Ein ganzer Stadtteil kann zum Kraftwerk werden

17. Februar 2011, 13:25
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Passivhäuser sind keine Sensation mehr - inzwischen stellt sich die Frage, ob Bauten auch zu Kraftwerken werden können. In der Studie "Sun Power City" wurde untersucht, ob sogar ein Plusenergie-Stadtteil möglich ist.

Wien - Gut gedämmte Baukörper, dazu Fenster mit optimalem Isolierglas, kontrollierte Raumluft mit Wärmerückgewinnung - dass gut ausgeführte Passivhäuser funktionieren, ist inzwischen hinlänglich bekannt. Es geht aber noch besser: Plusenergie-Häuser sind derart optimiert und auch in Richtung Energiegewinnung konzipiert, dass sie mehr Energie erzeugen - als in ihrem Inneren verbraucht wird.

Eine aktuelle Studie, die im Auftrag des Klima- und Energiefonds erstellt wurde, geht nun noch einen Schritt weiter. Ist das auch in urbanen Mehrgeschoß-Bauten möglich? "Unsere Frage war: Ist es möglich, mit Fotovoltaik einen ganzen Stadtteil in Richtung Plusenergie zu konzipieren", berichtet Projektkoordinator Franz Tragner im Gespräch mit dem ÖkoStandard.

Die Expertenrunde

Um dies zu beantworten, versammelte Tragners Agentur "tatwort" eine ganze Gruppe von Experten - vom Austrian Institue Of Technology, über die Hornbachner Energie Innovation (HEI) und den pos-Archtekten bis hin zur Wirtschaftsagentur Wien.

Das Ergebnis kurz zusammengefasst: Ein ganzer Stadtteil, der nur mithilfe von Fotovoltaikanlagen mehr Energie produziert, als er verbraucht, ist theoretisch möglich. Ein Vergleich mit freistehenden und unverschatteten Gebäudetypen zeigte: Bei vierstöckigen Wohngebäuden ist ein Deckungsgrad des gesamten Energiebedarfes durch Fotovoltaik von 82 bis zu 134 Prozent möglich. Bei sechsstöckigen Bürogebäuden ist hingegen nur ein Deckungsgrad von 56 bis 90 Prozent drinnen. Bei einem Supermarkt wiederum beträgt die Ausbeute im schlechtesten Fall 112 und bestenfalls sogar 218 Prozent. Und in Lagerhallen ist sogar eine Stromausbeute von 482 Prozent des eigenen Strombedarfs möglich. Für einen gesamten Stadtteil heißt das bei einem Mix von 85 Prozent Wohnbau, zehn Prozent Büro und fünf Prozent Handel: Im schlechtesten Fall können 80 Prozent des Bedarfes mit Sonnenstrom abgedeckt werden - im besten Fall aber 133 Prozent.

Ein grundsätzliches Problem bei der Fotovoltaik-Planung in urbanen Stadtteilen ist, dass durch die hohe Dichte und die gegenseitige Verschattung von Gebäuden im Verhältnis weit weniger Fläche für die Produktion von Sonnenstrom zur Verfügung steht wie bei einem freistehenden Einfamilienhaus. Das erfordert neue Konzepte, die im Rahmen dieses Projektes entwickelt und berechnet wurden.

Die Lösung, die nun in der Studie "Sun Power City" vorgeschlagen wird, ist ungewöhnlich, aber verblüffend. Denn bei herkömmlichen Lösungen wird erst ein Dach errichtet - und dann die Fotovoltaik-Anlage draufmontiert. Künftig könnte es heißen: Das Flachdach ist bereits die PV-Anlage; die Module werden einfach anstelle einer Kiesschüttung oder eines Blechdaches montiert.

Die Vorteile dieser Lösung: Es können wesentlich mehr Module montiert werden - die Dachfläche kann theoretisch fast zur Gänze für die Sonnenstromproduktion genützt werden. Und da die Module und Dach flach sind, gibt es auch keine Probleme mehr mit wechselweiser Verschattung.

Vor allem aber: Es gibt keinen städtebaulichen Stress mehr, dass alle Baukörper unbedingt komplett nach Süden ausgerichtet sein müssen. Denn auch bei dem Ziel, möglichst viele Fassaden-Flächen für Fotovoltaikflächen zu nützen, kommt eine weitere Erkenntnis dazu: "Bei einer Südfassade mit integrierten Modulen hat man eine Ausbeute von nur rund 70 Prozent. Am Flachdach steigt die Sonnenausbeute aber auf mehr als 90 Prozent", erläutert Tragner.

Mit diesen Voraussetzungen ist man nun daran gegangen, einen realen Neubau-Sektor aus der Seestadt Aspern durchzurechnen - wobei gemeinsam mit den pos-Architekten auch Volumen und Ausrichtung der Baukörper für die PV-Produktion optimiert wurden. Fotovoltaik, wurde dort nur an weitgehend unverschatteten Fassadenflächen eingeplant. Außerdem bleiben 40 Prozent der Dächer für Grünflächen frei.

Somit kann zwar nicht mehr der gesamte Energiebedarf eines ganzen Stadtteiles aus Fotovoltaik hergestellt werden, aber unter optimalen Annahmen - wie hohen Wirkungsgraden und geringem Verbrauch - immerhin noch 100 Prozent des gesamten Strombedarfs. (Roman David-Freihsl, DER STANDARD; Printausgabe, 17.2.2011)

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    Wird das Flachdach zum Kraftwerk - wie hier auf dem Technologie- und Tagungszentrum in Marburg -, bietet das viele städtebauliche Vorteile.

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