Stadtquartier Gutleutmatten
Vision energieautarker Stadtteil | Die einzelnen Gebäude sind in Ihrer Kubatur sehr kompakt und bieten damit optimale Voraussetzungen für die Einhaltung des Passivhaus-Standards. Auf Grund der insgesamt hohen Flächenausnutzung des Gebietes ist ein Nahwärmesystem zur Wärmeversorgung wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll.
Als weiterer Beitrag zur Gesamtökologie, zur Verbesserung des Kleinklimas, zur natürlichen Klimatisierung der Gebäude und zur nachhaltigen Wassernutzung wird bei den Punkthäusern eine Begrünung der Fassaden vorgeschlagen.
Regenwassernutzung für Bewässerungszwecke und Versickerung des überschüssigen Niederschlagswassers im Gebiet ist selbstverständlich.
Über die mittlerweile gebräuchliche Technik der Nullenergie-Gebäude hinaus gehend, bei denen der Primärenergiebedarf in der Jahres-Bilanz durch regenerative Energieerzeugung ausgeglichen wird, wird die Vision eines energieautarken Baugebietes aufgezeigt. Wesentlicher Unterschied ist dabei, dass bei der Nullenergie-Ausführung Energie, die außerhalb des Gebietes erzeugt wird genutzt wird z.B. in Form von Biogas. Außerdem wird der Strombedarf in der Bilanz durch die Stromproduktion der Biogas-BHKW und der PV-Anlagen gedeckt. Das Stromnetz wird dabei als Puffer benutzt, überschüssiger Strom eingespeist und bei Bedarf fehlender Strom entnommen.
Im energieautarken Baugebiet wird die gesamte Betriebsenergie der Gebäude auf der Fläche des Baugebietes erzeugt, gespeichert und verwendet. Es ist außer der Sonneneinstrahlung keine weitere Energiezufuhr von außen erforderlich. Strom- oder Gasanschluss sind nicht notwendig, es wird keine Lieferung von Holz als Brennstoff z.B. aus dem Schwarzwald benötigt.
Diese Vision war vor gut 20 Jahren bereits Wirklichkeit im energieautarken Solarhaus des Fraunhofer ISE in Freiburg.
Die Schlüsseltechnologie eines energieautarken Stadtteils ist die solare Wasserstofferzeugung aus Solarstrom. Wasserstoff wird als Speichermedium genutzt, um tägliche und saisonale Schwankungen des solaren Energieangebotes auszugleichen und die vollständige Versorgung der Gebäude und Bewohner mit Wärme und Strom sicher zu stellen.
Für die Energieversorgung des Gebietes werden folgende Dachflächen benötigt:
1.000 m² Thermische Sonnenkollektoren für die solare Warmwasserbereitung
11.500 m² Photovoltaik-Anlagen für die solare Stromproduktion.
Diese Solarsysteme können auf den Dachflächen der Gebäude realisiert werden. Solarstrom, der nicht direkt verbraucht wird, wird in einem Elektrolyseuhr zur Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff verwendet. Der erzeugte Wasserstoff wird in ein Druckröhrensystem im Erdreich unter der Tiefgarage eingespeist und bei Bedarf wieder entnommen. Der Wasserstoff wird dann über eine Brennstoffzelle in Wärme und Strom umgewandelt. Die Wärme wird in das Nahwärmesystem eingespeist, der Strom in das lokale Netz. Alle notwendigen Komponenten sind heute am Markt verfügbar.