Gebäude voller Energie

Verschmelzung von Gebäude und Energie

Zukunfts­gebäude versorgen ihre Bewohner:innen mit direkt vor Ort erzeugter Energie aus dezentralen Erzeugungs­anlagen. Sie werden zu nahezu unabhängigen Energie­quellen für das Leben vor Ort. Besonders im städtischen Raum schlummert viel un­genutztes Potenzial. Denn die Nutzung von Flächen an Gebäuden oder Grund­stücken für die Energie­erzeugung kann einen großen Teil des lokalen Energie­bedarfs decken. Für diese gewinn­bringende Verschmelzung von Gebäude und Energie muss die Energie­versorgung bei der Gebäude- und Quartiers­ent­wicklung von Anfang an mitge­dacht werden. Auch die Gesetz­gebung betrachtet Gebäude und Energie­versorgung heute als integriertes System: Im Gebäude­energie­gesetz (GEG) werden zur Bewertung des Bau­standards sowohl die thermische Qualität der Gebäudehülle berücksichtigt als auch der eingesetzte Energiemix.

Mit ganzheitlichem Denken hohe Effizienzstandards erreichen

Um 43 Prozent sollen die Treibhaus­gas­emissionen im Gebäude­sektor in Deutschland bis zum Jahr 2030 gegenüber 2020 sinken. Bis 2045 wollen wir klima­neutral sein. Um die Klima­ziele zu erreichen, stellt die deutsche Gesetz­gebung immer höhere Anforderungen an Gebäude und Quartiere. Die Lösung für klima­neutrale Energien in Gebäuden liegt im ganz­heitlichen Denken vor Ort: Denn durch die Kopplung der energie­wirtschaft­lichen Sektoren können wir erneuerbare (elektrische) Energie auch für Wärme und Mobilität nutzen. Außerdem ermöglicht die intelligente Kopplung der Sektoren eine deutliche Senkung des Energie­verbrauchs.

Sektorenkopplung nutzt Synergien

Um besonders hohe Effizienz­standards zu erreichen, verbinden wir die Nutzung Erneuer­barer Energien wie Sonnen­energie und Umwelt­wärme aus Erdreich, Luft und Wasser mit der intelligenten Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität. So können wir Energie zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen. Synergieffekte können die Schwankungen der Erneuer­baren Energien ausgleichen. So realisieren wir eine zukunfts­fähige Energie­versorgung, die ökologisch, sicher und langfristig bezahlbar ist. Die Bewohner:innen profitieren also nicht nur von einem haus­gemachten grünen Energie­angebot, sondern auch von sauberer und günstiger Mobilität, die direkt vor Ort für Sie bereitsteht.

Quartiersleben

Gemeinsam gut leben

Erneuerbare Energien bedeuten mehr Lebensqualität für alle. Diese Botschaft tragen wir auch ins Quartier. Denn wir glauben, ein nach­haltiges Energie­konzept kann nur dann seine volle Wirkung entfalten, wenn die Menschen vor Ort es mit­gestalten und daran teilhaben. Mit Informationen, Dialog und Events machen wir Erneuerbare Energien für Bewohner:innen und Öffentlich­keit erlebbar. So beteiligen wir die Menschen vor Ort und schaffen echte Identifikation.

Quartiers-App

Eine Quartiers-App zeigt Verbrauch und Energie­flüsse in Echtzeit an. Sie gibt individuelle Energie­spar-Tipps und unterstützt beim klima­freundlicheren Alltags­handeln. Das gemeinsame Einsparen von CO2 verbindet die Menschen vor Ort. Durch die Einbindung der Bewohner:innen erreichen wir eine höhere Akzeptanz für Erneuerbare Energien und steigern die Wohnqualität.

Mieterstrom aus PV

Mieterstrom für nachhaltige Quartiersversorgung

Quartier Möckernkiez Die Möckernkiez eG, Deutschlands größte privat organisierte Wohnungs­bau­genossen­schaft, hat 2018 auf einem 30.000 Quadratmeter großen Areal in Berlin-Kreuzberg ein Stadtquartier verwirklicht. naturstrom AG hat als energie­wirtschaftlicher Partner der Genossen­schaft eine nachhaltige, sichere und kostengünstige Energie­versorgung realisiert: Ökostrom und regenerative Wärme werden direkt auf dem Gelände erzeugt.

