Noch verursacht der Campus Hönggerberg beträchtliche CO2-Emissionen. Dies soll sich in der nahen Zukunft ändern. «Das neue Erdwärmesystem, das jetzt aufgebaut wird, ist ein Meilenstein», sagt Dominik Brem, der Leiter des Bereichs Umwelt im Stab Sicherheit, Gesundheit und Umwelt der ETH Zürich (SGU).

Das System ist raffiniert: Im Sommer fällt beim Kühlen Abwärme an und wird im Boden bis in 200 Meter Tiefe gespeichert. Im Winter wird sie für Heizzwecke wieder genutzt. Laut Brem ist dabei entscheidend, dass der Wärme- und Kältebedarf zusammen in einem vernetzten System betrachtet werden.

Dank diesem innovativen Konzept sollen das Heizen und Kühlen der Gebäude auf dem Hönggerberg bis 2025 praktisch kein CO2 mehr verursachen.

Der erste Erdspeicher geht in Betrieb

Der Versorgungsring, der die Heiz- und Kühlkreisläufe der Gebäude auf dem Hönggerberg verbinden soll, ist beinahe fertiggestellt. Drei verschiedene, bis zu 50 Zentimeter dicke Leitungen sind verlegt, und im Herbst geht der erste Speicher in Betrieb. Mit den Physikgebäuden HPZ und HPP werden die ersten Gebäude der Science City an das Erdsondensystem angeschlossen (siehe Galerie).

Damit setzt die ETH Zürich ein Zeichen in Richtung eines energiefreundlichen und CO2-neutralen Campus. Das fügt sich gut für eine Institution, die in der Energieforschung zur Weltspitze gehört. Wie steht es denn überhaupt mit dem Energiebedarf und den CO2-Emissionen im eigenen Haus? Um das Fazit vorwegzunehmen: Der Trend stimmt.

Bis 2004 nahmen der Energieverbrauch pro Energiebezugsfläche und derjenige pro Nutzer zu. Seither gehen sie zurück. «Absolut steigt der Strombedarf, aber wir brauchen an der ETH weniger pro Person, und wir verbrauchen die Energie effizienter», sagt Dominik Brem. Hingegen gehen an der ETH der Verbrauch der fossilen Brennstoffe und die direkten CO2-Emissionen zurück.

Die Limmat liefert die Wärme

Woher aber stammt eigentlich die elektrische und thermische Energie, die an der ETH Zürich benötigt wird? Der Strom wird fast vollständig durch das Elektrizitätswerk der Stadt Zürich geliefert. Lediglich 0,25 Prozent stammen aus Fotovoltaikanlagen auf ETH-Gebäuden (der Anteil der Fotovoltaik an der gesamten Stromproduktion der Schweiz liegt aktuell bei ca. 0,1 Prozent).

Bei der Wärmeversorgung unterscheiden sich die beiden ETH-Standorte Zentrum und Hönggerberg. Im Zentrum deckt die Wärmepumpe Walche, die das Wasser der Limmat nutzt und um 0,7 Grad abkühlt, rund zwei Drittel des Wärmebedarfs ab. Der Rest wird über eine Dampfleitung als Fernwärme aus dem Kehrichtheizkraftwerk Hagenholz geliefert oder stammt aus der Rückgewinnung von Abwärme.

Auf dem Hönggerberg erfolgt die Wärmeerzeugung über einen mit Gas betriebenen Heizkessel. Die Blockheizkraftwerke, die bisher Wärme und Strom beisteuerten, sind seit 2011 nicht mehr in Betrieb; sie passen nicht mehr zum neuen Energiekonzept auf dem Hönggerberg.

Betriebsoptimierung als Daueraufgabe

Die ETH Zürich zeichnet sich durch einen relativ hohen Stromverbrauch aus. Dies hängt unter anderem mit den teilweise stromintensiven Forschungsaktivitäten zusammen. «Die Nachfrage nach Rechenleistung und der Bedarf an Serverkapazitäten werden weiter steigen», sagt Wolfgang Seifert, der Energiebeauftragte der ETH Zürich. Bereits heute würden 25 bis 30 Prozent der elektrischen Energie für den Betrieb und die Kühlung von Servern benötigt.

Der Anteil des Strombedarfs für Kältemaschinen wird auf 10 Prozent geschätzt. Seifert rechnet auch hier mit einer weiteren Zunahme. «Den Wirkungsgrad der Kältemaschinen zu verbessern, ist eine Daueraufgabe», sagt er. Die dabei anfallende Abwärme könnte noch besser genutzt werden.

Ein grosser Teil wird gegenwärtig nämlich noch an die Umgebungsluft abgegeben. Anders als auf dem Hönggerberg ist an der ETH Zentrum eine sinnvolle Nutzung der Abwärme gar nicht so einfach. Wenn im Sommer der Kühlbedarf besonders hoch ist, wird dort praktisch keine Wärme benötigt.

Neue LED-Beleuchtung auf dem Hönggerberg

Die Beleuchtung schlägt mit etwa 10 Prozent des Stromverbrauchs zu Buche. Da die Gebäude in der Regel sehr individuell mit Lampen ausgestattet sind, würden hier eher punktuell Verbesserungen vorgenommen, sagt Wolfgang Seifert. Biete sich aber die Möglichkeit einer Gesamterneuerung wie etwa in der Parkgarage auf dem Hönggerberg, so werde die Chance natürlich genutzt. Ein gutes Beispiel hierzu ist die neue und sehr effiziente LED-Beleuchtung im Hauptgebäude. Auf dem Hönggerberg ersetzen die ETH Immobilien die 30-jährige Aussenbeleuchtung durch LED-Leuchten.