CO2-neutral

Die Energie ist gratis: So schön wohnt es sich im Kraftwerk

Verschiedenfarbige Solarmodule zieren die Fassade der Wohnüberbauung in Männedorf.

Verschiedenfarbige Solarmodule zieren die Fassade der Wohnüberbauung in Männedorf.

Im zürcherischen Männedorf ist eine CO2-neutrale Wohnüberbauung bezugsbereit, in welcher der Mieter die Energie gratis erhält. Ein bewohnbares Kraftwerk, das ohne fremden Strom auskommt.

So muss in Zukunft gebaut und gewohnt werden. Die Rede ist hier nicht etwa von einem theoretischen Architektur-Modell auf einem Computer-Bildschirm. Wir stehen vor einer fertig gebauten Wohnüberbauung mit 16 Mietwohnungen. Angekündigt wird dieses Projekt als «erste Wohnüberbauung der Welt mit eigener CO2-neutraler Energieproduktion – und das ohne Strom- und Heizkosten für den Mieter».

Mehr eigenen Strom im Haus verbrauchen

Die Überbauung im zürcherischen Männedorf ist ein «Leuchtturm-Projekt» der Stiftung «Umwelt Arena Schweiz» und beantwortet real die wichtigsten Fragen um die Zukunft des Wohnens. Das bestätigt Peter Richner, stellvertretender Direktor der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa in Dübendorf. «Es ist für die Energiewende entscheidend, dass die Eigenproduktion und vor allem auch der Eigenverbrauch in den Gebäuden erhöht wird.»

Das Grün im Garten wird zu Biogas.

Das Grün im Garten wird zu Biogas.

Das Wohnen braucht heute 42 Prozent des schweizerischen Energiebedarfs. Setzt man beim Heizen vermehrt auf Wärmepumpen und weniger auf Öl, wird in Zukunft noch mehr Strom gebraucht werden. Auch die Elektrifizierung der Mobilität wird den Stromverbrauch weiter nach oben treiben. Kommt dazu, dass die Kernkraftwerke mit der Zeit vom Netz gehen sollen, die ohne Rücksicht auf Wind und Wetter Energie produzieren. Mehr Stromimporte drohen und Richner sagt dazu: «CO2-freier Strom in der Schweiz ist ein Mythos». Strom kommt auch aus Kohlekraftwerken und selbst bei der Herstellung der Solarmodule in China wird CO2 freigesetzt.

Zwei Windräder für die Lifte

Da macht es sich bezahlt, dass die neue Wohnüberbauung in Männedorf nicht auf fremden Strom angewiesen ist. Das bewohnbare Kraftwerk hat auf dem Dach zwei Windräder stehen, die den Strom für den Lift produzieren. Das ganze Gebäude, also Dach und Fassaden, ist mit Solarmodulen bedeckt. «Und alles was hier grün ist, wird als nachwachsender Rohstoff genutzt», sagt der Zürcher Architekt René Schmid beim Rundgang um die Gebäude. Das gemähte Gras und alle Küchenabfälle werden gesammelt und in einer Kompogasanlage zu Biogas gemacht.

Auf der Solarbank kann das Handy aufgeladen werden.

Auf der Solarbank kann das Handy aufgeladen werden.

In und um die beiden Gebäude herum wird nicht nur Energie gesammelt, sondern selbst verbraucht. Das geschieht über das Herzstück der Anlage: eine Hybridbox, welche die verschiedenen Energieflüsse in den Häusern intelligent steuert. So kann der Mieter in der Tiefgarage sowohl Strom wie auch Biogas für das Auto tanken. Geheizt wird in der Regel mit Solarstrom. Wenn es davon zu wenig gibt, feuert die Hybridbox mit Biogas nach. Nötig ist das nur im Winter, wenn das Gas die Solarenergie ergänzt.

Die Wohnüberbauung ist zudem auf Energieeffizienz ausgerichtet, welche ein Energiemanagementsystem der Firma ABB steuert. Dazu gehören Duschen mit Wärmerückgewinnung, mit denen bei der Wassererwärmung 30 Prozent Energie gespart werden kann.

