Klimaneutral komfortabel wohnen ohne Nebenkosten

Die Stiftung Umwelt Arena Schweiz hat in Männedorf zwei klimaneutrale Mehrfamilienhäuser gebaut. Das Projekt wurde vom Bundesamt für Energie mit dem «Watt d’Or» 2021 ausgezeichnet.

Ein Advertorial der Firma ABB

Redaktionelle Bearbeitung: eTrends

Im Sommer 2020 konnten 16 Familien in Männedorf am Zürichsee zwei Mehrfamilienhäuser beziehen, die sich selbst mit Energie versorgen. Das Smart-Home-System ABB-free@home ermöglicht es den Mieterinnen und Mietern, energieeffizient und komfortabel zu wohnen. Kosten für Strom und Heizung fallen für sie keine an – wenn sie innerhalb der vereinbarten Grenzen bleiben.

Der Sommerüberschuss aus der Photovoltaikanlage wird über das «Power to Gas»-Verfahren ins Schweizer Erdgasnetz geleitet, was es im Winter ermöglicht, übers Jahr gesehen energieneutral daraus wieder Strom und Wärme vor Ort zu produzieren. Die beiden durchgängig mit ABB-free@home ausgerüsteten Häuser sind bewohnte Kraftwerke, mit Photovoltaikmodulen an den Fassaden und auf den Dächern.

Als Laie sieht man das nicht auf den ersten Blick. «Weisse und dunkle, eingefärbte und strukturierte Photovoltaikfassaden, wie wir sie in Männedorf einsetzen, dienen sowohl als Wetterschutz als auch zur Energiegewinnung», sagt René Schmid, Architekt der Überbauungen. Diese umfassende photovoltaische Nutzung soll – ergänzt durch zwei kleine Windturbinen auf dem Dach sowie Verstromung aus Biogas durch das Verwerten organischer Abfälle – jährlich 95 000 kWh Strom liefern.

Für die Aufbereitung von Warmwasser sowie für die Heizung wird für die Überbauung jährlich ein Stromverbrauch von je rund 15 000 kWh kalkuliert. Den Mietern stehen je 2000 kWh elektrische Energie pro Jahr kostenlos zur Verfügung.

Batterie- und Eisspeicher als clevere Energiezentrale

Damit die Überbauung insgesamt mehr Energie generiert als sie verbraucht und diese auch immer dann zur Verfügung steht, wenn die Nutzerinnen und Nutzer sie benötigen, wurden eine ganze Reihe von Systemen und Lösungen integriert. Als smarte Energiezentrale dient eine «Hybridbox» – eine Kombination aus kleinem Blockheizkraftwerk, Wärmepumpenanlage und interner Wärmerückgewinnung. Sie ist mit einem kompakten Eisspeicher gekoppelt. So kann die Energie des Phasenwechsels von Wasser, das heisst Gefrieren und Auftauen, per Wärmepumpe genutzt werden.

Ein Batteriespeicher mit einer Kapazität von rund 75 kWh steht für den kurzfristigen Ausgleich des Stromverbrauchs zur Verfügung. Das reicht aus, um die Überbauung in den Sommermonaten während der Nacht zu 100 Prozent mit tagsüber produzierter Solarenergie zu versorgen.

Neuer Ansatz für den Ausgleich über die Jahreszeiten hinweg

Für den Ausgleich über die Jahreszeiten hinweg hat die Stiftung Umwelt Arena einen neuen Ansatz gewählt: Rund ein Fünftel der sommerlichen Photovoltaikproduktion fällt als Überschuss an. Er wird über das Stromnetz an eine externe Langzeitspeicherung geliefert, an die «Power-to-Gas»-Anlage der Hochschule Rapperswil. Dort wird mittels Elektrolyse zuerst Wasserstoff produziert. Durch eine chemische Reaktion mit CO₂ entsteht synthetisches Methan, das ins Schweizer Erdgasnetz eingespeist wird. Bei Bedarf kann in der Überbauung die so produzierte Menge Gas aus dem Versorgungsnetz entnommen und in der Hybridbox zur Generierung von Strom und Wärme genutzt werden. Bei dieser Verbrennung wird gleich viel CO₂ freigesetzt, wie durch die Methansynthese gebunden wurde. Das Verfahren bleibt also CO₂-neutral.

«Erfahrungsgemäss können Mieter etwa 20 Prozent ihres Energieverbrauchs durch ihr Verhalten und intelligente Steuerung einsparen, ohne Komfortverlust», erklärt Walter Schmid, Präsident der Stiftung Umwelt Arena Schweiz. Mit einem Gebäudeautomationssystem lässt sich das weit einfacher und konsequenter umsetzen als manuell.

ABB-free@home für Komfort, Sicherheit und Effizienz

Damit die Mieterinnen und Mieter möglichst energieeffizient und komfortabel wohnen können, wurden alle Wohnungen mit dem Smart-Home-System ABB-free@home ausgerüstet. ABB-free@home steht für einfachste Installation, Inbetriebnahme und Bedienung. Das System lässt sich optimal den Wünschen der Bewohner und den Anforderungen der Räumlichkeiten anpassen.

Die intelligente Technologie steuert Licht, Jalousien, Heizung und Klima und stimmt die Funktionen perfekt aufeinander ab. Das modulare System bietet höchste Flexibilität, einfaches Nachrüsten einzelner Features und eine ganz persönliche Konfiguration. Es lassen sich Aktionen und Szenarien programmieren, etwa zur Beschattung durch die Jalousien im Sommer. Eingebunden ist auch eine Wetterstation – zur Erfassung von Aussentemperatur, Helligkeit sowie Windgeschwindigkeit. Das smarte System lässt sich via Touchpanel ebenso bedienen wie über ein Smartphone, Sprachsteuerung oder über schlichte Taster.

Interoperabilität wird immer wichtiger

Aufgrund der zunehmenden Vernetzung und Digitalisierung wird die Interoperabilität immer wichtiger. DALI-Leuchten, Philipps Hue LEDs, Sonos und Haushaltgeräte lassen sich mühelos integrieren, für die Bedienung steht eine intuitive App zur Verfügung. Mit einem free@home Alarm-Stick lassen sich auch nachträglich die Rauch- und Wärmemelder sowie die Kohlenmonoxid-(CO)-Melder integrieren. Integriert wurde in Männedorf zudem die Zweidraht-basierte Türkommunikation ABB-Welcome mit Video, was den Mieterinnen und Mietern zusätzlichen Komfort und Sicherheit bringt. Zudem stammt die gesamte Niederspannungsverteilung in den beiden Mehrfamilienhäusern von ABB. Die Bedienerfreundlichkeit und Integrationsmöglichkeiten von ABB-free@home überzeugen die Mieterschaft – die Bauherrschaft ist von der hohen Flexibilität, Innovation und Investitionssicherheit begeistert.

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