Volle Wasserkraft voraus: Energieautarkes Wohnen «Am Aawasser»

Die Siedlung «Am Aawasser» aus der Vogelperspektive. Die Photovoltaikpanels der Mehrfamilienhäuser und des Wasserkraftwerks sind nach zwei Seiten ausgerichtet, um während den Sonnenstunden möglichst viel Strom zu produzieren. 

Drei Mehrfamilienhäuser mit einer eigenen, sauberen und unabhängigen Energieversorgung durch Wasserkraft und Solarenergie? Klingt nach Zukunft – ist aber schon heute Realität. Möglich gemacht durch die gemeinsame Vision von Sämi Zgraggen und ecocoach-Gründer Baptist Reichmuth: Das nachhaltige und energieautarke Bauen und Wohnen voranzubringen.

Sämi Zgraggens Vorhaben: das kaum mehr genutzte Wasserkraftwerk der ehemaligen Sägerei an der Engelberger Aa wieder zum Leben erwecken. Vor ungefähr 10 Jahren startet er mit den Plänen für sein Vorhaben: Die Turbine soll künftig drei Mehrfamilienhäuser mit Energie versorgen. Um das Ziel einer energieautarken Siedlung zu erreichen, entwirft Zgraggen ein einzigartiges Energiekonzept. Ein Konzept, das die Stromerzeugung umfasst, aber auch den Stromverbrauch steuert und reduziert. Im Januar 2019 fällt mit dem Spatenstich der offizielle Startschuss für das Bauvorhaben.

Die Abstimmung der Energietechnik wird zur Herausforderung

Das Wasserkraftwerk wird für seine neue Aufgabe zu grossen Teilen umgebaut. Im Winter 2012 / 13 wird ein Ersatzbau realisiert und nach Norden verschoben. Dabei wird der Unterwasserkanal tiefer gelegt, um die Einstellhalle zusammenhängend zu bauen. Zusätzlich werden die Mehrfamilienhäuser mit einer Photovoltaikanalage und einer Wärmepumpe ausgestattet. Ein technischer Warmwasserspeicher mit einem Volumen von 10.5 m3 dient als thermische Batterie. Damit steht den Bewohnern der Siedlung möglichst viel nachhaltige Energie zur Verfügung.

Doch weil das Projekt so einzigartig ist, stösst das Team rund um Zgraggen auf unterschiedliche Herausforderungen: Wie lassen sich die verschiedenen Energiequellen optimal aufeinander abstimmen? Wie soll die Energie im Falle eines Überschusses gespeichert werden? Und wie kann die gesamte Anlage die Verbraucher zur richtigen Zeit mit der richtigen Menge an Energie versorgen? Die unterschiedlichen Komponenten der Energietechnik müssen in Einklang gebracht werden, um eine effiziente Energieversorgung sicherzustellen.

Hier kommt Baptist Reichmuth ins Spiel. Mit einem Team aus Elektroingenieuren, Software-Entwicklern und Elektroinstallateuren widmet er sich mit seinem Unternehmen ecocoach AG dieser Herausforderung.

Ecocoach Batteriespeicher und Energiemanagementsystem regeln die Energieflüsse

Nach mehreren Konzeptentwürfen steht fest, dass das Energiemanagementsystem (EMS) und die Batteriespeicher von ecocoach AG sich besonders gut dafür eignen, die Herausforderungen der Überbauung «Am Aawasser» zu meistern. Das EMS wird zur integrativen Komponente für die gesamte Energietechnik. Es misst die Energieflüsse der gesamten Siedlung und steuert sie möglichst effizient. Die Batteriesysteme speichern überschüssige Energie und vermögen so Schwankungen in der Energieproduktion und Lastspitzen auszugleichen.

