Klimafreundliche Energie für Seniorenresidenz

Im September dieses Jahres sind die Bewohnerinnen und Bewohner der „Orangerie“ in ihr neues Heim im Offenburger Stadtteil Albersbösch eingezogen. Die Einrichtung für betreutes Wohnen ist barrierefrei und seniorengerecht gebaut, Gemeinschaftseinrichtungen und unterschiedlichste Services, darunter auch medizinische Leistungen, stehen zur Verfügung. Und wenn es mit der Gesundheit schlechter werden sollte, ist auch die Tagespflege in der Wohnanlage möglich. Das Gebäude mit 33 Wohnungen ist aber nicht nur mit Blick auf die persönliche Zukunft seiner Mieterinnen und Mieter umsichtig geplant, sondern auch auf eine langfristig sichere, kostengünstige und klimaschonende Energieversorgung. Hierfür hat das Bauunternehmen Perfect Living ein Energiekonzept mit einer großen Photovoltaikanlage, E3/DC-Stromspeicher und Wärmepumpen implementiert. Nach den guten Erfahrungen in den ersten Monaten wird die Speicherkapazität noch vor dem Jahresende verdoppelt, um die Energieautarkie von errechneten 63 Pr ozent auf rund 80 Prozent im Jahr zu steigern.

Baubeginn für das Gebäude in Massivbauweise mit KfW Standard Effizienzhaus 55 war im April 2020. Im September 2021 konnten die 33 Wohnungen auf drei Etagen bezogen werden. Im Erdgeschoss ging die Tagespflege in Betrieb. Die Wohnanlage hat rund 4.000 Quadratmeter Nettoraumfläche, davon sind knapp 2.200 Quadratmeter beheizte Wohnfläche.

Als die Bauunternehmer mit der Planung begannen, dachten sie zunächst über ein Blockheizkraftwerk und eine Pelletheizung nach, berichtet Jochen Weinzierl, geschäftsführender Gesellschafter von Perfect Living. Beide Optionen schieden allerdings schnell aus. Denn sie konnten keine Tiefgarage bauen, da sie zu nahe ans Grundwasser gekommen wären. So fehlte der Raum für die Anlagentechnik und das Pelletlager.

Großer Speicher für mehr Solarstrom im Gebäude

Photovoltaik war ohnehin geplant, denn das Schwesterunternehmen E.Optimum ist als Energieversorger tätig und wollte hier den Schritt in die Mieterstromlieferung machen. Nun entschieden sie sich, die Photovoltaik-Anlage mit einer Wärmepumpe für die Heizung und Kühlung zu kombinieren. Mit dem günstigen selbst erzeugten Solarstrom können die Kosten für die Energieversorgung gesenkt werden. Deshalb lautete die zentrale Frage in der weiteren Planung: Wie kann möglichst viel Solarstrom im Gebäude selbst verbraucht werden?

Herbert Birk, Inhaber des Fachbetriebs für Gebäudetechnik Elektro Birk, den sie für die Planung und Simulation der Photovoltaikanlage und des Speichersystems beauftragten, riet zu einem größeren Stromspeicher. Dies wurde allerdings in Stufen umgesetzt, da das Bauunternehmen erst einmal Erfahrungen sammeln wollte. Deshalb wurde im ersten Schritt die folgende Anlagentechnik installiert.

Photovoltaik für Strom, Wärme und Elektromobilität

Auf dem Flachdach fanden 259 monokristalline Halbzellmodule mit jeweils 385 Watt Leistung und einer Gesamtanlagenleistung von 99,7 Kilowatt Platz. Die mit 15 Grad Neigung in Richtung Süden installierte Anlage wird rund 100.000 Kilowattstunden Solarstrom im Jahr erzeugen. Für die Speicherung des Solarstroms wurde ein Quattroporte-Batteriespeicher von E3/DC mit 70,2 Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität aufgestellt. Er ist wie die Photovoltaikanlage seit September 2021 in Betrieb.

Der Solarstrom wird von den Bewohnerinnen und Bewohnern, der Tagespflege und für die Haustechnik genutzt. Außerdem können die Mieter und ihre Gäste ebenso wie die Mitarbeiter der Tagespflege die Akkus von Elektrofahrzeugen mit dem Strom vom Dach laden. Dafür wurden im Außenbereich bereits zwei Ladestationen mit jeweils zwei Ladepunkten in Betrieb genommen. Eine weitere Ladestation ist bei den Stellplätzen im Gebäude installiert. Weitere Vorrichtungen sind in Vorbereitung.

