Kennzeichen Photovoltaik: Strom gewinnen, speichern und verteilen, hier ein Blick auf die Ausstellung im Bau
© BDF/Peter Sondermann

Am 14. September eröffnete die Fertighauswelt Wuppertal. Bestandteil der neuen Ausstellung sind Plus-Energie-Häuser, ein intelligentes Stromnetz und ein zentraler Energiespeicher.

Smart. Das Wort steht im Englischen für geschickt, klug und gewitzt. Im Deutschen wird es gern genutzt für intelligente, meist technische Lösungen. Bei seiner Ein-Deutschung hat der Smart kräftig mitgeholfen. Das Kompaktauto, das zuerst spöttisch belächelt wurde, gehört heute zusammen mit seinen Cousinen und Cousins aus den anderen Autofamilien ganz selbstverständlich ins Straßenbild. Smart Meter heißen die Messsysteme, mit denen nach dem Willen der Europäischen Union bis 2020 mindestens 80% der Stromverbraucher ausgestattet werden sollen. Diese elektronischen Messeinrichtungen erfassen den Energieverbrauch nicht nur, sondern ermöglichen die Überprüfung von Energieverbrauch und -kosten. Und sie sind in der Lage sind, auch den Verbrauch von Wasser, Gas und Fernwärme zu messen. Darüber hinaus können mit den Messeinrichtungen gezielt Verbraucher (Waschmaschinen, Geschirrspüler) angesprochen werden, um diese in Betrieb zu setzen, wenn die Stromkosten besonders günstig sind.

Außerdem liefern sie den Smart Grids wichtige Daten für die Steuerung. Smart Grids wiederum sind intelligente Stromverteilungsnetze, die im Zusammenspiel mit den Energieerzeugern, Übertragungsnetzen und dem Verbraucher die Verteilung der Energie kommunizieren, lenken und sichern. Hintergrund dieser Entwicklung ist der Wandel auf dem Energieerzeugungssektor. Bislang produzier(t)en die Kraftwerke den Strom in Abhängigkeit des Verbrauchs. Mit regenerativen Energien, wie Wind- oder Sonnenkraft ist das nicht mehr möglich, weil der Wind nicht immer dann pustet, wenn Strom gebraucht wird. Hier sind neue Lösungen erforderlich.

Wie könnten sie aussehen? Lassen sich Smart Grids bzw. Bausteine für diese riesigen Stromverteilungsnetze auch lokal realisieren? Wenn ja, was ist dabei zu bedenken und was ist dafür notwendig? Mit diesen Fragen befasste sich der Bundesverband Deutscher Fertigbau (BDF) unter anderem bei der Planung für die Fertighauswelt Wuppertal und fasste den Entschluss, mit diesem Referenzprojekt Antworten zu finden. Aus diesem Grund ist die gesamte Musterhaus-Ausstellung, die am 14. September 2013 eröffnet wurde, zugleich als energieeffizientes Quartier angelegt.

Alle Häuser sind Plus-Energie-Häuser und produzieren mehr Strom, als für ihren Betrieb gebraucht wird
© BDF

Das Ausstellungsgelände ist 18.000 m² groß und in 20 Grundstücksparzellen unterteilt, die zwischen 400 und 550 m² groß sind. Das ist ein realistischer Zuschnitt für ein stadtnahes Wohnquartier etwa im Ruhrgebiet. Bebaut sind die Grundstücke mit zurzeit 16 Einfamilienhäusern und dem Empfangsgebäude. Ein weiteres Haus wird in Kürze errichtet, zwei Grundstücke sind noch frei.

Allen Häusern gemeinsam sind das Baumaterial Holz und die industrielle Vorfertigung. Auch sind alle Häuser Plus-Energie-Häuser und alle produzieren selbst mehr Strom aus erneuerbaren Energiequellen, als für ihren Betrieb gebraucht wird. Das Besondere an dieser Ausstellung ist das Technikkonzept. Dessen Kern bilden die Vernetzung aller Häuser, das intelligente, also smarte Stromnetz und ein zentraler Energiespeicher auf dem Ausstellungsgelände.

Wie eine riesige Batterie

Dorthin fließt der Überschuss an Strom, den die Photovoltaikanlagen auf den Hausdächern tagsüber erzeugen. Dieser so genannte Redox-Flow-Speicher funktioniert wie eine riesige Batterie, die den Strom immer dann zur Verfügung stellt, wenn er gebraucht wird. Sensoren in allen Häusern messen ständig die Energieströme und regeln die Verteilung.

An die Ausstellung angedockt ist außerdem eine Tankstelle für E-Mobile, die in ihrer endgültigen Ausbaustufe zwei Elektroautos und sechs Pedelecs gleichzeitig laden kann. Rein rechnerisch reicht das Energieplus der Ausstellung aus, um 20 E-Mobile mit einer Jahresfahrleistung von knapp 10.000 km zu betreiben. Der BDF plant, die FertighausWelt in ein Forschungsprojekt einzubringen. Eine wissenschaftliche Begleitung durch das Fraunhofer Institut für Bauphysik soll neue Aufschlüsse darüber geben, wie die umweltfreundlichen Wohnquartiere der Zukunft auch wirtschaftlich optimal betrieben werden können. Ziel ist ein intelligentes Lastmanagement, das Kommunen und Entwicklern innovative Wege für nachhaltige und smarte Siedlungsprojekte aufzeigt.

Erschienen in BundesBauBlatt 11/2013 und online auf www.bundesbaublatt.de