© MRICS Dipl.-Ing. (FH) Michael Sauter November 2024
Energieautarkes Baugebiet
Juni 2024:
Die Basis für eine energieautarkes Baugebiet bildet eine Elektrolyseur und eine
Brennstoffzelle auf einem eigenen Grundstück, wie bereits unter dem Kapitel
„Wasserstoff H2“ beschrieben.
Nach dem GEG 2023/2024 darf man nur den Strom von PV-Anlagen innerhalb
zusammengehöriger Grundstücke oder eines Quartiers weiterleiten.
Der § 107 GEG „Wärmeversorgung im Quartier“ besagt folgendes:
(1) In den Fällen […] können Bauherren oder Eigentümer, deren Gebäude in räumlichem
Zusammen-hang stehen, Vereinbarungen über eine gemeinsame Versorgung ihrer Gebäude
mit Wärme oder Kälte treffen, um die jeweiligen Anforderungen […] zu erfüllen. Gegenstand
von Vereinbarungen nach
Satz 1 können insbesondere sein:
1.
die Errichtung und der Betrieb gemeinsamer Anlagen zur zentralen oder dezentralen
Erzeugung, Verteilung, Nutzung oder Speicherung von Wärme und Kälte aus
erneuerbaren Energien oder Kraft-Wärme-Kopplung,
2.
die gemeinsame Erfüllung der Anforderung nach § 10 Absatz 2 Nummer 3,
3.
die Benutzung von Grundstücken, deren Betreten und die Führung von Leitungen über
Grundstücke.
[…]
(5) Die Vereinbarung ist der zuständigen Behörde auf Verlangen vorzulegen.
Sind die Verbarungen einer „Grundstücksgemeinschaft“ getroffen, dann kann mit
dem Bau der Energieversorung begonnen werden.
Auf einem gemeinsamen Grundstück wird eine „Energiezentrale“ aufgebaut. Die
Komponenten sind ein Elektrolyseur, ein Wasserstofftank, eine Brennstoffzelle und
eine Batterie als Zwischenspeicher. Dazu wird eine eigenes 50 Hz Wechselstrom-
netz aufgebaut, damit man komplett unabhängig vom Stromnetz wird, denn man
„hängt“ sonst am 50Hz-System an der Energiewirtschaft. Fällt dort das Stromnetz
aus, dann funktioniert auch innerhalb des Quartiers nichts mehr.
Weiter benötigt man ein Nahwärmenetz, das durch die Abwärme aus der Wasser-
stofferzeugung im Elektrolyseur im Sommer und aus der Stromgewinnung mit der
Brennstoffe, im Winter versorgt wird. Damit findet schon mal ein Grundversorgung
für die Wärme übers Jahr statt.
Zweitens benötigt man eine Stromleitung die den Strom von den Brennstoffzellen
an die einzelnen Häuser weiterleiten kann.
Und auch eine zweite Stromleitung, die den Strom aus den PV-Anlagen jedes
Gebäudes an die „Energiezentrale“ zur Wasserstofferzeugung zur Verfügung stellt.
Aber jedes Haus versorgt sich zuerst mit seinem eigenen Strom. Diese Leitungen
werden neben der Wasserversorgung und Abwasserversorgung in die Straße
verlegt. Die Energiezentrale ist im Grunde genommen die „Batterie“, bzw. der
Energiespeicher, für das Wohngebiet.
Jedes Haus besitzt neben eine ca. 12 - 15 kWp großen Solaranlage auch eine
Wasser-Wärmepumpe, die dann aus einem Erdkollektor oder einem Eisspeicher
als Energieträger später die Wärmeenergie liefert. Der Strom aus der Brennstoff-
zelle liefert im Winter oder bei Nacht den notwendigen Strom. Mithilfe z. B. eines
Erdkollektors können aus 1 kWh Strom aus der Brennstoffzelle 4 kWh Wärme für
das Haus gewonnen werden.
Außerdem liefert die Brennstoffzelle grundsätzlich immer Strom, sobald dieser
benötigt wird.
Die Industrie kann mittlerweile auch H2-Motoren liefern. Statt der Brennstoffzelle
ist jetzt ein Wasserstoffmotor einsetzbar, der auch noch eine höher Abwärme-
temperatur mit ca. 60° bis 90 ° C besitzt (Einspeisung ins Nahwärmenetz) und
darum auch die Effizienz für das angedachte System nochmal deutlich steigert!
Mittlerweile, 4.Quartal 2024, werden bereits die Perovskit - Solarzellen gefertigt
und angeboten, damit ist laut Herrn Prof. Dr. Klaus Lips „in Sachen technischer
Stromerzeugung die Energiewende praktisch gelöst.“ Hier der Link zur Internet-
seite der Fa. Oxfordpv. www.oxfordpv.com,
https://de.oxfordpv.com/news/oxford-pv-startet-kommerziellen-vertrieb-von-perowskit-tandem-solarmodulen-
mit-20-mehr
Dann wird die Quartierslösung noch günstiger. Der Preis zur Stromerzeugung
spielt dann effektiv keine Rolle mehr.
Weiter sollte man darüber nachdenken, ob man nicht die Gebäude dann etwas
weniger stark dämmt und das damit eingesparte Geld in die Energietechnik, bzw.
in die Energiezentrale invenstiert. Denn dadurch wird das Bauen wieder
finanzierbar.
Die Idee und das Konzept stehen.
Haben Sie Interesse, dann nehmen Sie Kontakt zu mir auf.