Mini-BHKW: Strom und Wärme hausgemacht

Das Sparschwein im Keller

Strom und Wärme hausgemacht

Energetisch optimierte Wohnungen zu bauen und gleichzeitig die daraus resultierenden höheren Baukosten zu finanzieren, ist ein Drahtseilakt für jedes Wohnungsunternehmen. Im Wettbewerb um die Mieter spielen zunehmend niedrigere und dazu dauerhaft stabile Nebenkosten eine wichtige Rolle. Hier realisierte die Leimer & Beutelrock Wohnbau GmbH in Mering bei Augsburg durch den Einsatz zweier Mini-BHKW ein Projekt, das sowohl den Interessen der Mieter entspricht als auch auf der Ertragsseite lukrativ ist.

Geringere Betirebskosten

Der in Mering erstellte Komplex umfasst vier Gebäude mit zusammen 48 Wohnungen. Zur Zeit der Vorplanungen sollte vorrangig noch die Möglichkeit einer höheren Abschreibung genutzt werden. Dafür war eine kurzfristige Projektumsetzung erforderlich, die sich nur dann realisieren ließ, wenn Leerstände quasi ausgeschlossen werden konnten. Ein möglicher Weg, die Attraktivität der Mietwohnungen für Suchende zu erhöhen, waren dauerhaft geringere Betriebskosten als bei vergleichbaren Objekten. Von daher kam nur ein energetisch optimierter Neubau infrage.

„Die sich daraus ergebenden höheren Investitionskosten haben wir durch ein KfW-Darlehen in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen gehalten“, erläutert Gerhard Beutelrock, Gesellschafter des Wohnungsunternehmens. Das Objekt wurde daher im KfW-40-Standard, der 2009 höchsten Förderstufe, ausgeführt. „Dafür haben wir nach der optimalen Kombination aus Wärmedämmung und effizienter Heizungstechnik gesucht.“ Unter allen betrachteten Szenarien setzte sich dabei die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung als wirtschaftlichste Variante durch.

Nach umfangreichen Recherchen entschied sich das Unternehmen für Mini-BHKW-Technik von Vaillant. Diese bieten als einzige erdgasbetriebene BHKW ihrer Leistungsklasse auf dem Markt eine Leistungsmodulation. Daraus resultiert im Vergleich zu konventionellen Ein-/Aus-BHKW eine deutlich höhere Stromproduktion für den Eigenbedarf. Der Heiztechnikspezialist entwickelte für das Meringer Objekt eine individuelle Systemlösung, in deren Mittelpunkt zwei erdgasbetriebene Mini-BHKW ecoPOWER 4.7 standen, die im Sommerbetrieb und in der Übergangszeit die Grundlast der Wärmeversorgung tragen sollten.

Sie mussten dabei so in die Gesamtanlage integriert werden, dass größtmögliche Laufzeiten realisiert werden konnten – um so die Stromproduktion ebenfalls zu maximieren. Zusätzlich wurden als Puffer zwei große Multi-Warmwasserspeicher sowie ein Gas-Brennwertkessel Typ ecoCRAFT mit einer Leistung von 160 kW für die Spitzenlasten eingebunden.

Ökologie schließt Wirtschaftlichkeit nicht aus

Trotz der Berücksichtigung ökologischer Aspekte gilt auch in der Wohnungswirtschaft die Maxime des wirtschaftlichen Betriebes. Den nötigen Spielraum dafür liefert die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung. Entscheidend ist dabei das Gesamtmodell des Energiekonzeptes. „Wir verkaufen den BHKW-Strom direkt an die Mieter, anstatt ihn für unter 10 ct/kWh ins Stromnetz des örtlichen Stromversorgers einzuspeisen“, so Georg Leimer, Geschäftsführer der Leimer & Beutelrock Wohnbau GmbH. Davon profitieren beide Seiten: Die Mieter erhalten günstigen Strom für aktuell 21 ct/kWh und liegen damit etwa 3 ct unter dem ortsüblichen Preis. „Und wir bekommen nach dem neuen KWK-Gesetz noch einen Bonus von 5,41 ct/kWh, sodass wir insgesamt bei 26,41 ct/kWh liegen.“

Knapp 50 % des Stromverbrauchs der 48 Wohneinheiten liefern heute die BHKW. Der restliche Strombedarf wird durch den Energieversorger gedeckt. Jedoch fungiert hierbei das Wohnbauunternehmen gegenüber den Mietern ebenfalls als Stromlieferant. Grundvoraussetzung dafür war es, dass die vier Gebäude als ein Objektnetz verschaltet wurden. Das lässt sich nur dann realisieren, wenn der Energieversorger einen einzigen Einspeisepunkt und einen Leistungs- und Übergabezähler akzeptiert.

Ein weiterer wichtiger Kostenaspekt war die Begrenzung des Anschlusswertes auf weniger als 100 A, weil so eine konventionelle Direktmessung des Stromverbrauchs beibehalten werden kann. Darüber hinaus gehende Anschlussleistungen bedingen eine sogenannte Wandlermessung, die den Strombezug um etwa 40 % verteuert hätte. Mit dem realisierten Konzept entfielen auch die sonst für jedes Gebäude notwendigen Stromzähler des Energieversorgers und damit auch weitere Zählergebühren für die Mieter.

