Četrt Rosenstein v Stuttgartu

Sodobna stanovanjska četrt z inovativnim energetskim sistemom Viessmann

O podjetju Siedlungswerk GmbH Wohnungs- und Städtebau, ki izvaja razvoj in gradnjo 500 stanovanj v četrti Rosenstein v Stuttgartu ter jih oskrbuje z ogrevanjem, hlajenjem in električno energijo preko večnamenskega energetskega sistema podjetja Viessmann, lahko izveste več tukaj. Prva faza gradnje na območju nekdanjega farmacevtskega podjetja Haidle & Maier, znana kot "Schmidtgen-Areal", v novi četrti Stuttgart-Rosenstein, je bila dokončana leta 2017. Gradbeno zemljišče ob cestah Nordbahnhofstraße in Eckartstraße obsega približno 8600 m². Na tem območju je bilo zgrajenih 125 stanovanjskih enot po standardu KfW Efficiency House 55, s skupno bivalno površino približno 11.400 m².

Lokacija se nahaja v neposredni bližini postaje glavne proge S21, ob parkovno urejenem Pragfriedhofu ter v bližini nove evropske četrti in "razvojnega območja Rosenstein", kjer so bila prej železniška območja. Od tam je kratek sprehod do gradu Schlossgarten. Lahka železnica je v neposredni bližini kompleksa, prebivalce pa v nekaj minutah pripelje do trga Schlossplatz v središču mesta.

Za prvi del razvoja je bilo leto 2012 izvedeno arhitekturno tekmovanje, na katerem je zmagalo podjetje Ackermann+Raff iz Stuttgarta in Tübingena. Druga faza gradnje Siedlungswerk se je začela leta 2018 na lokaciji ob južni strani, nekdanjem zemljišču podjetja Staiger na vogalu Nordbahnhofstraße in Friedhofstraße, ki jo je izvedel zmagovalec drugega arhitekturnega tekmovanja, KBK Architekten GmbH Belz Lutz iz Stuttgarta.

Popolnoma usklajen energetski koncept

Stanovanjske stavbe v četrti Rosenstein so bile zgrajene po standardu Efficiency House 55 (EnEV 2014) v skladu s smernicami financiranja banke KfW. Zasnovane so za potrebe po primarni energiji med 27,4 in 31,5 kWh/m2 ogrevane površine na leto. Da bi dosegli te vrednosti, so se investitor in energetski načrtovalci odločili za prihodnost usmerjen koncept ogrevanja, hlajenja in pridobivanje električne energije s popolnoma usklajenimi komponentami podjetja Viessmann. Ta koncept omogoča ugodno energetsko bilanco z manjšo porabo fosilnih goriv ter minimalnimi emisijami CO2.

V tej sodobni stanovanjski četrti se uporablja načelo sektorskega spajanja: poleg zalogovnika ledene energije kot primarnega vira energije za ogrevanje in hlajenje stavbni kompleks oskrbujejo velika toplotna črpalka, plinski kondenzacijski kotel, kogeneracijska enota in fotovoltaični sistem. Urbano življenje brez lastništva avtomobila je tu povsem mogoče, saj prebivalci uporabljajo sistem souporabe avtomobilov z električnimi vozili. Električno energijo, ki je potrebna za polnjenje električnih avtomobilov, proizvajata kogeneracijska enota in fotovoltaični moduli neposredno v stanovanjskem kompleksu.

Zelo učinkovito medsebojno delovanje vseh sestavnih delov

Ogrevalni center se nahaja v kleti stanovanjskega kompleksa, njegovo jedro pa predstavlja kogeneracijska enota Vitobloc EM 50/81. Kogeneracijska enota deluje po načelu soproizvodnje: motor na zemeljski plin z dolgo življenjsko dobo v povezanem procesu proizvaja toploto in električno energijo. Pri tem se mehanska energija pretvarja v električno energijo, ki se uporablja kot pogonska energija za toplotno črpalko Vitocal 350-G za ogrevanje in hlajenje. Po drugi strani se toplotna energija absorbira prek toplotnega izmenjevalnika Vitotrans 200, povezanega z enoto za soproizvodnjo toplote in električne energije, in se uporablja za ogrevanje prostorov ali pripravo tople vode.

Med največjimi obremenitvami, na primer v hladnih zimskih dneh, sistem podpira sodoben plinski kondenzacijski kotel Vitocrossal 300 z močjo 605 kW. Popolno medsebojno delovanje vseh komponent omogoča, da se potrebna ogrevalna energija in del električne energije pridobivata neposredno iz samega stanovanjskega kompleksa. S tem se zmanjšajo stroški energije in odvisnost od javnih služb za oskrbo z električno energijo.

Inovativni sistem za shranjevanje energije v ledu

Na južnem koncu gradbišča prve faze stanovanjskega kompleksa je bilo v tla vgrajeno skladišče ledene energije z Viessmannovo tehnologijo. Betonski blok, dolg približno 17 metrov, širok 9 metrov in globok 6 metrov, je napolnjen s približno 800 m³ vode in služi kot dolgoročni zalogovnik energije za toplotno črpalko: med ogrevalno sezono črpalka črpa energijo iz zalogovnika ledu, dokler voda v njem večinoma ne zamrzne. Pri tem se izkoristi kristalizacijska energija, ki se sprosti, ko voda zamrzne v led. Ta proces zagotavlja enako količino energije, kot je potrebna za segrevanje enega litra vode z 0 °C na 80 °C. Pridobljena energija se med ogrevalno sezono uporablja za talno ogrevanje stanovanjskih stavb.

