Kleinwind Plus
Ausgangssituation
„Unter „Plus-Energie Gebäude“ wird ein Gebäude verstanden, dessen jährlicher Primärenergieverbrauch vor dem Hintergrund höchster Energieeffizienz unter der vor Ort produzierten erneuerbaren Energie liegt. Unter „vor Ort“ wird innerhalb der Grenzen der Siedlung oder des Gebäudes bzw. in unmittelbarer Nachbarschaft hierzu verstanden“
Quelle: HdZ+ 2. Ausschreibung
Für die Vor-Ort-Versorgung eines Gebäudes mit elektrischer Energie gibt es verschiedene Möglichkeiten. Photovoltaik, Kleinwindkraft und KWK- Anlagen sind hierbei eine Option. Photovoltaik ist dabei sicher die am weitest verbreitete Technologie. Der Verbraucher-Lastgang der Bewohner deckt sich allerdings (v.a. in Wohngebäuden) oft nicht mit dem Angebot das aus Photovoltaik zur Verfügung steht.
Die Eigenversorgung von (Wohn)gebäuden mit Strom ist ein spannendes Thema, welches viele Besitzer und Nutzer anspricht. Bis dato wird allerdings meist nur die Energiebilanz über ein Jahr betrachtet, und dann Maßnahmen realisiert (meist in Form von Photovoltaikanlagen) welche diese Bilanz ausgleichen können. Dabei wird aber kein Bezug auf den Zeitpunkt des Verbrauchs bzw. der Energieerzeugung genommen. Der Lastgang der Bewohner deckt sich (v.a. in Wohngebäuden) meist nicht mit dem Energieangebot das aus Photovoltaik zur Verfügung steht. Die Photovoltaik- Anlage ist so dimensioniert, dass sie bilanzmäßig den Verbrauch eines Jahres decken kann. Dennoch ergeben sich teils große Differenzen zwischen Erzeuger und Verbraucher (siehe Differenzprofil).
Ziel
Langfristig ist es jedoch aus verschiedenen Gründen sinnvoll den Verbrauch und die selbst erzeugte Energie zeitlich möglichst genau abzustimmen. Im Projekt „K+“ wird untersucht, welchen Beitrag Kleinwindkraft leisten kann, um den elektrischen Lastgang von Plusenergiegebäuden zu decken.
Mehrere Szenarien mit den wesentlichen Faktoren wie Standortqualität, zeitlicher Erzeugungsprofile und Anlagenkennlinien, wurden erarbeitet und in einem Erzeugerprofilportfolio zusammengestellt. Das Zusammenspiel des Verbraucherlastgangs mit Photovoltaik sowie Kleinwindkraft wurde analysiert.
Methode
Im Projekt wurden mehrere Variationen und Szenarien mit den wesentlichen Faktoren wie Standortqualität, zeitlicher Erzeugungsprofile und Anlagenkennlinien erarbeitet und in einem Erzeugerprofilportfolio zusammengestellt. Insbesondere wurde das Zusammenspiel von Photovoltaik und Kleinwindkraft, sowie die mögliche zeitgleiche Abnahme der erzeugten Energie in Haushalten analysiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Lastmanagement:
Kleinwindkraft hat ein sehr interessantes Erzeugerprofil im Bezug auf die Eigenlastdeckung von Haushalten. Dies wurde schon zuvor vermutet und konnte im Projekt bestätigt werden. Darüber hinaus ließ sich die gute Synergie zwischen Photovoltaik und Kleinwindkraft darstellen.
Eigenenergiedeckung durch Erneuerbare Energie Anlagen auf Gebäuden:
Im Geschosswohnbau tritt die Fähigkeit zur Eigenenergiedeckung durch Erneuerbare Energie Anlagen auf den Gebäuden an ihre Grenzen. Je nach Gebäudetyp (Geschossanzahl und Geometrie) können bei derzeitigen Verbräuchen maximal 15% – 50% des Energiebedarfs auf den Gebäuden selbst gedeckt werden. Durch die Reduktion des Strombedarfs (was ein angestrebtes Ziel ist) ließe sich dieser Faktor erhöhen, auch durch Einbeziehung von Flächen für Erneuerbare Energie Anlagen in der Umgebung.