedeutung der Fernwärme für die Stadt der Zukunft. Die St.Gallerinnen und St.Galler haben das Ziel, bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu werden und den CO2-Ausstoss auf netto null zu reduzieren, im Jahr 2020 in der Gemeindeordnung verankert. Das städtische Energiekonzept 2050, das der Stadtrat in diesen Tagen nach einem partizipativen Prozess ein weiteres Mal aktualisiert hat, zeigt die Strategie und Wege auf, wie die Stadt St.Gallen dieses Ziel erreichen kann. Eine der drei Stützen des Konzepts ist neben der Mobilität und der Elektrizität die Wärme. Die Fernwärme spielt eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, künftig gänzlich auf fossile Energieträger verzichten zu können. Mehr als 40 Prozent des gesamten Energieverbrauchs der Stadt entfallen auf die Gebäudewärme. Statt mit emissionsreichen Energieträgern wie Erdöl oder Gas soll dieser Wärmebedarf durch die Nutzung von Ab- und Umweltwärme über das Fernwärmenetz abgedeckt werden.
Eine riesige Zentralheizung
Das Konzept der Fernwärme ist eigentlich schnell erklärt. Patrick Flammer, Bereichsleiter Wasser, Gas und Wärme der St.Galler Stadtwerke, und damit zuständig für die Fernwärme in der Stadt, bedient sich des Bilds einer riesigen Zentralheizung. Anstatt, dass jeder Haushalt in der Stadt für sich auf irgendeine Art selbst Wärme produziert, wird dies von einer Zentrale übernommen. Dabei wird Wasser erhitzt und den einzelnen Haushalten über ein Leitungsnetz zur Verfügung stellt. Solche sogenannt thermischen Netze sind abhängig von grossen Wärmegeneratoren. Ein solcher steht seit Anfang der 1970er-Jahre im Sittertobel. Im Jahr 1972 war die erste städtische Kehrichtverbrennungsanlage in der Au neues Fenster in Betrieb genommen worden. Die Anlage hatte man vorausschauend geplant. Auch wenn man es damals als nicht wirtschaftlich erachtete, die Abwärme aus der Verbrennung des Abfalls zu nutzen, war ein nachträglicher Einbau der für die Dampferzeugung notwendigen Einrichtungen bewusst offengehalten worden. Mit dem Volksentscheid zum Bau einer Fernwärmezentrale im Jahr 1973 wurde die Kehrichtverbrennungsanlage dann nach und nach zum eigentlichen Kehrichtheizkraftwerk, kurz KHK, wie es seit 2007 offiziell genannt wird. 1986 ging das erste Fernwärmenetz in Betrieb; bis 1997 bezogen bereits Liegenschaften vom Wolfganghof bis ins Sömmerli heisses Wasser aus der ersten Fernwärmezentrale Au.
Unser Kehricht wird im Kehrichtheizkraftwerk St.Gallen sauber verbrannt (1). Durch die Verbrennung entsteht Dampf, mit dem Wasser auf 80 bis 130 Grad Celsius aufgeheizt und auch Strom produziert wird (2). Über ein gut isoliertes Leitungsnetz wird das heisse Wasser zu den angeschlossenen Haushalten und Betrieben transportiert (3). Die Energie wird über Wärmetauscher an das interne Heizungssystem und an die Warmwasserversorgung abgegeben (4). Das auf etwa 55 Grad Celsius abgekühlte Wasser fliesst zu einer Fernwärmezentrale zurück. Dort wird es wieder aufgeheizt und der Kreislauf schliesst sich (5). Zum Abdecken von Spitzenlastzeiten liefern Fernwärmezentralen zusätzlich Energie und tragen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit bei (6).
Flammer spricht von Skalierungseffekten, wenn er die Geschichte des Ausbaus des städtischen Fernwärmenetzes erklärt: «Je mehr mitmachen, desto günstiger wird das Angebot.» Das Projekt war damit von Anfang an auf einen grösstmöglichen Ausbau ausgelegt. Je höher die Zahl an angeschlossenen Haushalten und je grösser die Nachfrage, desto mehr Wärme muss allerdings auch zur Verfügung gestellt werden. Dies bedeutet, dass die St.Galler Stadtwerke darauf angewiesen sind, neue Wärmequellen zu erschliessen, um ein immer grösseres Netz zu unterhalten. In lebhafter Erinnerung ist in St.Gallen auch zehn Jahre nach seinem Abbruch noch das Projekt für den Bau eines Geothermieheizkraftwerks. Mit den Bohrungen in die Erdkruste neben dem KHK, die zwischenzeitlich sogar Erdbeben ausgelöst hatten, waren die St.Galler Stadtwerke zwar in rund vier Kilometern Tiefe auf heisses Wasser gestossen. Es stellte sich aber heraus, dass für die erhoffte Nutzung für die Fernwärme zu wenig Wasser vorhanden war. Das Geothermiekraftwerk hätte das Rückgrat der damaligen Wärmestrategie dargestellt. Das Fernwärmenetz, das damals in einer ersten Etappe ausgebaut wurde, sollte vor allem mit Erdwärme betrieben werden.
