Ausgangslage

• Die Baugenossenschaft Wohnen, Arbeiten und Kultur Elgg und Umgebung ersetzte zwischen 2018 und 2020 ein Mehrfamilienhaus durch einen Neubau mit vier Wohnungen, Gemeinschaftsräumen und einem gemeinsam genutzten Büro auf 608 Quadratmetern beheizter Fläche.
• Geheizt wird ohne fossile Energie mit einer Wärmepumpe, die Solarthermie, Erdregister und Eisspeicher als Quellen und Speicher nutzt.
• Die 375 Quadratmeter grosse Dachfläche ist nach Südwesten ausgerichtet und lässt sich vollständig für Solarthermie und Photovoltaik nutzen.
• Ob sich Solar-, Umwelt- und Abwärme in einem Eisspeicher sinnvoll zwischenspeichern lassen, sollte mit Langzeitmessdaten aus dem realen Betrieb belegt werden.

Projektbeschrieb

Die RINO Electronics AG aus Nürensdorf realisierte für die Baugenossenschaft die Wärmeversorgung des Schwalbenhofs im Weiler Wenzikon. Eine Wärmepumpe bezieht Wärme aus Hybrid-Solarmodulen, einer Wasserquelle sowie Regen- und Abwasser und speichert sie in Erdregistern, Eisspeichern und Wasserspeichern zwischen. Der Strom aus der Photovoltaikanlage wird in zwei Batterieanlagen aus gebrauchten Batterien gespeichert und versorgt auch zwei Autoladestationen. Der eigens entwickelte RINO-Hydrobus verbindet die Komponenten mit der Wärmepumpe und stimmt ihren Betrieb aufeinander ab. Für die Auswertung wurden die Messdaten von Juni 2021 bis Mai 2022 herangezogen, bei der Wärme jene ab Oktober 2020.

Projektziele

• Funktion des Eisspeichers als Energiepuffer nachweisen
• Zwischenspeicherung von Solar-, Umwelt- und Abwärme demonstrieren
• Langzeitmessdaten unter realen Betriebsbedingungen erfassen und auswerten
• Betriebskosten senken und Wärme mit wenig Strom und ohne fossile Energie bereitstellen

Erkenntnisse

Für die Energieversorgung des Hauses bezahlte die Genossenschaft im Jahr 2021 noch 886 Franken, ohne die realisierten Systeme wären es gemäss Vergleichsrechnung 8'023 Franken gewesen, weil der Stromkauf auf 11'532 Franken gestiegen wäre und die Wärme einem Heizölverbrauch von rund 5'450 Litern entsprochen hätte; alle Beträge beruhen auf den Strompreisen von 2021. Der Eigenverbrauch der gesamten Anlage liegt bei 70 Prozent, und die passive Kühlung über Erdregister und Eisspeicher bewährte sich im Sommer. Der Eisspeicher hätte kleiner ausfallen können, weil mehr Wärme aus der Quelle einfloss als erwartet: Statt der eingebauten 700 Meter Rohr hätten rund 400 Meter genügt, die zusätzlichen Meter bleiben aber für ein geplantes Nahwärmenetz nutzbar. Schwachstelle ist die Warmwasserbereitung, da die einzige Wärmepumpe einen Engpass bildet und die Notfallheizung 2022 ausfiel.

Ausblick

Vorgesehen war, im Sommer 2023 elektrische Heizelemente im Heissspeicher nachzurüsten und die Steuerung anschliessend ein Jahr unverändert zu lassen, damit der Heizbetrieb im Winter 2023/2024 stabil läuft. Ab Sommer 2025 sollen einzelne Räume morgens beheizt und abends gekühlt werden, und die zusätzlichen Rohrmeter im Eisspeicher sind für ein geplantes Nahwärmenetz zur Versorgung benachbarter Gebäude vorgesehen.

Projektpartner

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