Situazione di partenza e sfide

Nel 2014/2015 il Knies Kinderzoo ha realizzato il più grande ampliamento della sua storia, con l’estensione dell’area del giardino zoologico per una superficie pari a un campo da calcio. Sul terreno affacciato sul lago sono stati costruiti un moderno parco degli elefanti e il nuovo ristorante thailandese Himmapan. L’estensione ha aumentato il fabbisogno di acqua per le nuove vasche degli animali e ha richiesto un ampliamento dell’impianto di riscaldamento. Il Knies Kinderzoo desiderava utilizzare il più possibile l’acqua del lago per questo scopo. Energie 360° ha quindi sviluppato ulteriormente progetti già esistenti per un impianto a pompa di calore con l’utilizzo dell’acqua del lago e ottimizzato la funzionalità dell’approccio globale.

Una sfida era rappresentata dalla complessità dell’impianto, che oltre alla generazione di calore contemplava anche la distribuzione dell’acqua del lago sull’area dello zoo – quest’ultima una novità per un fornitore di servizi energetici come Energie 360°. Anche la tabella di marcia era corretta: dall’inizio della costruzione alla messa in servizio, l’impianto doveva essere realizzato in soli otto mesi.

(Martin Weber, Energie 360°)

La soluzione di Energie 360° - in collaborazione con Hoval SA

Per poter rispettare le scadenze ravvicinate e tutelare la flora e la fauna, le condutture verso il lago sono state posate interrate con il metodo di perforazione a getto orizzontale. L’acqua viene captata a circa 340 metri dalla riva ad una profondità di cinque-sette metri, grossolanamente filtrata e convogliata verso un bacino di compensazione nel parco zoologico. Da lì, per mezzo di una pompa e attraverso un secondo sistema di filtraggio, l’acqua arriva alla pompa di calore. Serve quindi come fonte di calore principale per l’impianto di riscaldamento e viene poi convogliata in a un ulteriore bacino di compensazione. Da lì l’acqua ritorna nel lago allo stato naturale oppure può essere utilizzata per riempire le vasche per elefanti, pinguini e altri animali e per la rete dell’acqua sanitaria per la pulizia degli impianti dello zoo. L’impianto di riscaldamento è attualmente costituito da una pompa di calore da 280 kW di potenza e fornisce acqua calda e riscaldamento alla casa degli elefanti e al ristorante Himmapan. La centrale energetica offre spazio per altre due pompe di calore della stessa potenza e per una seconda caldaia a condensazione a gas di Hoval  – il che consente un’espansione modulare dell’impianto. Per l’accumulo dell’energia termica sono stati installati tre accumulatori, ciascuno dal volume di 6800 litri. Per gli orari di punta e come soluzione di ripiego è disponibile una caldaia a condensazione gas Hoval. L’intero impianto è stato progettato, realizzato e finanziato da Energie 360° in qualità di Contractor. Il contratto di Contracting ha una durata di 30 anni, durante i quali Energie 360° sarà responsabile 24 ore su 24 del funzionamento, della manutenzione e dell’approvvigionamento di acqua ed energia.
 

Benefici ecologici

Grazie al nuovo impianto con utilizzo dell’acqua del lago è possibile risparmiare una notevole quantità di energia fossile. Ciò non comporta soltanto un beneficio economico, ma anche un grande vantaggio ecologico. Con un grado di copertura circa dell’89% del fabbisogno energetico, il Knies Kinderzoo risparmia ogni anno ben 100.000 litri di gasolio da riscaldamento, riducendo così l’impatto sull’ambiente di 272 tonnellate di CO2 all’anno – un valore corrispondente alle emissioni generate in un anno dal riscaldamento di circa 225 appartamenti secondo lo standard Minergie.

La particolarità della soluzione

Poiché negli strati più profondi l’acqua del lago presenta solitamente una temperatura costante (nell’Obersee è di circa 4,5 gradi in inverno), risulta un mezzo ideale. L’attuale approvvigionamento d’acqua per il Kinderzoo è di 36 litri al secondo e corrisponde alla portata di un piccolissimo ruscello. L’acqua usata ritorna nel lago più fredda, ma sempre allo stato naturale, e non altera l’equilibrio biologico del bacino idrico. Finora le grandi riserve energetiche ecologiche dei laghi svizzeri sono state utilizzate solo raramente – con questo impianto il Kinderzoo di Rapperswil, Energie 360° e Hoval hanno realizzato una soluzione innovativa.
 

Schema di installazione:

(Fonte: energie 360°)