Die Speicherung ist entscheidend

Entscheidend für die Umstellung auf erneuerbare Energie ist allerdings die Speicherung des Stroms. Denn auch das bewohnbare Sonnenkraftwerk produziert im Sommer mehr Strom, als das Gebäude und seine Bewohner verbrauchen. Für die kurzzeitige Speicherung steht eine Hausbatterie zur Verfügung. Diese ist so ausgelegt, dass sie im Sommer die Gebäude während der ganzen Nacht mit der am Tag produzierten Solarenergie versorgen kann. Die Lithium-NMC-Batterie hat etwa die Kapazität einer Batterie eines Tesla 3. Ebenfalls in der Energiezentrale im Untergeschoss steht ein Eisspeicher, der beim Auftauen und Zufrieren Energie speichert oder abgibt.

In der Power-to-Gas-Testanlage an der Hochschule für Technik in Rapperswil wird der überschüssige Strom zu Methan gemacht.

In der Power-to-Gas-Testanlage an der Hochschule für Technik in Rapperswil wird der überschüssige Strom zu Methan gemacht.

Trotzdem bleibt im Sommer ein Überschuss an Strom. Dieser wird zuerst ins Netz abgegeben, um damit in einer Power-to-Gas-Anlage, wie es eine an der nahe gelegenen Hochschule für Technik in Rapperswil gibt, das Gas Methan herzustellen. Über das Erdgasnetz kommt das Methan im Winter wieder ins System der Überbauung zurück und wird dort über die Hybridbox verteilt.

Gratis-Energie bis zu einem gewissen Limit

Der Esspeicher gleicht Kälte und Wärme im Gebäudeinnern aus.

Der Esspeicher gleicht Kälte und Wärme im Gebäudeinnern aus.

Jedem Mieter wird 2000 kWh Energie pro Jahr geliefert. Braucht er mehr, muss er diese Zusatzenergie bezahlen. Das ist für den Mieter ein zusätzlicher Anreiz, Energie zu sparen. Ein durchschnittlicher Haushalt braucht heute zwar noch 4000 kWh, doch in diesem ausgeklügelten System wird der Bedarf sicher kleiner sein. Die Wohnungen sind komfortabel und grosszügig und auch von aussen sehen die Gebäude sehr ansprechend aus.

Viele Gestaltungsmöglichkeiten für die Architekten

Das hat nach dem Architekten René Schmid damit zu tun, dass heute Solarmodule in jeder Farbe und Grösse lieferbar sind. «Man installiert normal aussehende Fassadenplatten, die auch noch Strom produzieren und somit einen Teil der Kosten wieder einspielen», sagt Schmid. Dabei habe der Architekt extrem viele Möglichkeiten der Farbwahl.

So könnten in Zukunft alle Wohnhäuser zu Kraftwerken werden. Dafür gibt es inzwischen eine grosse Auswahl an Produkten und die Solar-Technologie ist bewährt. Noch ist ein solch bewohnbares CO2-neutrales Kraftwerk eine Ausnahme. Immerhin habe die ETH die Solarplanung aber nun erstmals in den Studiengang der Architektur aufgenommen. «Für junge Architekten sollten Solarteile ein ganz normales Baumaterial werden», sagt Schmid.

Nicht nur von einer Technologe abhängig sein

Die Überbauung in Männedorf, welche die Stiftung Umwelt Arena in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik in Rapperswil, der Empa und der Klimastiftung Schweiz realisiert hat, ist ein Beispiel für das Zusammenspiel vieler Systeme. Und das ist nach Richner nötig, um die Transformation von fossilen auf erneuerbare Energieträger zu schaffen. «Man darf nicht nur von einer Technologie abhängig sein», sagt Richner. Die Energie könne in Zukunft in Pumpspeicherwerken, kurzfristig in Batterien und langfristig in Wasserstoff oder Methan gespeichert werden.

Eine Geiz-ist-Geil-Mentalität bringe uns nicht weiter, sagt Richner.

Denn natürlich ist es teurer, Solarmodule statt Eternitplatten an die Fassade zu hängen. Für eine Überbauung wie in Männedorf ist mit Mehrkosten für die Technologie von fünf bis sieben Prozent zu rechnen. Da die Gebäude Kraftwerke sind, lohnt sich das im Laufe der Jahre auch finanziell, sowieso aber fürs Klima.

Autor

Bruno Knellwolf

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