Wohnen im Sonnenkraftwerk

Das erste energieautarke Mehrfamilienhaus der Welt steht in Brütten bei Winterthur und produziert mehr erneuerbare Energie, als die Bewohnerinnen und Bewohner benötigen – ohne dass sie sich einschränken müssen. Das Fazit ist fünf Jahre nach dem Erstbezug durchweg positiv.

Das energieautarke Haus in Brütten ist vollständig mit Solarzellen bedeckt.

Das Dach und die Fassade des energieautarken Mehrfamilienhauses sind mit 1000 Quadratmetern Photovoltaikzellen bedeckt.

Wenn Corinne Vogt morgens die Zeitung liest, machen ihr die aktuellen News über eine mögliche Strommangellage in der Schweiz kaum Sorgen. Sie wohnt mit ihrem Mann und den beiden Kindern seit 2016 im ersten energieautarken Mehrfamilienhaus der Welt. Sechs der acht ursprünglichen Mietparteien sind auch nach fünf Jahren noch im Haus – das gemeinsame Projekt schweisst zusammen. «Wir verbrauchen pro Jahr und Haushalt höchstens 2200 Kilowattstunden Energie – halb so viel wie der Schweizer Durchschnitt», sagt Corinne Vogt. «Beim Wohnkomfort müssen wir uns trotzdem nicht einschränken.» Dank einer intelligenten Kombination aus Sonnenenergie, verlustarmer Speicherung, effizienter Rückgewinnung und bewusstem Umgang ist das Haus unabhängig von externer Energieversorgung.

 

Ziel übertroffen

Das Vorzeigeprojekt der Umwelt Arena Schweiz mit zahlreichen Partnern wie Energie 360° zeigt eindrücklich, wie energieautarkes und CO2-neutrales Wohnen mit der heutigen Technologie möglich ist. Das Projekt hat das ursprüngliche Ziel sogar übertroffen: 2019 erhielt das Haus trotzdem einen Anschluss ans Stromnetz – aber nur, um überschüssige Energie einzuspeisen. 2021 beträgt der Überschuss rund 15 000 kWh. Das Dach und die gesamte Fassade des Hauses sind auf 1000 Quadratmetern mit Solarzellen bedeckt, die jährlich rund 88 000 kWh Energie erzeugen. «Im Sommer reicht eine Stunde Sonne, um den Strombedarf des ganzen Hauses für 24 Stunden zu decken», sagt Monika Sigg von der Umwelt Arena. Der Stromverbrauch aller Wohnungen beträgt im Schnitt 14 500 kWh, der Wärmeverbrauch liegt bei rund 36 000 kWh. Die Herausforderung liegt darin, die gewonnene Energie zu speichern und effizient über das Jahr zu verteilen.

 

Effizienz ohne Einschränkungen

Das intelligente Gebäudeleitsystem stimmt die elektrische Energie optimal auf den Bedarf ab, steuert die Boden- und Wandheizung, kontrolliert die Lüftung und bewirtschaftet die Energiespeicher. «Wir sehen auf einem Tablet, wie viel Energie gerade erzeugt wird und wie viel wir verbrauchen», erzählt Corinne Vogt. In fünf Jahren hat die Familie ihr monatliches Energiebudget noch nie überschritten. Die Bewohnerinnen und Bewohner bestimmen also durch ihr Nutzverhalten aktiv ihre Energiekosten. «Seit wir hier wohnen, achten wir zwar stärker auf den Verbrauch, aber einschränken müssen wir uns nicht», sagt Corinne Vogt. «Hier fällt es uns leicht, energieeffizient zu leben.»

Um kurzfristige Lücken von bis zu drei Tagen zu überbrücken, speichern Lithium-Eisenphosphat-Batterien die überschüssige Solarenergie. Zwei grosse Tanks mit je 125 000 Litern Wasser speichern thermische Energie langfristig unter dem Haus. «Durch ein verbessertes Lademanagement konnten die anfänglich hohen Verluste dieser Langzeitspeicher in der Zwischenzeit reduziert werden», erklärt Monika Sigg. Je nach Verfügbarkeit nutzt die ausgeklügelte Haustechnik die Langzeitspeicher, Erdsonden, Umgebungsluft oder Abwärme für die Wärmepumpe. Mit möglichst wenig elektrischer Energie soll ein Maximum an thermischer Energie erzeugt werden. «Beim Duschen sehe ich direkt die Wassertemperatur und den Verbrauch», sagt Corinne Vogt. «Besonders clever finde ich, dass die Restwärme des Abwassers rückgewonnen wird.» Damit lässt sich der Warmwasserverbrauch eines Haushalts um rund 30 Prozent reduzieren.

 

Corinne und Martin Vogt lassen sich zur Energietransformation beraten.

Mit LED-Lampen statt Glühbirnen verbrauchen Corinne und Martin Vogt nur rund einen Zehntel ihres Energiebudgets für die Beleuchtung.