Im neuen Technikraum sind mittlerweile vier Batteriespeicher mit einer Gesamtkapazität von 260 kWh verbaut. Ergänzend ist eine SPS-Steuerung im Einsatz. Zusätzlich verfügt jede Wohneinheit über eigene Hardware zur Messung von Energieflüssen. Dadurch können die Energieverbräuche auch auf Ebene der Wohneinheiten gemessen werden.

ecocoach Plattformlösung digitalisiert die Energieflüsse

Die Inbetriebnahme des ecocoach Systems erfolgt über das ecoSetupTool, das Teil der digitalen ecocoach Plattformlösung ist. Per Drag & Drop Funktionen können Installateure die Parametrierung vornehmen oder mögliche Störungsmeldungen überprüfen.

Die ecocoach Plattform bietet zudem eine WebApp für die Überwachung und Steuerung der Energieflüsse. Die Energieproduktion und der Energieverbrauch der gesamten Siedlung werden in Echtzeit gemessen und können visualisiert werden. Dies ermöglicht die laufende Optimierung des Energiehaushalts und die transparente Abrechnung von Nebenkosten.

Auch den Bewohnerinnen und Bewohnern steht die App auf Wohnungsebene zur Verfügung. Dank der Anwendung können sie den Energieverbrauch ihrer Wohnung einsehen oder den Ladezustand ihres Elektroautos überprüfen.

Energieverbrauch und - erzeugung im Verlauf eines Tages ersichtlich in der WebApp.


Innovatives Mietpreiskonzept fördert nachhaltiges Verhalten

Die ganze Überbauung steht für Innovation und Nachhaltigkeit. Doch nicht nur der Bau und das Energiesystem an sich sind einzigartig: Sämi Zgraggen hat zudem ein neuartiges Mietkonzept entworfen: Teil des Mietpreises ist ein sogenanntes Energiebudget, das für den individuellen Energieverbrauch zur Verfügung steht. Zusätzliche Energiekosten fallen erst dann an, wenn dieses individuelle Budget ausgeschöpft ist.

In Kombination mit der ecocoach-App, die den Energieverbrauch der Wohneinheiten übersichtlich visualisiert, können Mieterinnen und Mieter künftig jederzeit erkennen, wo sie «energetisch» stehen. Das stärkt das Bewusstsein für den eigenen Verbrauch und fördert ein effizientes Nutzungsverhalten. Darüber hinaus steht den Mieterinnen und Mietern ein Elektroauto zur Verfügung, das sie einmal im Monat für einen Tag kostenlos nutzen dürfen.

Richtungsweisend für die innovative und nachhaltige Energiezukunft

Heute im Frühjahr 2021 sind bereits 24 der 26 Wohnungen vermietet. Mit der eigenen Energieproduktion und -speicherung erreicht die Siedlung derzeit einen Autarkiegrad von 90 %. Mit seinem Projekt will der Bauherr Sämi Zgraggen voranschreiten und Potenziale aufzeigen: «Die Energiewende ist nur zu schaffen, wenn wir jetzt handeln. Ich will beweisen, wie energetisch intelligentes Bauen und Wohnen heute aussehen kann – und das zu marktfähigen Mietpreisen.»

Sämi Zgraggen hat die lokalen Gegebenheiten genutzt und in der Kombination aus Wasserkraft, Solarenergie und Speicherung eine Chance erkannt. Mit seinem Projekt zeigt er, dass weitgehend energieautarkes Wohnen bereits heute machbar ist – mit Hilfe innovativer Energie- und Gebäudetechnik.



Technische Daten:

Photovoltaikanlage:                  Leistung 100 kWp 

Batteriesystem:                          Speicherkapazität 260 kWh

                                                         Wechselrichter 96 kW

Elektromobilität:                         ecoChargingCoach installiert für das Lademanagement

                                                         Ladestationen für jeden Parkplatz möglich

Monitoring:                                   Messung & Visualisierung der Energieflüsse

                                                         26 Wohneinheiten

                                                         3 Gewerbefläche

Smart Building:                            Gebäudeautomation für jede Wohnung

 

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