Demonstrator-Liegenschaften

Das Projekt generationHof ist ein smart grid Quartier mit nachhaltiger, energieeffizienter, dezentraler Energieversorgung. Eine lokale Energieversorgung mit Bürgerbeteiligung und transparenter Abrechnung sind hier realisiert.

Im idyllischen Ortsteil Magdeburg-Randau zwischen der alten und neuen Elbe liegt das Projektgelände von generationHof. Das Gelände umfasst 2 Mehrfamilienhäusern und 5 zusammenhängenden Reihenhäusern mit insgesamt 19 Wohneinheiten.
 

Ziel: Laufzeitenoptimierung BHKW, PV-Eigenverbrauchsmaximierung

Gebäude-Daten:

• Heizsystem: Blockheizkraftwerk SenerTec SE Plus + Buderus Therme
• PV: 26,13 kWp + Solar Edge Wechselrichter
• Stromspeicher: BYD
• Messtechnik: Comgy GmbH
• Gesamtwärmebedarf: ca. 253 MWh/a
  
  

Alternatives Energie- und Abrechnungskonzept

Versorgt werden die Mieter mit Strom, Wärme und Wasser durch ein geschlossenes, lokales Verteilnetz, dessen Konzept von den Grüne Lokalversorger stammt. Erzeugt werden Wärme und Strom durch ein Mini-Blockheizkraftwerk (BHKW) und eine Photovoltaik Anlage. Die Abrechnung der Kosten erfolgt im Guthabenverfahren, das sicherstellt, dass Mieter unmittelbar die Energie bezahlen, die sie beziehen. Darüber hinaus erhalten sie eine monatliche Abrechnung.

Um den Aufwand und die Kosten der Abrechnung gering zu halten, wird in Zusammenarbeit mit Comgy ein innovative Abrechnungssystem eingesetzt, das sowohl die Energie- als auch die sonstige Betriebskostenabrechnung vereinfacht und transparenter macht.

Mit Hilfe der Live-Anzeige können die Mieter jederzeit sehen, wie viel Energie sie verbrauchen und wie viel das Mini-BHKW einspeist bzw. wie viel Fremdstrom bezogen wird.

Durch Transparenz und die monatliche Abrechnung aller verbrauchsabhängigen Betriebskosten konnten die Mieter ihre Energiekosten um 20 % bis 30 % senken.

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Messungen und Zwischenergebnisse zum Projekt können Sie den Tabellen der folgenden Seite entnehmen:

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Ziel: PV-Eigenverbrauchsmaximierung für Wärmepumpen-Betrieb

Gebäude-Daten: 

• Nutzfläche 90 m², Heizlast 4,6 kW
• Heizsystem: Inverter Wärmepumpe für Heizung und Kühlung
  (+ Spitzengaskessel und Solarthermieanlage)
• Wärmepumpe: Waterkotte EcoTouch Geo Inverter 2,1 – 7,4 kW bei B0/W35
• PVT-SoLink-Kollektoren: Nennleistung 3,4 kWpel
• Wärmespeicher: Modularer VARICAL-Pufferspeicher 2800 l
• Kältespeicher: Ladentspeicher (Eis/Wasser) 300 l
• SGR - Einstellungen:
  Heizbetrieb: + 15 Kelvin, Kühlbetrieb: - 5 Kelvin, Warmwasser:+ 8 Kelvin
• Gesamtwärmebedarf 8000 kWh/a

Die Demonstrationsanlage in Lörrach wurde für die Umsetzung von zwei Projektzielen aufgebaut: das DynOptEn-Energiemanagement wird an Hand dieser Anlage erstmalig entwickelt. Dabei soll auch der sommerliche Kühlbetrieb mit SOLINK PVT-Kollektoren und Inverterwärmepumpe erprobt werden.

Es wurden die von Consolar entwickelten SOLINK PVT-Kollektoren mit einer Sole-Wasser-Inverterwärmepumpe, einem 300 l Kälte- (Eis-)speicher sowie einem modularen VARICAL-Pufferspeicher 2800 l kombiniert. Hiermit wurde sowohl der winterliche Heizbetrieb als auch der sommerliche Betrieb zur Kühlung mit diesem System erfolgreich demonstriert. Die sommerliche Wärmeabfuhr geschieht über die SOLINK PVT-Kollektoren. Im Winter dienen die SOLINK PVT-Kollektoren als Wärmequelle für die Wärmepumpe. Beide Funktionen konnten im ersten Betriebsjahr positiv getestet werden.

