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Projektbeispiel Handwerk | Wuppertal

Leuchtturmprojekt für energieautarke Gebäude und Büroparks

Frontansicht der Villa Media in Wuppertal.
Foto: EnergieAgentur.NRW
Frontansicht der Villa Media in Wuppertal.
Foto: EnergieAgentur.NRW
In der Villa Media sind auf einer Fläche von rund 4000 m2 25 Unternehmen (darunter das Innovationszentrum NRW) und eine Event-Location untergebracht. Die nachhaltige Strom- und Wärmeversorgung erfolgt über ein Microgrid, das eine weitgehende Energieautarkie ermöglicht.

Ziel des Projektes, das in mehreren Stufen verwirklicht wurde, ist ein energieautarker Gebäudekomplex, der mit nachhaltiger, weitgehend CO2-neutraler Energie versorgt wird – und das trotz des stark schwankenden Energiebedarfs, der typisch für eine Event-Location ist. Erreicht wird dies durch den Aufbau eines eigenen Wärme- und Stromnetzes, dessen Komponenten zu einem intelligenten Microgrid vernetzt sind.

Die Bausteine dieses Microgrids sind:

  • 7 Photovoltaikanlagen (50 kWp)
  • ein Blockheizkraft (BHKW) mit 20 kW el / 40 kW th
  • eine Brennstoffzelle (1,5 kW el / 0,5 kW th)
  • ein Spitzenlastkessel
  • drei Wärmespeicher
  • eine LiFeP-Pufferbatterie mit 100 kWh Kapazität
  • Ladepark für E-Fahrzeuge
  • Intelligente Mess-, Steuer- und Regeltechnik (Smart Metering).

Hintergrund

Der historische Schlachthof im Wuppertaler Quartier Arrenberg besteht aus vier einzelnen Gebäuden unterschiedlicher Größe. Das denkmalgeschützte Areal wurde 1997 vom Unternehmer Jörg Heynkes gekauft. Es beherbergt heute 25 Unternehmen – darunter das Innovationszentrum NRW – und eine vom Eigentümer betriebene, große Event-Location.

Die Energie- und Wärmeversorgung des Gebäudekomplexes wurde ab 2012 schrittweise erneuert. Ziel ist ein energieautarker Betrieb in einem Microgrid, das Energie aus nachhaltigen Quellen erzeugt. Das ist auch deshalb eine echte Herausforderung, weil eine Event-Location für mehrere 100 Gäste einen stark schwankenden Energiebedarf mit hohen Lastspitzen hat.

Im ersten Schritt wurden die Gebäude durch ein Netz verbunden, das die Wärmenahversorgung, die Stromversorgung und – wichtig für die ansässigen Unternehmen – das Datennetz umfasst.

Zu den Kernkomponenten des Microgrids gehört ein Blockheizkraftwerk mit einer Leistung von 20 kW elektrisch und 40 kW thermisch. Es wird von „grünem Gas“ gespeist und übernimmt – in Verbindung mit insgesamt sieben Photovoltaik-Anlagen auf dem Gelände, u.a. auf dem Dach einer großen Parkfläche – die Stromversorgung.

Die vom BHKW gleichzeitig erzeugte (Ab-)Wärme wird entweder direkt genutzt oder in einen von drei Wärmespeichern geleitet. Auch die Brennstoffzelle erzeugt sowohl elektrische Energie als auch Wärme.

Die elektrische Energie wird auch für die Ladestationen der inzwischen neun Elektrofahrzeuge der Villa Media genutzt.

Als bislang letzter Schritt im (Mikro-)Netzausbau der VillaMedia wurde eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie installiert, die die selbst erzeugte elektrische Energie speichert. Alternativ kann diese Energie auch für die Wärmeversorgung oder aber für den Betrieb der Kühlhäuser (die für die Eventgastronomie benötigt werden) genutzt werden (Power-to-heat/Power-to-cool)

Die Energiezentrale steuert und regelt alle Netzkomponenten in Abhängigkeit vom Verbrauch bzw. von der (u.a. tageslichtabhängigen) Erzeugung.

Besonderheiten

2015 erfassten die Energiezähler einen Verbrauch von 520.000 kWh Wärme und 147.500 kWh elektrischer Energie (davon 15.000 kWh für die Kältetechnik/Kühlhäuser und 6.500 kWh für die Elektromobilität). Insgesamt wurde etwa 10% mehr Energie erzeugt (und ins Netz eingespeist) als verbraucht. Der Autarkiegrad lag bei 70% und wird durch die Speicherbatterie nochmals deutlich erhöht.

Damit ist die VillaMedia ein innovatives Beispiel für die Sektorenkopplung und – so der Eigentümer Jörg Heynkes – ein nachahmenswertes Beispiel für die Betreiber z.B. von Bürogebäuden oder -parks sowie für Besitzer größerer Immobilien.

Auch lokal ist die VillaMedia ein Leuchtturmprojekt – als Teil des Projektes „Aufbruch am Arrenberg“. Ziel ist es hier, ein traditionsreiches Quartier durch zahlreiche Einzelmaßnahmen und mit großem Engagement der Bewohner zum klimaneutralen Stadtviertel umzugestalten. Dieses Ziel soll 2030 erreicht sein.

Für die VillaMedia ist das Mikrogrid Teil der gesamten Nachhaltigkeitsstrategie. Zu den weiteren Elementen dieser Strategie gehören fair gehandelte bzw. regionale Produkte beim Catering und die Vermeidung von Abfall.

Die VillaMedia erhielt u.a. den Deutschen Solarpreis 2016 und wurde (zusammen mit dem Gesamtprojekt „Aufbruch am Arrenberg“) im Rahmen der KlimaExpo.NRW 2016 ausgezeichnet. Seit 2014 ist sie nach dem „Ökoprofit“-Standard zertifiziert.

Finanzierung

Die Finanzierung erfolgte im Wesentlichen durch Eigenmittel des Eigentümers. Für die Brennstoffzelle wurde ein Investitionszuschuss über das „Progres“-Programm gewährt, der letztlich den wirtschaftlichen Betrieb dieser Anlage ermöglicht.

Jörg Heynkes investierte rund 280.000 € in das Energienetzwerk und rechnet mit einer jährlichen Energiekosteneinsparung von ca. 37.000 €. Damit würden sich – gleichbleibende Energiekosten vorausgesetzt – die Investitionen innerhalb von 7,6 Jahren amortisieren.

Ergebnis

In der VillaMedia ist nun ein echter „Inselbetrieb“ mit eigener Erzeugung von Strom und Wärme möglich – wobei nicht die Autarkie das Ziel ist, sondern die nachhaltige, weitgehend CO2-neutrale Erzeugung von Wärme, Strom und Kälte.

Projektbeteiligte

  • Planungsbüro Koenzen, Hilden (Energiespeicher)

Beteiligte Handwerksbetriebe unter anderem:

  • Montag & Rappenhöhner GmbH, Kürten (Heizung/ Klima: BHKW)
  • Enteria Energietechnik GmbH, Wuppertal (Photovoltaik, Smart Grid)