Wir bauen die Zukunft der Energie

Vor allem in Deutschland stellt das Thema Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein für Politik und Kultur eines der wichtigsten Leitbilder für die Zukunft dar. Mit einem Anteil von über 35 % am gesamten deutschen Energiebedarf (Quelle: www.dena.de) hat die Nutzung von Gebäuden starke Auswirkungen auf die Umwelt. Das heißt im Umkehrschluss aber auch, dass nachhaltige Energiesysteme hier große Energieeinsparpotenziale mit sich bringen. Energieeffizientes Bauen ist ein wichtiges Instrument für die Energiewende und die Senkung des CO₂-Ausstoßes.

Neben einem gut isolierten Mauerwerk ohne Wärmebrücken, effizienter Dämmung für Dach und Wände, sowie energetisch moderner Fenster und Türen, kommt beim dp-campus vor allem energieeffiziente Gebäudetechnik zum Einsatz. So kann anschaulich demonstriert werden, wie jedes einzelne System funktioniert und wie mit einem Energiemix und einer Kombination der unterschiedlichen Lösungen die Zukunft der Energie aussehen kann. Für den Gebäudesektor wird dies angesichts des Klimawandels und der knapper werdenden Ressourcen immer wichtiger.

Wärmepumpe – Das Heizsystem der Zukunft – von der Umwelt für die Umwelt

Eine Wärmepumpe ist eine Heizung, welche die in der Umwelt gespeicherte thermische Energie nutzt, um Gebäude zu erwärmen. Die dafür notwendige Energie kann dabei entweder über die Luft, die Erde oder das Grundwasser gewonnen werden. Somit steht sie unbegrenzt und kostenlos zur Verfügung. Um diese Energie in Wärme umzuwandeln, benötigt die Wärmepumpe nur einen geringen Anteil Strom als Antriebsenergie. In unserem Fall stammt der Stromanteil aus der Photovoltaikanlage des dp-campus. So arbeitet die Wärmepumpe unabhängig von fossilen Brennstoffen wie Öl, Gas oder Kohle. Das trägt aktiv zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes und zum Klimaschutz bei. In der Wärmepumpe wird mithilfe eines Kältemittels die Umweltwärme durch Verdichtung auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und dann über ein Wärmeverteilsystem an die Gebäude abgegeben. Dieses System lässt sich mit wenig Aufwand auch umkehren, sodass wir mit unseren Wärmepumpen nicht nur heizen, sondern auch kühlen können.

Biomasseheizung – Modern, kostengünstig und umweltfreundlich heizen

Das wachsende Umweltbewusstsein und die unsichere Preisentwicklung von fossilen Energieträgern lässt erneuerbare Energien immer beliebter werden. Eine effiziente Verbrennung von energetisch nutzbarer Biomasse in modernen Heizkesseln ist eine CO₂-neutrale und kostengünstige Alternative zum Heizen mit Öl oder Gas. Die geplante Biomasseheizung verbrennt nachwachsenden Biomasse aus der Region. Zum Beispiel Holzhackschnitzel, Scheitholz, Miscanthus oder Holzpellets. Die bei dieser Verbrennung entstehende Wärme wird in den Wärmetauschern an den Wasserkreislauf abgegeben. Über ein Nahwärmenetz wird das Warmwasser dann für die Heizungsanlage oder das Trinkwasser zu den einzelnen Gebäuden transportiert.

Regenwasserspeicher – Kältespeicher und Bewässerung

Auf Grund der Größe des dp-campus wird unterirdisch ein 100 m³ großer Löschwasserspeicher installiert. Um in den zunehmend trocknen Sommermonaten, in denen die Grünflächen zusätzlich bewässert werden müssen, den Wasserverbrauch zu senken, ist ein weiteres, 50 m³ großes Regenwasserreservoir geplant. Darüber hinaus bieten die beiden unterirdischen Wasserspeicher mit insgesamt 150 m³ Fassungsvermögen und stabilen unterirdischen Temperaturen von 7-11 °C auch einen weiteren Nutzen. Nämlich als Kältespeicher. Das Wasser soll an warmen, aber sonnenarmen Tagen zur Vorkühlung der Belüftungsanlagen dienen und die Luft-Wärmepumpe ablösen. In Kombination mit einer Adsorptionskältemaschine können in einem zweiten Schritt mittels Wärmetauscher mögliche Lastspitzen tagsüber ausgeglichen werden. Das verringert den Energieverbrauch der Klimaanlagen für die Gebäude deutlich. Schon eine Absenkung der Raumtemperatur um 1 °C durch eine Regenwasser-Vorkühlung bewirkt eine Reduzierung des Energieverbrauchs der Klimaanlagen um ca. 6 %. Ausgehend von den aktuellen Berechnungen wären das auf das Jahr gesehen ca. 10500 kWh, die eingespart werden. Zum Vergleich: Ein durchschnittliches Einfamilienhaus in Deutschland verbraucht laut Statistischem Bundesamt  3.000 kWh Strom pro Jahr.

