Die "Energiezentrale der Zukunft" (EZZ) steht in Bochum-Weitmar. Dahinter verbirgt sich ein Forschungsprojekt von dem Wohnungsunternehmen Vonovia in Kooperation mit Ampeers Energy, einem Spin-Off des Fraunhofer-Instituts. Das Ziel beider Unternehmen ist ein CO2-freies Quartier. Das Land Nordrhein-Westfalen fördert das Vorhaben mit 5,3 Mio. Euro: Mit vielen Gebäuden aus der Mitte des 20. Jahrhunderts gilt Bochum-Weitmar als ein "ideales Pilotquartier", bekräftigt NRW-Wirtschaftsminister Andreas Pinkwart.
"Der Baubestand in Weitmar geht auf die 1950er Jahre zurück und ist damit besonders erneuerungsbedürftig hinsichtlich der Energieverbräuche", ergänzt eine Vonovia-Sprecherin auf ZfK-Anfrage.
81 Wohneinheiten umgerüstet
Zuerst stockte Wohnungsunternehmen Mehrfamilienhäuser mit zusammen 57 Wohneinheiten nach neuesten energetischen Kriterien auf. Nun besteht die EEZ aus 81 Wohneinheiten, bei denen die neuen Dachflächen mit Photovoltaik ausstatten wurden.
"So können Defizite in den Altbauten durch Vorteile der Neubauten ergänzt werden. Zum Beispiel haben wir ein Niedertemperatur-Nahwärmenetz aufgebaut mit einer Vorlauftemperatur von nur 40 Grad", erläutert die Sprecherin weiter. Das genüge für die Fußbodenheizung in den Neubauteilen. Für die Altbauten würden Wärmepumpen je Wohnung die Temperatur auf 70-80 Grad hochregeln.
Brennstoffzellen + Elektrolyseur-Kombination
Insgesamt wird ein Technologie-Mix eingesetzt: PV-Anlagen, Wärmepumpen mit Speicher, einen Wasserstoff-Elektrolyseur, Brennstoffzelle sowie Ladestationen für E-Mobilität.
Die wasserstoffbasierte Brennstoffzelle dient der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Überschüssiger PV-Strom wird so in Wasserstoff umgewandelt. Bei Bedarf entweder in Wärme oder in Strom zurückumwandeln. Insofern erhält die Installation so eine weitere mittelfristige Speichermöglichkeit.
Die kleine KWK-Anlage produziert dabei rund 25 kW/h Strom und 39 kW/h Wärme, wofür sie 2,4 Kilogramm Wasserstoff benötigt. Der Elektrolyseur produziert ungefähr 840 Gramm pro Stunde. Der dazugehörige Speicher kann rund 2,6 Kilogramm aufnehmen. Die beiden Wärmepumpen haben jeweils eine Leistung von 100 kW. Insgesamt sorgt der Technologie-Mix dafür, dass bei einem milden Winter kein Gas extra bezogen werden müsste, erläutert die Pressesprecherin weiter. Sollte der Winter kälter ausfallen, werde mit 20 Prozent der bisherigen Menge kalkuliert.
"Technologisches Gehirn": Energieleitstelle mit KI
Abgerundet wird der Technologie-Mix durch das "Gehirn" der EZZ: der AE District Manager von Ampeers Energy. Die selbstlernende Software optimiert sektorenübergreifend die verschiedenen Technologien. Konkret bedeutet dies, dass der AE District Manager somit das zentrale Energiemanagement übernimmt. Er erstellt Bedarfspläne auf Basis von Prognosen. Dann nutzt er Modelle, um die Betriebsfahrpläne für jede dezentrale Anlage zu ermitteln. Weiterhin werden im Manager alle empfangenen Mess- sowie Fahrplan- und Prognosezeitreihen gespeichert und automatisiert verarbeitet.
Zudem fließen Wetterprognosen und von lokalen Messstationen ein. Energiemarktdaten werden ebenfalls mit in die Berechnung aufgenommen. Die Software soll aus den aktuellen und historischen Daten den optimalen Einsatzpunkt für alle angebundenen Verbraucher, Speicher und Erzeuger berechnen. (gun)