Das im DynOptEn-Projekt entwickelte Energiemanagement hat das Ziel den PV-Eigenverbrauch aus den SOLINK PVT-Kollektoren zu maximieren. Zur Lastverschiebung und Pufferung dient der 2800 l Speicher. Für die sommerliche Lastverschiebung auf der Kälteseite wurde zusätzlich der 300 l Eisspeicher eingebaut. Weiterhin ist eine Gastherme in die Anlage integriert, die im zweiten Schritt ebenfalls vom dynOpt-Energiemanager angesteuert werden kann.

Erkennt das DynOptEn-Energiemanagement Wärme- bzw. Kältebedarf über den selbstlernenden Algorithmus innerhalb der nächsten 24 - 48 h und sind die Wetterbedingungen gut für PV-Eigenverbrauch dann erfolgt via SG-Ready-Schnittstelle die Anforderung an die Wärmepumpe zum bevorzugten Betrieb in dieser Zeit und Heizen bzw. Kühlen auf Vorrat.

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Ziel: PV-Eigenverbrauchsmaximierung für Wärmepumpen-Betrieb Wärme/Kälte

Gebäude-Daten:

• Baujahr: 2017, Wohn/Nutzfläche 73 m2,Pultdach, Dachneigung 7°
• Heizsystem: Split-WP mit Deckenstrahlplatten für Heizung und Kühlung,
  Heizlast 4,4 kW, Kühllast 3,75 kW,
• PV: Nennleistung 20 kW, (Eigenverbrauchsmaximierung + Einspeisung),
  Neigungswinkel: 15°, Ausrichtung Ost/West
• Wärmepumpe: Rotex Leistung 4,3 kW, WW-Soll Temp. 40 °C; Puffergröße 500 l
• Einstellungen: max. Vorlauftemperatur Heizbetrieb ca. 38 °C,
  min. Vorlauftemperatur Kühlbetrieb ca. 20 °C
• Gesamtwärmebedarf: ca. 5.000 kWh/a
• Deckenstrahlplatten: gesamt ca. 18 m²

Gebäudeinfo

Das Gebäudekonzept beruht auf dem Ziel ein zukunftsfähiges Plus-Energie-Bürogebäude zu erstellen. Hierzu wurde ein auf Streifenfundamenten gelagertes Holzständerbauwerk errichtet, welches auf guter Dämmung, 3-fach Verglasung und durch einen großen Dachüberstand gewährleisteten sommerlichem Sonnenschutz basiert.

Haustechnik

Grundlage der Energieversorgung bildet eine 20 kW_p Photovoltaik-Anlage, die durch eine Ost/West-Ausrichtung den Tagesbedarf generell abdeckt. Die Räume werden mit Deckenstrahlplatten beheizt und ggf. auch im Sommer gekühlt. Wärme und Kälte hierfür stellt eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zur Verfügung. Ein druckloser Kunststoff-Speicher mit internen Wellrohrtauschern versorgt die Heizflächen und übernimmt die Bereitstellung von Trinkwasser warm.

Demonstrator

Ziel im Projekt ist es den PV-Eigenverbrauch des Gebäudes zu maximieren. Im Zuge der Integration der haustechnischen Komponenten in den Demonstrator wurde zusätzliche Messtechnik in Form von Stromzählern, Fühlern und dem Schnittstellenmodul installiert.

Erkennt das DynOptEn-Energiemanagement Wärme- bzw. Kältebedarf über den selbstlernenden Algorithmus innerhalb der nächsten 24 - 48 h und sind die Wetterbedingungen gut für PV-Eigenverbrauch dann erfolgt via SG-Ready-Schnittstelle die Anforderung an die Wärmepumpe zum bevorzugten Betrieb in dieser Zeit und Heizen bzw. Kühlen auf Vorrat.