• gemeinschaftliches Wohnen für über 1.000 Menschen
• 14 Wohngebäude im Passivhausstandard
• 470 Wohneinheiten, 20 Gewerbeeinheiten
• Wärmebedarf in kWh/Jahr: rund 2 Mio.
• Strombedarf in kWh/Jahr: rund 1,5 Mio.

Dachbegrünung

Dachbegrünung unterstützt Solarnutzung

Begrünte Dächer speichern Wasser, filtern Staub und Lärm und gleichen Temperatur­unterschiede aus. Gründächer sind Ersatz­lebensraum für Tiere und Pflanzen in der Stadt. Ein begrüntes Dach sorgt für wesentlich niedrigere Umgebungs­temperaturen als vergleichbare Kies- oder Nacktdächer. Dadurch heizen sich auch die Photo­voltaik­module weniger auf. Der Ertrag der Module steigt. Eine intelligente Bepflanzung minimiert den Wartungsaufwand.

Zukunftsweisendes Wohnen in der Haasestraße

Im Berliner Szeneviertel Friedrichshain wird in der Haasestraße nachhaltiger Strom aus Solar­anlagen gewonnen und direkt vor Ort verbraucht. Zusätzlich zu den PV-Anlagen wurden auf dem Dach Sukkulenten zur Dach­begrünung ausgesät. Die Pflanzen sind gut geeignet, weil sie nicht zu groß werden, winterhart sind und auch Zeiten ohne Wasser überstehen. Durch Wild­aussaat wachsen aber auch weitere Arten auf dem Dach, beispielsweise Nachtkerzen. Damit es nicht zur Verschattung der Solar­module kommt, wird das Dach zwei Mal pro Jahr gepflegt.

• Energiestandard KfW Effizienzhaus 40 nach der EnEV2016
• 68 Wohneinheiten, 1 Gewerbeeinheit
• Leistung Photovoltaikanlage: 83,75 kWp
• Gesamtertrag pro Jahr: 77.400 kWh
• Dachbegrünung mit Sukkulenten

Strom ohne Sonne?

Stromspeicher optimieren Verfüg­barkeit
von PV-Strom

Energie aus Sonnen­strahlen zu gewinnen ist eine gute Sache – aber was tun, wenn die Sonne nicht scheint? Die Speicherung der vor Ort erzeugten Energie macht den PV-Strom heute dauerhaft verfügbar – auch in der Nacht oder bei schlechtem Wetter. So kann der Direkt­verbrauch vor Ort weiter gesteigert werden. Auch für den Einsatz des Sonnen­stroms in den Sektoren Wärme und Mobilität ist eine verlässliche Verfügbarkeit unerlässlich.

Forschungs­projekt MELANI

In Eigenheimen steigt die Nutzung von Strom­speichern rasant. Die Bewohner:innen der 19 Mio. Mehr­familien­häusern in Deutschland schauen derzeit nur zu. Denn es gibt bislang keine technischen Möglichkeiten für die gemeinsame Nutzung und Abrechnung. Das wollen wir ändern. Deshalb erarbeiten wir im neu gestarteten Forschungs­projekt MELANI, wie sich mehrere Wohnparteien eines Mehr­familien­hauses eine Photo­voltaik­anlage und einen Strom­speicher teilen können.

Kunst und Energie

Künstlerisches Blockheizkraftwerk macht Energie vor Ort erlebbar

Obwohl Erneuerbare-Energien-Anlagen eine besonders positive Geschichte erzählen können, fristen die Anlagen häufig ein Kellerdasein, und finden trotz der Leistungen für Mensch und Umwelt wenig Beachtung. Mit einer künstlerischen Gestaltung möchten wir technische Anlagen aus ihrem Schatten­dasein herausholen und durch eine auffallende Verzierung ins Bewusstsein rücken. In der Gestaltung arbeiten wir mit jungen Nachwuchs­künstler:innen und Grafiker:innen, die ihrer Kreativität freien Lauf lassen können, zusammen. Ziel ist es, Aufmerksamkeit auf das Thema der nachhaltigen Energie­versorgung in Wohn- und Gewerbe­quartieren zu lenken und Anwohner:innen und Besucher:innen über die unkonventionelle künstlerische Gestaltung dafür zu begeistern. Auftakt dazu ist ein Projekt in der Berliner Müllerstraße, wo ein Block­heiz­kraftwerk die nach­haltige Strom- und Wärme­versorgung eines Gewerbe-Neubaus ermöglicht. Gestaltet wurde das Kunstwerk von Gloria Zein.