Die gesamte Bauphase des Komplexes erstreckte sich über drei Jahre. Entsprechend dem Baufortschritt wurden die Mini-BHKW in zwei Stufen installiert. Durch die zeitliche Verschiebung erhielt der Bauträger für das erste Aggregat noch einen Zuschuss von 8 000 €, beim zweiten wurde jedoch aufgrund der Änderung der Förderungspolitik der Bundesregierung kein Zuschuss mehr gewährt. Seit dem 1. April 2012 werden Neuanlagen allerdings wieder durch das Mini-KWK-Impulsprogramm mit Investitionszuschüssen gefördert.

Optimale Ausnutzung der Wärmekapazitäten

Die Mini-BHKW arbeiten leistungsmodulierend und haben jeweils eine thermische Leistung von 4,7 bis 12,5 kW. Ihre elektrische Leistung liegt bei 1,5 bis 4,7 kW. Die Wärmeseite ist so gestaltet, dass die Mini-BHKW bestmöglich ausgelastet sind. Im Sommerbetrieb dienen sie vorrangig der Warmwasserbereitung. Hierzu wurden zwei Multi-Warmwasserspeicher mit einer Kapazität von jeweils 1 250 l installiert, die als Puffer für das gesamte Wärmesystem dienen. Die Warmwasserbereitung erfolgt im Durchlaufprinzip über Wärmetauscher, womit auch der Aspekt der hygienischen Sicherheit berücksichtigt ist. Während der Übergangszeit zur Heizperiode liefern die BHKW auch die Heizungswärme. Ihre Leistung ist bis etwa 10 °C Außentemperatur im monovalenten Betrieb ausreichend – erst dann schaltet sich der Spitzenlastkessel zu.

Die Wärmeverteilung in der Meringer Wohnanlage erfolgt über einen einzigen Heizkreis. Als Wärmekörper wurden Radiatoren verwendet. Lediglich in den Bädern wurde eine Fußbodenheizung installiert, die über Stellmotoren geregelt wird. Bedingt durch diesen Aufbau beträgt das Gesamtvolumen der Anlage rund 9000 l. Das große Volumen der Heizungsanlage ist für die Brennwerttechnik von Vorteil und gewährleistet optimale Bedingungen für den Betrieb des Spitzenlastkessels.

Flexible Preisfindung

Auch die Wärme wird – genauso wie der Strom – vom Wohnungsunternehmen an die Mieter geliefert. Abgerechnet wird über in den Wohnungen installierte Wärmemengenzähler. Hinsichtlich der Wärmekosten profitieren die Mieter direkt vom hohen Normnutzungsgrad der hocheffizienten Mini-BHKW, der bei etwa 96 % liegt. „Der Einsatz der Mini-BHKW eröffnet uns auch Spielräume bei der Preisgestaltung“, erläutert Beutelrock. Damit ließen sich bei Bedarf Einsparungen der Stromseite auf die Wärmeseite transferieren und umgekehrt. „Ganz zu Anfang, als wir noch in der Phase des Trockenheizens waren, konnten wir so den höheren Wärmeaufwand durch Gewinne aus der Stromlieferung ausgleichen.“ Damit mussten die Mieter kaum mehr bezahlen als in normalen Heizperioden.

Insgesamt erzielt das Wohnungsunternehmen mit diesem Konzept Einsparungen von etwa 50 % bei den Strom- und Wärmekosten. Ein Drittel davon kommt den Mietern direkt zugute, die sowohl für Strom als auch für Wärme durchschnittlich weniger als den ortsüblichen Preis bezahlen. Die restliche Kosteneinsparung fließt in Verwaltungs- und Wartungsarbeiten sowie in die Refinanzierung der Investition. Hier erwirtschaftet das Unternehmen einem jährlichen Überschuss von etwa 4 200 €, womit sich die höheren Gestehungskosten voraussichtlich innerhalb von 4,5 Jahren amortisieren.

Fazit

Für die Leimer & Beutelrock Wohnbau GmbH war die Wohnanlage in Meringen ein erfolgreiches Pilotprojekt, dessen Konzept bislang für drei weitere Bauvorhaben übernommen wurde. „Nach mittlerweile 2 Jahren Betrieb haben sich unsere Erwartungen sowohl hinsichtlich der Technik als auch der Wirtschaftlichkeit voll und ganz erfüllt. Die Anlage funktioniert einwandfrei, die Mieter sind zufrieden und die Amortisation ist im grünen Bereich“, fasst Leimer die Erfahrungen zusammen. Es sei bemerkenswert, welche Einsparungen sich erzielen lassen, wenn man die Strom- und Wärmeversorgung in derartigen Objektnetzen selbst in die Hand nehme. „Darüber hinaus wirken sich die BHKWs auch sehr positiv auf den Primärenergiebedarf aus, so dass man hier die Anforderungen der EnEV und der KfW-Förderprogramme vergleichsweise einfach erfüllen kann.“

Knapp 50 % des Stromverbrauchs der 4­8 Wohn­einheiten liefern heute die Blockheizkraftwerke.

Die Warmwasserbereitung erfolgt im Durchlauf­prinzip über Wärmetauscher, womit auch der Aspekt der hygienischen Sicherheit berücksichtigt ist.

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