Aktiv Stadthaus Speicherstraße

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1 EGS-plan Ingenieurgesellschaft für Energie-, Gebäude- und Solartechnik mbh Aktiv Stadthaus Speicherstraße Effizienzhaus Plus Pilotprojekt im Mehrgeschossbau Dr.-Ing. Boris Mahler Steinbeis-Transferzentrum Energie-, Gebäude- und Solartechnik

2 Wer sind wir? Team von 70 Mitarbeitern in Stuttgart Energiekonzeption Bauphysik - Gebäudetechnik Steinbeis Transferzentrum EGS (Forschung) EGS-plan (Planung) Ingenieurgesellschaft für Energie-, Gebäude- und Solartechnik mbh Seit mehr als 25 Jahren energieeffiziente Gebäude mit hohem Nutzerkomfort 3

3 Projektbeteiligte Aktiv Stadthaus Bauherr Architektur Forschung STZ-EGS Berliner Institut für Sozialforschung BP+TGA Planung Nutzerinterface Betrieb Förderung 4

4 Aktiv Stadthaus - Effizienzhaus Plus -? Wenig Verbrauchen! Viel Erzeugen! Passive Maßnahmen Aktive Techniken Effizienzhaus Plus: Verbrauch < Erzeugung 5

5 Was ist Plus? - Bilanzgrenzen! Bilanzraum Anforderung Legende Raumwärme Warmwasser Hilfsenergie Beleuchtung Haushaltsstrom EEB PEB < 0* < 0* EEB: Endenergiebedarf PEB: Primärenergiebedarf Erneuerbare Energie Elektromobilität Graue Energie Effizienzhaus-Plus, BMVBS aktivplus e.v. 7

6 Frankfurt Speicherstraße am Westhafen Grundstück seit >10a unbebaubar, 9m Tiefe, 150m Länge Quelle: Microsoft 2011; Bearbeitung: STZ 10

7 Aktiv-Stadthaus, Frankfurt a. M. Wunsch / Animation

8 Aktiv-Stadthaus, Frankfurt Regelgeschoss 9m Tiefe, 150m Länge Quelle: HHS Planer + Architekten 12

9 Technikkonzept Aktiv-Stadthaus, Frankfurt 250 kw 74 Wohneinheiten 2 Gewerbeeinheiten 8 Geschosse Anschluss an exist. TG Photovoltaik Wechselrichter Energiemanagement Stromspeicher Haushaltsgeräte Elektronische Geräte Beleuchtung Warmwasser 120 kw Raumwärme Pufferspeicher Wärmepumpe Dezentrale Lüftung mit WRG Gebäudeautomation Luft Abwasserkanal 250 kwh Stromnetz E-Mobilität 120 kwth 13

10 Endenergiebilanz Planwerte mit Gewerbe Gewerbe E-Mobilität PV-Fassade Nutzerstrom Allg.Strom Hilfsstrom Warmwasser PV-Dach Heizung PV Fassade steigert Stromerzeugung um 20% 22

11 Wärmequelle Abwasser Trasse in der Straße Hafenstraße Der Kanal ist aufgrund zu geringer Abwassermengen nicht geeignet. 24

12 JAZ Wärmepumpe 32

13 Photovoltaik auf dem Dach 251 kwp 20% Wirkungsgrad 37

14 Batteriespeichersystem und Zentralwechselrichter PV- Anlage DC/DC Batteriespeicher Lithium-Eisen-Phosphat Speicher Nennkapazität: 250 kwh Hersteller: Fa. Sinusstrom Eigenstromnutzung 34 -> 50% 41

15 44

16 Messwerte Batterie 45

17 Photovoltaik an der Fassade Hohe ästhetische Ansprüche an Photovoltaik an der Fassade Berücksichtigung von Verschattung der unteren Geschosse Vergleich verschiedener Modultechnologien erforderlich Optik unterschiedlicher Modultypen: Quelle: Sto Würth Solar Quelle: Schott Solar Quelle: Arnold Glaswerk Quelle: MAGE Sunovation Quelle: Sunways Quelle: Solarnova 48

18 Kosten/Nutzen-Verhältnis (netto) Investition Investition Investition Leistung Ertrag 2016 [ /m² Modulfläche ] [ /kw p ] [ /m² BGF ] [kw p ] [kwh/kw p ] Dach , Fassade , ct/kwh 67 ct/kwh 300% 250% 264% Dach Fassade Stark vereinfachte Betrachtung: Kosten/20a/jährlicher Ertrag 200% 150% 100% 157% 123% 100% 100% 100% 100% 100% 50% 47% 39% 0% Investition [ /m²modulfläche] Investition [ /kwp] Investition [ /m²bgf] Leistung [kwp] Ertrag 2016 [kwh/kwp] 58

19 Stromerzeugung Fassade je Geschoss und Dach [kwh/kw p ] 100 % Die Hälfte 48 % Die Hälfte 31 % 36 % 40 % 40 % 26 % * Messwerte Jahr

20 Carsharing mit E-Mobilität und Sonnenstrom 68

21 E-Mobilität (Carsharing) durchschnittlich 30 km/d je Fahrzeug (aktuell 2 E-Fahrzeuge) 69

22 Nutzerstrom Wohneinheiten pro m² Wohnfläche 72

23 Wärmeverbrauch Heizung Warmwasser+Badheizkörper 79

24 Gesamtenergiebilanz 2016 Erzeugung Verbrauch 81

25 Endenergiebilanz Planung <-> Messung 2016 Berechnete Stromerzeugung Energiebedarf Energieverbrauch Gemessene Stromerzeugung Standort Frankfurt AN=8.789m² 83

26 72% Eigenversorgungsgrad nach aktivplus e.v. Messwerte

27 Nutzerinterface Aktiv Stadthaus in jeder Wohnung Umfrage Berliner Institut für Sozialforschung Wie wichtig ist es Ihnen, Ihren Energieverbrauch zu kennen? (in %) 101

28 NIF Untermenue 102

29 Wohnen in der Stadt 119

30 Wie zufrieden sind Sie mit Ihrer Wohnung? 95% 131

31 Zielwerte CO 2 Emissionen Wohnen Gesamtkonsum heute 11 t CO 2 /(EW a) davon entfallen 25 % auf Wohnen Globales 2-Grad-Ziel Gesamtkonsum bis 2050: < 2 t CO 2 /(EW a)* 25 % für Wohnen: < 0,5 t CO 2 /(EW a) Zielwert CO 2 -Emissionen 13 kg/m²wfl*a Quelle: ifeu, CO2-Emissionen pro Kopf in Deutschland Watt Gesellschaft, SIA 2011 Zielwert CO 2 -Emissionen Neubau 11 kg/m²*a Zielwert CO 2 -Emissionen Sanierung 10 kg/m²*a * Rogelj, J.et al. (2011): Emission pathways consistent with a 2 C global temperature limit, Nature Climate Change 1,

32 Ökobilanz Treibhauspotential Vergleich Energiestandards DGNB Referenzgebäude Passivhaus mit Holzfassade Aktiv Stadthaus Quelle: FGee, TU Darmstadt 135

33 Lust auf mehr? Schulungstermine verfügbar Foto Barbara Staubach 138