Klimaneutrale Kälte

Kälte aus der Wärmepumpe

Die Klima­erwärmung bedingt immer heißere Sommer und macht das Thema Kühlen auch in unseren Breiten­graden relevanter. Sogenannte reversible Wärme­pumpen können neben dem Heizen auch zum klima­neutralen Kühlen eingesetzt werden. Überschüssige Wärme wird aus dem Gebäude abgeführt. Die Wärmequelle dient in diesem Fall als Wärme­senke. Die Leistung der Klima­tisierung kann durch aktive Kühlung über Wärme­pumpen erhöht werden.

Kühlt Kosten runter

Dank ihrer Hybrid­funktion können reversible Wärme­pumpen ihre Energie­effizienz automatisch regeln und bei Bedarf in einen Sparmodus schalten, um hohe Strom­kosten zu vermeiden. Das macht die Wärme- und Kälte­versorgung nicht nur besonders effizient, sondern verursacht auch deutlich geringere Betriebs­kosten als bisherige Lösungen mit Kompressions­kälte­maschinen.

Umweltwärme

Städte voller Möglichkeiten

Für die Wärme- und Kälte­versorgung mittels Wärme­pumpen kommen verschiedene Wärme­quellen beziehungsweise -senken aus Luft, Wasser oder dem Boden infrage. Die Wahl der passenden Quelle und Senke ist an die lokalen Gegeben­heiten gebunden. Dabei hat Umwelt­wärme zwei große Vorteile: Sie steht nahezu kostenlos zur Verfügung und ist besonders nachhaltig. Denkbar sind unter anderem Abwasser, Erdwärme­sonden, Erd­kollektor, Grund­wasser oder industrielle Abwärme – auch die Kombination verschiedener Quellen ist möglich. Welches Energiekonzept für die individuellen Gegebenheiten Ihres Projektes am besten geeignet ist, lässt sich frühzeitig mit einer Studie ermitteln. Erfreulicherweise werden solche Studien öffentlich gefördert.

Klimaneutrale Quartiersversorgung in Berlin

Im Nordosten Berlins entsteht das Quartier Kokoni One – ein Paradebeispiel für ganzheitliche Vor-Ort-Energieversorgung auf Basis Erneuerbarer Energien. Egal ob Wallbox fürs Elektroauto oder fossilfreie Generierung von Wärme und Strom, das Quartier ist auf einen nachhaltigen Lebensstil ausgerichtet. Das Energiekonzept umfasst ein „lauwarmes“ Nahwärmenetz mit zwei zentralen Sole-Wasser-Wärmepumpen für die brennstofffreie Wärmeversorgung, dachintegrierte Photovoltaik auf allen 84 Häusern sowie einen attraktiven Mieterstromtarif und E-Mobilitätskonzept

• Effizienzhaus Standard 55 EE
• 84 Doppel- und Reihenhäuser mit dachintegrierter Photovoltaik
• Versorgung mit Strom, Wärme und E-Mobilität
• 2 Sole-Wasser Wärmepumpen und 68 Erdwärmesonden

Klimaneutrale Wärme

Nahwärmenetz Reichenbach In Reichenbach an der Fils entstehen in einem Neubau­quartier 41 Ein­familien- und Doppel­haus­hälften auf Basis einer äußerst umwelt­bewussten Gesamt­konzeption. Für die Häuser, die aufgrund ihrer Konzeption einen geringen Wärme­bedarf haben werden, sieht das Energiekonzept eine zentrale Wärme­versorgung mittels Wärme­pumpen über ein Netz vor, das über ein ober­flächennahes Geothermie­feld gespeist wird. Für die zukünftigen Bewohner bieten die Wohnhäuser in Reichenbach an der Fils einen hohen Wohn­komfort: Die Technologie ermöglicht im Sommer eine passive Kühlung. Photo­voltaik-Anlagen inklusive Speicher, die das Quartier rund um die Uhr mit haus­gemachtem Sonnen­strom versorgen, runden das Energie­konzept ab.

