Rückblick Event «Strom – vom Dach in den Tank»

Die begrenzte Ressourcen- und Raumverfügbarkeit erfordern von uns ein Umdenken. Die logische Fortsetzung der Energieeffizienz von Gebäuden ist, sie im Zusammenhang mit ihrem Standort und ihren gesamten energetischen Möglichkeiten zu beurteilen. Referenten aus unterschiedlichen Fachbereichen haben dies versucht.

Noah Heynen erläuterte Konzepte, wie zukünftig und auch schon heute Batteriespeicher und ein gute Steuerung ein energieautarkes Mehrfamilienhaus bedienen. Als CEO der Helion Solar beschäftigt er sich seit Jahren mit dem Thema Photovoltaik und Stromspeicherung.

Seine zwei Ansätze teilen sich in die Gebiete Stromverbrauch und -speicherung: 

1.      Stromverbrauch intelligent steuern mit…

a)      … Warmwasser aus Solarstrom: Hier ist die Kombination mit einem bestehenden Boiler oder einem neuen Wärmepumpen-Boiler möglich. Diese Variante ist wesentlich günstiger als Warmwasser aus Solarthermie. So kann mehr des selber produzierten Stroms genutzt werden.

b)      … Heizen mit Solarstrom: Bei diesem Ansatz ist eine Kombination mit der Wärmepumpe oder einer Holzheizung ideal.

2. Strom speichern mit

a) … dem E-Mobility Lösungsansatz: Mit Solarstrom können Elektroautos wirklich CO2-frei fahren. Das E-Mobil lädt sich mit dieser Lösung und wann immer möglich automatisch mit dem eigenen Strom auf.

b)      … dem Speicher als Lösungsansatz: Auf dem aktuellen Markt gibt es Speichergrössen von 2 bis 16 kWh. Es sind Grossspeicheranlagen, Brennstoffzellen, Wärmetanks oder Boiler.

Am Beispiel des ersten energieautarken Mehrfamilienhauses der Schweiz hat Noah Heynen die verschiedenen Möglichkeiten aufgezeigt. Seine Hauptbotschaft: Es funktioniert! Allerdings findet er, dass das energieautarke Haus nicht zwingend die eine Lösung ist. Viel wichtiger ist die bessere, intelligentere Vernetzung von Stromproduzent und den privaten «Prosumern» (Producer von eigenem Strom und Consumer von Netzstrom).

Dr. Brigitte Buchmann von der EMPA betrachtete in ihrem Referat die Möglichkeiten der Elektromobilität auf die CO2-Reduktion. Sie zeigt drei Möglichkeiten auf, erneuerbare Energiequellen besser zu nutzen: 

1. Energie speichern und später brauchen
2. Energie in andere Energieträger umwandeln
3. Die Nachfrage nach Energie so steuern, damit die Nachfrage das Angebot trifft.

Ihr ist ein Aspekt besonders wichtig: Auch die strombasierte Mobilität, seien das Elektro-, Wasserstofffahrzeuge oder Fahrzeuge mit synthetischen Treibstoffen, hat ihre Kehrseite. Sie führt zwar zu einer tieferen CO2-Belastung. Das Stromnetz wird dadurch aber stärker belastet. Eine Gesamtbetrachtung ist deshalb unerlässlich. Besonders in Bezug auf die Herkunft des Treibstoffs. Sie spielt in der Realität die grösste Rolle, wird in der CO2-Gesetzgebung aber heute nicht berücksichtigt. Die beste Lösung ist deshalb, nicht verwendete, erneuerbare Energie flexibel für die Mobilität zu nutzen.

Die Empa arbeitet in diesem Bereich mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und der öffentlichen Hand zusammen. Sie haben unter anderem den Future Mobility Demonstrator «move» entwickelt. Denn die Empa sieht eine grosse Chance in der Umwandlung erneuerbarer Elektrizität in CO2-arme und speicherbare Energieträger. Diese können Wasserstoff oder Methan sein und als Treibstoffe für den Individual- oder Güterverkehr dienen.

Marco Piffaretti forscht seit über 30 Jahren in der Praxis an den Chancen und Hindernissen von Elektrofahrzeugen. Sein Ziel ist es, den Stromkreislauf von Haus und Auto zusammen zu schliessen. Er sieht dafür vier Lösungsansätze:

1. Die Photovoltaikanlage und das Elektroauto sind miteinander verbunden.
2. Sogenannte Solar Carports, Autounterstände mit Solardächern, produzieren direkt Energie für das Elektroauto.
3. Autobatterien werden zur Stromspeicherung eingesetzt.
4. Das Stromnetz wird mit grünen Zertifikaten aufgrund der virtuellen Nutzung erneuerbarer Energiequellen gebraucht, anstatt der realen Produktion und Nutzung. 