Flexibel in der Ausgestaltung
Das Generationenprojekt Fernwärme war nach dem Wegfall der Option Geothermie aber nicht am Ende. Flammer bezeichnet es als Eigenheit und grosse Stärke des Projekts, dass es in seiner konkreten Ausgestaltung stets flexibel und offen für sich verändernde Rahmenbedingungen, wie etwa die Energiepreise oder den technologischen Fortschritt, ist – auch wenn die grossen Linien, das angestrebte Ziel eines nachhaltigen, möglichst umfassenden Fernwärmenetzes für die Stadt als Vorgabe unverändert geblieben sind. Sichtbarer Ausdruck dieser Flexibilität im Stadtraum sind heute die im Rahmen der ersten und zweiten Ausbauphase erstellten Fernwärmezentralen. In hochwertige und ansprechende Industriearchitektur verpackt, verkörpern sie das sonst in der Stadttopographie unsichtbare Fernwärmenetz und lassen dabei nicht nur das Herz architektonisch Interessierter höher schlagen. Die Zentralen stellen den weiteren Ausbau des Netzes sicher und erweitern mit ihrer eigenen Fähigkeit, mit Blockheizkraftwerken Energie zu erzeugen, die Kapazität, vor allem in Zeiten hoher Auslastung. Sie schaffen damit auch die notwendigen Redundanzen im System. Diese sogenannt dezentralen Erzeuger sind notwendig, weil mit der Verbrennung von jährlich rund 75'000 Tonnen Abfall allein, trotz Ausbauten und Effizienzsteigerungen an den Anlagen im Sittertobel, nicht mehr genug Wärme für das wachsende Netz bereitgestellt werden kann. Heute stellt das Fernwärmenetz den mehr als 1'600 angeschlossenen Liegenschaften rund 160 Gigawattstunden Wärme für Heizung und Warmwasser zur Verfügung, knapp 70 Prozent davon stammen aus der Abwärme der Kehrichtverbrennung. Bis 2050 soll das Netz doppelt so viele Gigawattstunden Wärme durch die Stadt transportieren. Die weiteren Ausbauphasen sehen denn auch einen zusätzlichen Ausbau der Kapazitäten vor. Die dezentralen Heizzentralen, die heute noch vornehmlich mit emissionsreichen Energieträgern betrieben werden müssen, sollen bis 2050 ganz im Sinne des städtischen Energiekonzepts CO2-neutral betrieben werden. Die St.Galler Stadtwerke setzen dabei neben biogenem und synthetischem Gas vor allem auch auf neue Anlagen, die auf Altholz als Energieträger zurückgreifen.
Je mehr mitmachen, desto günstiger wird das Angebot.
Von KI berechnetes Netz
Bis spätestens 2040 wird mit diesem schrittweisen Ausbau fast die gesamte Stadt in der Talsohle bis auf die technische Grenze von 700 Metern über Meer – das Netz ist auf einen Druckunterschied angewiesen – mit Fernwärme erschlossen sein. Flammer spricht von einem «Netz aus Arterien und Venen», welches das Stadtgebiet durch- bzw. unterquert. Leitungen von mehr als 65 Kilometern Länge sind es heute. Der Vergleich mit dem menschlichen Körper ist insofern zutreffend, als das Netz längst auf eine Komplexität angewachsen ist, die herkömmliche Möglichkeiten zur Planung und Steuerung übersteigt. Zur Regelung der Wärmebereitstellung und des Vor- und Rückflusses im System besteht heute ein digitaler Zwilling, in dem jedes Rohr, jedes Ventil digitalisiert erfasst und ansprechbar ist. Die Berechnung des hydraulischen Netzes ist ohne Unterstützung künstlicher Intelligenz nicht mehr zu leisten. Trotz aller technischer Komplexität und Digitalisierung bleibt das Geschäft der Fernwärme in St.Gallen dennoch ein handfestes. Das Generationenprojekt ist letztlich auf den Rückhalt in der Bevölkerung, auf Kundinnen und Kunden angewiesen. Für Flammer und seine Mitarbeitenden bei den St.Galler Stadtwerken bedeutet dies abseits von der technischen Realisierung vor allem Öffentlichkeitsarbeit, Werbung für eine nachhaltige Stadt zu machen, potenzielle Kundinnen und Kunden vom Sinn und Zweck der Fernwärme zu überzeugen, teilweise Jahre bevor ein Anschluss überhaupt realisiert wird. Es ist eine Herausforderung für ein Projekt, von dem man in der Regel nur aufgerissene Strassen und Baulärm mitbekommt. Der Erfolg könnte allerdings durchschlagender nicht sein. Kein anderes Projekt erzielt in regelmässigen Abständen an der Urne derart hohe Zustimmungsraten wie die Fernwärme; und das bei beträchtlichen Investitionssummen. Die Fernwärme in der Stadt ist damit das beste Beispiel dafür, dass «gemeinsam wirkt!» – getreu dem Motto des Energiekonzepts 2050 für eine klimaneutrale Stadt.