Raumtemperaturregelung – Wohlfühlklima mit nachhaltiger Energie

Das Wohlbefinden am Arbeitsplatz, sowie eine wirtschaftlich nachhaltige Energienutzung, stehen beim dp-campus in einem direkten Zusammenhang. Mithilfe von thermisch aktiven Deckensegel und Kollektoren können im Sommer wie im Winter hohe Kühl- und Heizlasten wirtschaftlich abgeführt werden. Dabei wird in den Räumlichkeiten ein optimales Wohlfühlklima erzeugt. Die Raumtemperatur hat nämlich erhebliche Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit des Menschen. Deshalb wird vor allem in den Büroräumen pro Arbeitsgruppe eine eigene Sensorik eingesetzt. Diese misst und reguliert Heizung, Kühlung und Belüftung. Je nach Belegung und Buchung der einzelnen Räume kann das Haussystem dann entscheiden, ob geheizt, gekühlt oder gelüftet werden muss. Da die Deckenpaneele nur niedrige Systemtemperaturen benötigen, können so auch umweltfreundliche geothermische Ressourcen genutzt werden. Wie zum Beispiel unsere Wärmepumpen.

Photovoltaik – Sauberen Strom selbst produzieren

Effiziente Photovoltaikanlagen werden im Zusammenhang mit Themen wie Nachhaltigkeit und Umweltschutz immer wichtiger. Zumal die Sonne die älteste und wichtigste Energiequelle unserer Erde ist. Was liegt da also näher, als sich diese Sonnenenergie nutzbar zu machen? Mit den steigenden Strompreisen und Deutschlands Ausstieg aus der Atomkraft und Kohleenergie rückt die Stromgewinnung aus Solarenergie immer mehr in den Fokus. Inzwischen profitiert gerade die Landwirtschaft und die Industrie mit ihren großen Dachflächen enorm von der immer effizienter werdenden Photovoltaiktechnik. Mit entsprechenden Speichersystemen tun sich auch immer neue Nutzungs- und Vermarktungskonzepte auf. Die Photovoltaikanlage auf den Dachflächen des dp-campus besteht aus mindestens 500 Modulen und wird 170 kWp liefern. In Kombination mit unseren Batteriespeichern liefert sie dann den nötigen Strom für die Wärmepumpen und unsere Ladesäuleninfrastruktur.

Batteriespeicher – Flexibel und unabhängig Strom nutzen

Mit nachhaltigen Energiesystemen, wie dem geplanten Batteriespeichersystem, kann der Strom aus der Photovoltaikanlage unabhängig von den Sonnenzeiten nutzbar gemacht werden. Überschüsse des selbst generierten Stroms werden zwischengespeichert und nicht in das öffentliche Netz eingespeist. So steht der günstige und saubere Strom weiter hin für den Eigenverbrauch flexibel zur Verfügung.  Ein kleiner, weiterer Schritt zur energetischen Autarkie. Zudem entsteht mit einem intelligenten Lastmanagementsystem viel Flexibilität für die Zukunft.

Warum zum Beispiel nicht den sauber erzeugten Strom vom dp-campus mit nach Hause nehmen und dort wieder einspeisen und Licht, Fernseher oder Waschmaschine betreiben? Das Zauberwort heißt bidirektionales Laden. Dabei wird elektrische Energie in beide Richtungen übertragen. Das Elektroauto wird also nicht nur aufgeladen, sondern kann auch Strom wieder abgeben. Ein fahrender Energiespeicher. Vielseitiger und wirtschaftlicher als aktuelle statische Stromspeicher. Die Gesetzesgebung mit zu erwartenden Steuern und geldwerten Vorteilen gilt es noch abzuwarten, aber Firmenflotte und die geplante Infrastruktur machen es den Mitarbeitern in Zukunft möglich, den Anteil an erneuerbaren Energien in unserem Stromnetz erhöhen.

E-Mobilität – Smarte Ladelösungen

Aktuell werden wir Zeuge einer Revolution in der Mobilität. Das Auto der Zukunft fährt autonom und digital vernetzt. Und das elektrisch. Der Elektromotor wird zumindest im PKW-Segment auf lange Sicht gesehen den Verbrenner ablösen und zum neuen Standard werden. Er verursacht auf den Straßen keine CO₂-Emissionen, ist leise und die Versorgung ist dezentraler und viel einfacher zu realisieren als beim Verbrennungsmotor. Aber die Voraussetzung für eine Massentauglichkeit von E-Fahrzeugen ist eine funktionierende Ladeinfrastruktur. Da der Anteil an E-Fahrzeugen in unserem Firmenpool stetig wächst, wird auf dem dp-campus eine smarte Ladelösung realisiert. Intelligente Software kontrolliert und steuert verschiedene Ladeoptionen. Ob Schnellladen oder laden mit Ökostrom. Ob Mitarbeiter, Kunde oder Privatmann. Mit dem öffentlichen Angebot des „Power Sharing“ entsteht hier in Gescher an der A31 ein weiterer, wichtiger Baustein für die Energiewelt der Zukunft.

Fazit

Die Bundesregierung hat sich in Ihrem Klimaschutzgesetz zum Ziel gesetzt, 65 % des Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energien zu gewinnen. Bis 2050 will Deutschland komplett treibhausgasneutral sein.

Ziel des dp-campus ist es in dieser Zeit ein Leuchtturm für alle Menschen zu sein. Damit wir gemeinsam die Klimakatastrophe umschiffen können und die Energiewende schaffen. Der dp-campus wird für das Thema regenerative Energien begeistern und zugleich aufklären. Praxisnah und anschaulich.