EVERSOL
Monitoring teilautarker Mehrfamilienhäuser
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Monitoring teilautarker Mehrfamilienhäuser

Vorstellung der beiden Häuser

Untersuchungsgegenstand sind zwei baugleiche teilautarke Mehrfamilienhäuser der eG Wohnen 1902. Mit vier Stockwerken bieten sie Wohnraum für verschiedene Anforderungen. In jedem Haus sind zwei barrierefreie Wohnungen, eine 5-Raum-Maissonette-Wohnung, eine 2-Raum-Wohnung, sowie drei 3-Raum-Wohnungen vorhanden.

Die Gebäude wurden Ende 2018 im Cottbuser Stadtteil Sandow fertiggestellt. Sie stehen in direkter Nachbarschaft zu einer Schule und mehreren Bestandsgebäuden der eG Wohnen 1902, darunter ein Bürogebäude. Das Konzept wurde mit dem deutschen Solarpreis 2018 in der Kategorie "Solare Architektur und Stadtentwicklung" ausgezeichnet.

Die Besonderheit der Gebäude besteht in dem niedrigen Energiebedarf und dem für ein Mehrfamilienhaus besonders hohem Eigenversorgungsgrad. Aus soziologischer und ökonomischer Sicht ist die Einführung eines Pauschalmietmodells von Interesse, wobei die Frage der Ausgestaltung dieses Mietmodells und der Auswirkungen auf den Energieverbrauch, sowie das Empfinden der Mieter beantwortet werden soll.

Energiekonzept (thermisch)

Das Wärmekonzept beider Häuser basiert grundsätzlich auf einer Solarthermieanlage, welche auf dem Dach des jeweiligen Gebäudes angebracht ist. Die steile und südliche Ausrichtung der Anlage ermöglicht eine effiziente Nutzung der solaren Strahlung vor Allem in den Wintermonaten. An sonnenarmen Tagen besteht die Möglichkeit der Zuschaltung einer Gasbrennwerttherme, um den Wärmebedarf der Bewohner sicherstellen zu können.

Die Wärmespeicherung erfolgt über einen zentralen Solarspeicher. Die Beheizung der beiden Gebäude erfolgt über eine Fußbodenheizung. Im Fall von Wärmeüberschüssen kann ein Austrag in eine angeschlossene Nahwärmeleitung zur Quartiersversorgung direkt aus dem Speicher erfolgen. Für die sommerliche Kühlung ist der Einsatz von Geothermiesonden vorgesehen.

Energiekonzept (elektrisch)

Die verfügbaren Flächen auf dem Dach sowie an der Südfassade der Gebäude sind mit Photovoltaikanlagen ausgestattet. Wie bei der Solarthermieanlage wirkt sich die steile Ausrichtung positiv auf die Energieerträge im Winterhalbjahr aus.

Die produzierte elektrische Energie wird vorrangig direkt im Gebäude verbraucht. Überschüsse können in einem Lithium-Ionen-Akkumulator zwischengespeichert oder in das Quartier abgegeben werden. Energiemengen, die im Quartier nicht verbrauch werden können, werden in das Stromnetz eingespeist.

Thermisches Speicherkonzept

Den Mittelpunkt der Energieversorgung stellen die Energiespeicher im Haus dar. Der Wärmespeicher fasst knapp 25 m3 (25.000 l) und erstreckt sich im Kern des Gebäudes über drei Etagen. Die hydraulische Anbindung erlaubt die Be- und Entladung in verschiedenen Speicherschichten. Dies ermöglicht der Heizungssteuerung flexible Anpassungen an verschiedene Ladezustände.

So können thermisch ungünstige Mischvorgänge vermieden und die Solarthermieanlage effizient genutzt werden. Durch dieses Konzept wird der Nachheizbedarf im Vergleich zu anderen Speichersystemen reduziert.

Elektrisches Speicherkonzept

Um auch Stromverbräuche nach Sonnenuntergang mit eigenem PV-Strom abdecken zu können, beträgt die Kapazität des Lithium-Ionen-Akkumulators 52 kWh (brutto). Damit kann der Akku aus den Tagesüberschüssen ausreichend Energie für die Gebäudeversorgung über mehrere Nächte aufnehmen.

In der Folge wird ein Netzbezug im Sommer oft vermieden, im Winter zumindest zeitlich hinausgezögert. Das führt zu einem höheren Eigennutzungsgrad des selbst erzeugten Stroms und des solaren Deckungsgrades der Gebäude.

Mietmodell

Auf dem Wohnungsmarkt existieren verschiedene Mietmodelle, die oftmals an die jeweilige Nutzergruppe oder zunehmend auch an die energetischen Eigenschaften der Gebäude angepasst sind. In der klassischen Vermietung wird überwiegend eine fixe Kaltmiete veranschlagt, in der Regel in Kombination mit einer Vorauszahlung der Nebenkosten, die nachträglich verbrauchsgenau abgerechnet werden.

Bei den hier betrachteten Mietobjekten wird das Konzept einer Pauschalmiete oder auch Inklusivmiete angesetzt. In einer wiederkehrenden und gleichbleibenden Pauschale sind neben der Nettokaltmiete alle Energiedienstleistungen innerhalb der gemieteten Räume enthalten. Das bedeutet, dass Wärme, Strom und Wassererwärmung ohne Abrechnung nach Verbrauch und unabhängig der Dauer und Häufigkeit der Nutzung durch den Mieter, abgegolten sind.

Das Konzept birgt hohe kalkulatorische Unsicherheiten, wodurch es bisher im Wohnungsmarkt wenig Einsatz fand. Hochgradig solar versorgte Gebäude bieten durch ihre Kombination aus gut gedämmter Gebäudehülle und effizienter Energietechnik besonders günstige Randbedingungen für die Einführung einer übergreifenden Pauschalmiete für Wärme und Strom.

Monitoring

Durch die TU Bergakademie Freiberg wurden die beiden Gebäude zusätzlich zu ohnehin vorgesehener Messtechnik umfangreich mit zusätzlichen Messpunkten ausgestattet. Die Messgeräte übermitteln regelmäßig Leistungs-, Zustands- und Zählerdaten in hochaufgelösten Zeitreihen an eine Datenbank.

Dabei werden alle Verbraucher und Erzeuger von elektrischer und thermischer Energie erfasst. Neben den Energieströmen, die sich im Haus einstellen, können damit auch zeitliche Abläufe und darüber wichtige Rückschlüsse zu Einflussgrößen auf das Energiesystem gezogen werden.

Ebenso werden in ausgewählten Räumen im Wohn- und Technikbereich die Luftqualitäten hinsichtlich Temperatur, Raumluftfeuchte, sowie teilweise CO2-Gehalt gemessen. Damit werden Aussagen zum thermischen Verhalten des Gebäudes und zum Wohnklima in den Räumen ermöglicht.

Neben messtechnischer Erfassungen erfolgt eine projektbegleitende soziologische Analyse, die durch Mieterbefragungen auch die Sichtweise und Bedürfnisse der Bewohner erfasst und in der Bestimmung von realen Nutzungseinflüssen berücksichtigt wird.