V načinu regeneracije se led ponovno odtaja. Ta sprememba fizikalnega stanja je mogoča brez posebnega vzdrževanja in jo je mogoče ponavljati tako pogosto, kot je potrebno. Ob koncu ogrevalne sezone se tvori selektivni led, ki se lahko uporabi kot vir hlajenja za ohranjanje hladu v stavbi v vročih dneh. Poleti se lahko nižje zunanje temperature ponoči uporabijo za hlajenje vode v skladišču ali v stavbi prek solarnih absorberjev zraka.

Viessmannovi sistemi za skladiščenje energije ledu ne potrebujejo posebnih dovoljenj in se lahko uporabljajo tudi na vodovarstvenih območjih. Uporaba kristalizacijske energije in kombinacija treh virov energije - zunanjega zraka, sončnega sevanja in zemlje - zagotavljajo visoko učinkovitost sistema.

Inteligentno upravljanje virov energije

Inteligentno upravljanje virov energije zagotavlja zanesljivo in učinkovito delovanje zalogovnika ledene energije, solarnih zračnih absorberjev ter toplotne črpalke. Vse pomembne podatke o sistemu nenehno ocenjujemo, pri čemer rezultati služijo kot osnova za sistem poročanja, ki ga oblikuje skupina strokovnjakov in se posreduje upravljavcu. Učinkovitost toplotne črpalke je mogoče optimizirati, tako da upoštevamo individualne zahteve. Rezultat je najnižja možna poraba električne energije ter ustrezen sezonski faktor učinkovitosti.

Z izvajanjem priporočenih ukrepov v praksi je mogoče v celoti izkoristiti potencial sistema, kar prinaša prihranke pri obratovalnih stroških.

Brezplačna sončna energija s pomočjo solarnih toplotnih sistemov in fotovoltaike

Absorberji sončnega zraka so nameščeni na ravnih strehah štirih od sedmih stavb prve faze gradnje. Poleti ta sistem, ki meri 351 kvadratnih metrov, pridobljeno sončno energijo dovaja v skladišče zamrznjenega ledu, da ga odmrzne, regenerira in pripravi za ogrevalno sezono. Regeneracija poteka vedno, ko je absorber toplejši od zalogovnika ledu, zato je mogoča tudi v blagih zimskih dneh.

Absorberji sončnega zraka so odprti in nezastekljeni kolektorji, ki za regeneracijo zalogovnika ledu ter kot neposredni vir toplote za toplotno črpalko uporabljajo toploto iz zunanjega zraka in sončno svetlobo. Nezastekljeni absorberji sončnega zraka so še posebej primerni za sistem zalogovnika energije ledu, saj mu zagotavljajo energijo tudi takrat, ko je temperatura zraka nizka in ni sončnega sevanja. Absorberji neprekinjeno izkoriščajo brezplačno energijo iz okolja - tako iz zunanjega zraka ponoči kot tudi iz sončnega sevanja podnevi.

Dve dodatni površini ravne strehe sta namenjeni pridobivanju električne energije s pomočjo 408 kvadratnih metrov velikega fotovoltaičnega sistema. S takšno uporabo sončne energije lahko letno prihranimo približno 260 ton CO2, kar je enakovredno dvema milijonoma kilometrov, ki jih v enem letu prevozimo z avtomobilom.

Fotovoltaični sistem oskrbuje z električno energijo tudi prezračevalni sistem stavbe, dvigala, razsvetljavo ter skladišče električnih avtomobilov.

Inovativen koncept mobilnosti

Osnovna človekova potreba po mobilnosti je ključna tudi v stanovanjskih okoljih. Zato je podjetje Siedlungswerk v sodelovanju z raziskovalnim partnerstvom "LivingLab BWe mobil" razvilo individualni koncept mobilnosti za novo stanovanjsko četrt, imenovan Electric Mobility Showcase Zvezne republike Nemčije.

Dostopnost sistema souporabe električnih vozil neposredno na kraju bivanja odpira nove možnosti mobilnosti ter predstavlja okoljsko odgovorno alternativo lastništvu avtomobila. Električna energija, ki jo proizvede stanovanjski kompleks, se najprej shrani v baterijskem sistemu in nato po potrebi oskrbuje gospodinjske porabnike ali pa se uporablja za polnjenje električnih vozil. To pozitivno vpliva na energetsko bilanco in zmanjšuje emisije CO2. Poleg tega električna vozila ne le zmanjšujejo hrup, temveč tudi emisije onesnaževal.

Inovativni koncept mobilnosti kot ključni del mestnega življenja je naletel na stalno pozitiven odziv ter pritegnil pozornost po vsej Nemčiji. To je omogočilo oblikovanje novih partnerstev in pokazalo, kako pomembna je lahko elektromobilnost pri učinkovitem celovitem energetskem konceptu.