Diese vier Lösungsansätze verbindet Marco Piffaretti in seinem Projekt SUN2WHEEL. Es ermöglicht die beste technische und ökonomische Lösung, weil es alle Teile als ganzheitliches System betrachtet. Der Strom soll zuerst für die Mobilität, dann im Haus und erst danach im Netz eingesetzt werden. In Rovio hat er sich letzten Herbst die erste SUN2WHEEL-Garage gebaut. Sie enthält einen Smart Controller zur intelligenten Verteilung des Stroms, eine Second-Life-Batterie eines Elektroautos zur Speicherung der Energie und eine Ladestation für Elektrofahrzeuge. Die Garagenbesitzer profitieren von grüner Energie, günstigerem Strom und damit einer schnelleren Amortisation und sind unabhängiger bei Stromausfällen. Aber auch die Energieversorgungsunternehmen profitieren: Sie können die Netzspitzen brechen, die Netzlast besser verteilen und sich Netzinvestitionen sparen.

Johan Verbiest zeigte anhand eines typisch schweizerischen Einfamilienhausquartiers, wie der aktuelle Stand der Haustechnik ist. Eine Grundvoraussetzung für Nachhaltigkeit ist Qualität. Bei den einzelnen Komponenten und vor allem bei ihrer integralen Vernetzung. Die Heizung, Lüftung, das Brauchwarmwasser und die Photovoltaikanlage sind auf einander abzustimmen. Auch die Gebäudehülle, Energieerzeugung, die Thermostate, die Gebäudeautomation, die Alarmanlage und Beschattung sollten miteinander kommunizieren und nicht kontraproduktiv gesteuert werden. Seine Tipps für Quick-Wins sind: 

• Die Luft-Wasser-Wärmepumpe setzt er dann ein, wann sie am effizientesten ist –nämlich bei hohen Aussentemperaturen, wie beispielsweise am Mittag.
• Die Lüftung läuft vor allem dann, wenn die ganze Familie zu Hause ist, d.h. vor allem Nachts – und gedrosselt, wenn nicht alle zuhause sind.
• Man benötigt nicht überall Zu- und Abluft. Besser ist ein durchdachtes Lüftungskonzept mit Überströmung unverbrauchter Luft.

Speziell auf die integrale Planung setzt Johan Verbiest den Fokus. Anhand praxisorientierter Beispiele hat das intelligente Zusammenspiel der Haustechnik erklärt: 

• Beschattung und Heizung: Die Storensteuerung kennt die Innentemperatur und bewertet diese höher als den «prophylaktischen» Blendenschutz.
• Lüftung und Alarmanlage: Die Lüftung schaltet ab, wenn Fenster geöffnet sind, bzw. drosselt, wenn niemand zu Hause ist. Die Alarmanlage steuert deshalb die Lüftung.
• Wärmepumpe, Heizverteilung und PV nutzen gezielte Zeitfenster für die Heizung und Warmwasseraufbereitung.

Auf einen eminent wichtigen Punkt weist Johan Verbiest am Ende seines Referates hin: Es kann alles noch so gut zusammenspielen. Entscheidend für die Energieeffizienz eines Gebäudes bleiben die Nutzer. Diese können zum Beispiel mit Hilfe eines Monitoring-Systems informiert und geleitet werden.

Mit gutem Marketing schafft Tesla Begeisterung für die Elektromobilität. Jonas Brunvoll erklärte das Tesla-Konzept, welches über das reine Fahrzeug hinaus geht. Das Firmenziel ist es, den Übergang zu einem nachhaltigen Transportwesen zu beschleunigen. Neben den Elektroautos hat Tesla eine Fabrik gebaut, in welcher eine Speicherbatterie produziert wird. Diese soll Solarstrom oder günstigen Nachtstrom von Privathaushalten speichern. In Zukunft sollen Hausdächer sogar mit Tesla-Dachziegeln mit Solarzellen aus Glas gebaut werden, um Energie zu gewinnen. Sogar die Tesla-Fahrzeuge sollen mit ihren aus Glas bestehenden Dächern und integrierten Solarzellen den eigenen Strom liefern.

Alle Referenten sind sich einig: Jetzt müssen die verschiedenen Akteure besser zusammenspielen. Es gibt viele erfolgsversprechende Lösungen und Ansätze. Nur wenn diese ihre Stärken miteinander ausspielen können, sind wir für die zukünftigen Umwelt- und Energieherausforderungen gewappnet.