• Energiestandard KfW Effizienzhaus 55 nach der EnEV2016
• 41 Gebäude mit dezentralen Wärmepumpen
• Versorgung mit Wärme und Kälte
• Energiequelle: Erdkollektor
• Temperatur Wärmeträgermedium:
  8 bis 10 °C
• Fläche des Kollektorfeldes: 3.900 m²

E-Mobilität

E-Auto laden mit vor Ort erzeugtem Strom

In naher Zukunft wird ein Großteil der Pkw-Flotte elektrisch angetrieben. Ihren CO2-Vorteil spielen die Stromer allerdings nur dann voll aus, wenn der Strom aus regenerativen Energien stammt. Durch Solar­strom­speicher wird der vor Ort gewonnene Strom aus PV-Anlagen zum klima­freundlichen E-Treibstoff. Das E-Fahrzeug wird mit selbst erzeugtem und gespeichertem Strom geladen. Der perfekte Kreislauf, in dem sich Bewohner:innen den teuren Strom­zukauf für ihre Mobilität sparen und über­schüssig produzierter Solar­strom für den Eigen­bedarf genutzt werden kann.

Fahrzeug-Sharing

Fahrzeug-Sharing-Systeme erweitern das Mobilitäts­angebot vor Ort und machen es leicht, auf ein eigenes Fahrzeug zu verzichten. So senken sie das Verkehrs­aufkommen und schaffen mehr Lebens­qualität, vor allem in Innen­städten. Und natürlich leisten sie einen wesentlichen Beitrag zu Umwelt- und Klima­schutz. naturstrom bietet modulare Sharing-Systeme mit hochwertigen E-Fahrzeugen. Reservierung im Buchungs­kalender, Fahrzeug-Öffnen und Schließen, Rechnung einsehen: alles bequem per App. Ob E-Roller, E-Bikes oder E-Lastenräder – Sie entscheiden, welche Fahrzeug­typen eingebunden werden sollen.

Vernetzung

Energiedaten im Blick

Die intelligente Vernetzung bildet das Rücken­mark des Quartiers. Intelligente Mess­systeme ermöglichen maximale Transparenz über den Energie­verbrauch. Dies ermöglicht einen monatlichen verbrauchs­genauen Abschlag. Verbrauchs­intensive Geräte und Einspar­potentiale können identifiziert werden. Die Leistungs­daten werden im Webportal und in einer App visualisiert. Im Rahmen des Messstellen­betriebs werden die Leistungs­daten zu Abrech­nungs­zwecken außerdem an Netz­betreiber und Strom­vermarkter übermittelt. Das besonders kosten­günstige, energie­sparende und strahlungsarme Long Range Wide Area Netzwerk (LoRaWAN) kann flexibel um weitere Sensoren wie beispiels­weise Rauch­warn­melder, Wärme, Wasser oder Gas ergänzt werden.

Visualisierung in Webportal und App

Zähler ablesen war gestern: Dank smarter Zählerinfrastruktur sind die Energiedaten jederzeit transparent im naturstrom-Webportal einsehbar. In einer ansprechend gestalteten App haben auch die Bewohner:innen ihre Daten jederzeit im Blick. Die App ermöglicht eine spielerische Beschäftigung mit dem Thema Energie und unterstützt sie beim klima­freundlicheren Alltags­handeln. Energie wird als Bestandteil des Lebens sichtbar, der eigene und gemeinsame Einfluss auf den Verbrauch erlebbar. Das stärkt die Identi­fikation mit der Haus­gemeinschaft und dem Mieter­strom­projekt. Es bleibt das gute Gefühl, ganz leicht etwas für Umwelt und Klima getan zu haben.