Nagelprobe bestanden

Um jahreszeitliche Schwankungen auszugleichen, stellt ein Elektrolysegerät mit überschüssiger Solarenergie Wasserstoff her und speichert ihn in einem Drucktank. Eine Brennstoffzelle erzeugt daraus bei Bedarf wieder Energie. «Der erste Winter war die Nagelprobe für die Bewohnerinnen und Bewohner», sagt Monika Sigg von der Umwelt Arena. «Beim Start im Juni 2016 fehlten uns drei Monate Sommersonne, um die Energiespeicher für den Winter zu füllen.» Obwohl der Januar 2017 der kälteste und sonnenärmste seit 30 Jahren war, mussten die Bewohnerinnen und Bewohner weder frieren noch im Dunkeln sitzen. Und dies, obwohl der Neubau aufgrund der üblichen Hausfeuchtigkeit anfangs mehr Energie benötigte.

 

 

«Die Programmierung der Haustechnik mussten wir zu Beginn noch etwas optimieren», sagt Monika Sigg. Inzwischen funktioniert das System einwandfrei. Die Brennstoffzelle wird pro Jahr nur während rund 700 Stunden eingesetzt, um die Stromlücke von rund zehn Prozent im Winter zu überbrücken. Um den Verbrauch tief zu halten, sind alle Geräte und Anlagen im Haus besonders energieeffizient. «Wir können kochen, backen, waschen, staubsaugen oder fernsehen, so wie andere auch», erzählt Corinne Vogt. «Momentan sind wir dank Homeoffice mehr zu Hause und am Computer, aber auch das ist kein Problem.»

Die LED-Lampen zur Beleuchtung verbrauchen nur rund 220 Kilowattstunden pro Jahr und Haushalt. Selbst der Lift funktioniert mit Rekuperation, die beim Abwärtsfahren Energie ins System zurückspeist. Auch die individuelle Mobilität ist CO2-neutral und ohne zusätzlichen Energiebedarf gewährleistet. Die Bewohnerinnen und Bewohner teilen sich ein Biogasfahrzeug, das via Mobility reserviert werden kann. Eigene Elektrofahrzeuge laden sie über das Hausnetz.

 

Portrait von Monika Sigg

Wir wollen zeigen, dass es sich lohnt, energieeffizient zu bauen, und dass alle dabei gewinnen; die Mieterinnen und Mieter, die Investoren und die Natur.

Monika Sigg, Marketing/PR, Umwelt Arena Schweiz

Weitere Projekte in Bau und Planung

«Ich hoffe, dass unsere Art zu wohnen innerhalb der nächsten Generation zum Standard wird», wünscht sich Corinne Vogt. Ihre Kinder, sechs und zehn Jahre alt, wachsen so auf und kennen nichts anderes. «Nachhaltigkeit steht heute in der Schule auf dem Stundenplan und meine Tochter kann ihre Erfahrungen bereits im Unterricht teilen.» Um die Ziele der Energiestrategie 2050 zu erreichen, ist ein solches Umdenken beim Bauen und Wohnen nötig. Denn Gebäude machen rund einen Drittel des Energieverbrauchs in der Schweiz aus.

Aufgrund der Erkenntnisse in Brütten hat die Umwelt Arena in Zürich-Leimbach und in Männedorf weitere Mehrfamilienhäuser realisiert. In Männedorf wird der überschüssige Strom im Sommer von einer Power-to-Gas-Anlage aufbereitet, im Gasnetz zwischengespeichert und im Winter durch eine Hybridbox wieder zu Strom und Wärme verarbeitet. Das Bundesamt für Energie hat dieses Projekt Anfang 2021 mit dem Watt d’Or-Preis ausgezeichnet – einem Gütesiegel für Energieexzellenz. «Solche Auszeichnungen sind wichtig, um die Energiestrategie des Bundes mit innovativen und beispielhaften Projekten voranzutreiben», sagt Monika Sigg. «Die Stiftung Umwelt Arena und ihre Ausstellungspartner wollen zeigen, dass es sich lohnt, energieeffizient zu bauen und dass alle dabei gewinnen: die Mieterinnen und Mieter dank geringeren Nebenkosten, die Vermieter dank weniger Leerstand sowie dem Werterhalt der Liegenschaft und die Umwelt dank null CO2-Ausstoss.»

 

Umwelt Arena Schweiz und Energie 360°

Die Umwelt Arena Schweiz wurde im August 2012 von Bundesrätin Doris Leuthard zusammen mit dem Initiator Walter Schmid eröffnet. Um der breiten Bevölkerung nachhaltige Technik zugänglich zu machen, realisiert die Umwelt Arena in Spreitenbach Ausstellungen mit Modellen, Videos und umfangreichen Informationen. Energie 360° ist seit Beginn als Ausstellungspartnerin mit dabei und unterstützt die Umwelt Arena Schweiz als Hauptpartnerin der Entwicklung und Realisierung von nachhaltigen Bauten.

www.umweltarena.ch

 

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