Darüber hinaus wird der Solarstrom für Luft-Wasser-Wärmepumpen für die Wärmeerzeugung und Kühlung genutzt. Hierfür gibt es fünf Einzelgeräte, die durch eine Kaskadenschaltung miteinander verbunden sind. Sie haben jeweils 14,7 Kilowatt Heizleistung und 9,2 Kilowatt Kühlleistung, so dass die Gesamt-Heizleistung bei 73,5 und die Gesamt-Kühlleistung bei 46 Kilowatt liegen. Die Heiz- und Kühlleistung kann flexibel an den jeweiligen Bedarf angepasst werden. „Diese intelligente Verschaltung mehrerer Wärmepumpen zu einer Kaskade ist effizienter als ein Gerät“, erklärt Jochen Weinzierl von Perfect Living. Über einen Laufzeitenabgleich werde gewährleistet, dass die einzelnen Geräte gleichmäßig betrieben werden.

Zusätzlich zu den Wärmepumpen wurde eine Gasbrennwert-Heizung mit 80 Kilowatt Heizleistung installiert. Sie wird vor allem für die Erwärmung des Trinkwassers auf Grund der erforderlichen Hochtemperatur eingesetzt. Außerdem wird die Brennwerttherme zum Spitzenlastausgleich der Heizung unterstützend zugeschaltet.

Alle Bewohner nutzen Mieterstrom

Die Umsetzung des Mieterstromkonzeptes sei kein Problem gewesen, sagt Weinzierl. In der Planungsphase hätten sie sich gefragt, ob alle Mieterinnen und Mieter es annehmen würden. Das war der Fall: „Unser Mieterstromangebot wurde sehr wohlwollend aufgenommen.“ Preislich liegt es circa 12 Prozent unter dem Strompreis regionaler Energieversorger. Es gibt einen zentralen Zähler und jede Wohnung hat einen eigenen digitalen Unterzähler. Auch die Vorrichtung für einen Smart-Meter-Gateway für die automatisierte Abrechnung des Mieterstroms wurde schon installiert.

Nachdem die ersten Betriebserfahrungen sehr positiv waren, beschloss das Bauunternehmen im November, die Speicherkapazität zu verdoppeln. Im Dezember soll ein weiteres Quattroporte-Batteriesystem von E3/DC mit ebenfalls 70,2 Kilowattstunden nutzbarer Speicherkapazität installiert werden. Damit wird die berechnete Energieautarkie von 63 auf 80 Prozent steigen und das Ziel, möglichst viel Solarstrom für den Eigenverbrauch zu erzeugen, erreicht. Herbert Birk setzt auf E3/DC-Speicher und ist unter anderem von dem Monitoring begeistert. Mit den verschiedenen Leistungsstellern kann er den Energieverbrauch der einzelnen Verbrauchssegmente wie Haustechnik, Wohnungen und Wärmepumpen ablesen.

Das Offenburger Bauunternehmen feilt derweil schon an den Plänen für die nächsten Bauprojekte. 300 Wohneinheiten sollen in den kommenden Jahren entstehen, als erstes eine weitere Einrichtung für betreutes Wohnen mit 21 Wohnungen. Auch diese wird wieder eine Anlage mit Photovoltaik und Speicher für Strom, Wärmepumpen und Elektromobilität erhalten. Die Erfahrungen mit der Mieterstromlieferung aus der Orangerie in Offenburg wollen die Schwesterunternehmen ebenfalls einfließen lassen und das Angebot weiterentwickeln. Dafür gibt es noch einen Plan: Sie prüfen gerade, ob sich kleine Windenergieanlagen auf den Dächern installieren lassen. So könnten sie noch mehr regenerativen Strom für die hauseigenen Netze produzieren.

Technische Daten – Auf einen Blick

Einrichtung für betreutes Wohnen mit 33 Wohneinheiten und Tagespflege in Massivbauweise (KfW-Standard Effizienzhaus 55); 4.000 m² Nettoraumfläche, davon 2.200 m² beheizte Wohnfläche; Baubeginn: April 2020; Bezug: September 2021

Photovoltaik: Gesamtanlagenleistung 99,7 Kilowatt; Module installiert mit 15 Grad Neigung in Richtung Süden; Stromerzeugung: ca. 100.000 Kilowattstunden im Jahr

Stromspeicherung: Quattroporte-Batteriespeicher von E3/DC mit 70,2 kWh nutzbarer Speicherkapazität; Inbetriebnahme Speicher und PV-Anlage: September 2021; Verdopplung der Speicherkapazität mit zweitem Quattroporte-Speicher mit 70,2 kWh nutzbarer Speicherkapazität im Dezember 2021

Luft-Wasser-Wärmepumpe für Heizung und Kühlung: 5 Einzelgeräte, durch Kaskadenschaltung miteinander verbunden; jeweils 14,7 kW Heizleistung und 9,2 kW Kühlleistung; Gesamt-Heizleistung: 73,5 kW; Gesamt-Kühlleistung: 46 kW

Gasbrennwert-Heizung: 80 kW Leistung – für Trinkwasser-Erwärmung und Spitzenlastausgleich der Heizung

Elektromobilität: 2 Ladestationen mit jeweils 2 Ladepunkten im Außenbereich in Betrieb; 1 Ladestation bei den Stellplätzen im Gebäude in Betrieb; weitere Vorrichtungen in Vorbereitung