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Eisspeicher und Sonne

Frankfurt / Parkstadt Unterliederbach - Erneuerbare Energie mit Solar-Ertragserhöhung, Eisspeicher und mehr. Senkung des Energieverbrauchs auf die Spitze getrieben.

In der Wohnanlage in Unterliederbach (Frankfurt/Main) verbindet eine kommunale Wohnungsgesellschaft so gut wie alles, womit ein Neubau heutzutage geheizt und mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Die Kombination aus regenerativen Energieträgern, intelligenten Speichersystemen und moderner Heiztechnik zeigt nicht nur, was geht, sondern auch die Grenzen des technisch Machbaren.

Mehrfamilienhaus im Passivhaus-Standard mit installierter PVT-Solaranlage.
Abb.: Mehrfamilienhaus im Passivhaus-Standard mit installierter PVT-Solaranlage.


Herausforderung

  • Forderung nach maximaler Energieeinsparung an der Grenze des Machbaren
  • Wärme- und Stromversorgung weitgehend autark aus einer multivalenten Energiezentrale

Rahmenbedingungen

  • Neubau sozial-ökologische Wohnsiedlung mit 6 Mehrfamilienhäusern und 56 Wohnungen im Passivhaus-Standard

Auf den Dächern ist sichtbar, was sich in und unter den Gebäuden fortsetzt. Hier wurde modernste Gebäudetechnik zu einem fast vollständig autarken Energiesystem kombiniert. Sichtbar sind unter anderem die Solaranlagen, von denen gut die Hälfte aus hybriden „2Power“-Module besteht, also kombinierten Photovoltaik- und Solarthermie-Kollektoren. Das meiste spielt sich jedoch unsichtbar ab. Dazu gehört ein Eisspeicher, der schon bei seiner Planung Vorteile bietet, denn im Unterschied zu Erdwärme-Systemen ist er vollständig genehmigungsfrei.


"Die Herausforderung liegt in der Integration der verschiedenen Energiequellen in ein Gesamtkonzept." 
Jens Frischmann, Bauleiter Technik


Schon bei der Konzepterstellung mit der Wohnungsgesellschaft, Fachplaner und Projektentwickler ist PEWO als Technologiepartner dabei. Welches Speichermedium ist geeignet, um solare Überschüsse vorzuhalten? Wie werden Heiztechnik, Warmwasser und Stromversorgung aufeinander abgestimmt? Ist das System regelbar? Fragen, die bis weit nach Inbetriebnahme in die Optimierungsphase eine Rolle spielen. Eine solche, etwa 12 Monate dauernde Projektphase zur Feinjustierung und Fehlerbehebung ist bei Energieeffizienz-Systemen aus PEWO-Sicht unabdingbar. Leider ist sie nach HOAI (noch) nicht vorgesehen und von manchen Bauherren auch nicht gewünscht. Dabei zeigen sich manche Probleme, die weit unterhalb der Gewährleistung liegen, erst im Betrieb.


60% des Wärmebedarfs werden durch Solarthermie und 150.000 Liter Eisspeicher abgedeckt.


Eine der großen Erfahrungen dieses Pionierprojektes ist, dass neben technischer Machbarkeit weitere Faktoren den Erfolg beeinflussen. Neben schwankenden Energiepreisen, die jede betriebswirtschaftliche Planung betreffen, gehört dazu das Verhalten der Mieter. So reichte die regenerativ gewonnene Energie im ersten Winter hier mitunter nicht zum Heizen, weil die Bewohner etwa beim Kochen die Fenster zu lange geöffnet hielten. Dank des Online-Monitorings kamen PEWO-Ingenieure diesem „Fehler“ sehr schnell auf die Spur. Energieeffizienz ist also ein Lernprozess auf allen Ebenen.


50% Eigenstrom-Abdeckung durch 264 qm PVT-Solaranlage.


Lösung

  • übergeordnete PEWO-Regelung mit Online-Monitoring ermöglicht Anpassung des Systems an das tatsächliche, von den Planungen abweichende, Nutzerverhalten
  • Biomasse-Kessel für die Spitzenlast
  • 3 Unterzentralen mit Wärmepumpentechnik und 56 Wohnungsstationen mit hygienischer Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip

Vorteile

  • 45.000 Liter Heizwasserspeicher mit Nutztemperaturbereich von 20-95°C
  • LowEx Niedertemperatur-Wärmenetz
  • PEWO-Leittechnik über Internet-Cloud

Hydraulik-Module und Wärmepumpen mit integrierter Regelung
Abb.: Hydraulik-Module und Wärmepumpen mit integrierter Regelung


Die PEWO-Regelung umfasst Eisspeicher, hybride Kollektoren und Wärmepumpen - ganz unabhängig vom Hersteller.

Übersicht des Gesamtprojekts
Abb.: Übersicht des Gesamtprojekts


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