Rosenstein-kvarteret i Stuttgart

Moderne boligkvarter med innovativt energisystem fra Viessmann

Siedlungswerk GmbH Wohnungs- und Städtebau er ved at udvikle og opføre 500 lejligheder i Rosenstein-kvarteret i Stuttgart, som vil blive forsynet med varme, køling og elektricitet via et energianlæg fra Viessmann med flere energiformer.

Den første byggefase på den tidligere medicinalvirksomhed Haidle & Maiers område, kendt som "Schmidtgen-Areal" i den nye bydel Stuttgart-Rosenstein, blev afsluttet i 2017. Byggefeltet ved Nordbahnhofstraße og Eckartstraße dækker et areal på ca. 8600 m². Her blev der opført 125 boligenheder med et samlet boligareal på ca. 11 400 m² efter KfW Efficiency House 55-standarden.

Området, som ligger i umiddelbar nærhed af hovedbanegården S21, ligger direkte ved siden af den parklignende Pragfriedhof og tæt på det nye Europakvarter og "Rosenstein-udviklingsområdet", som tidligere lå på de nu nedlagte jernbanearealer. Derfra er der kun en kort gåtur til Schlossgarten. Letbanen stopper ved komplekset og bringer beboerne direkte til Schlossplatz, lige i delstatshovedstadens bymidte, på få minutter.

Arkitektkonkurrencen, der blev afholdt i foråret 2012 om den første del af byggeriet, blev vundet af Ackermann+Raff fra Stuttgart og Tübingen. I direkte tilknytning mod syd, på det tidligere Staiger-areal (på hjørnet af Nordbahnhofstraße og Friedhofstraße), blev Siedlungswerk's anden byggefase opført. Denne blev gennemført af vinderen af en anden arkitektkonkurrence, KBK Architekten GmbH Belz Lutz fra Stuttgart, med byggestart i 2018.

Perfekt koordineret energikoncept

Boligbygningerne i Rosenstein-kvarteret blev opført i overensstemmelse med Efficiency House 55-standarden (EnEV 2014) i overensstemmelse med KfW-bankens retningslinjer for finansiering. De er konstrueret til et primærenergiforbrug på mellem 27,4 og 31,5 kWh/m2 opvarmet areal pr. år. For at opnå disse værdier valgte bygherren og energiplanlæggerne et fremtidsorienteret varme-, køle- og elkoncept med perfekt afstemt komponenter fra Viessmann; et koncept, der kunne kombinere en gunstig energibalance med et reduceret forbrug af fossile brændstoffer og minimale CO2-emissioner.  

I dette moderne boligkvarter er princippet om sektorkobling blevet fulgt: Ud over et isenergilager som primær energikilde til opvarmning og køling forsyner en stor varmepumpe, en gaskondenserende kedel, et kraftvarmeværk og et solcelleanlæg bygningskomplekset med varme, køling og elektricitet. Her er det muligt at leve i byen uden at eje en bil, idet beboerne benytter en delebilsordning med elbiler. Den elektricitet, der er nødvendig for at oplade elbilerne, produceres af kraftvarmeanlægget og solcellemoduler direkte i selve boligkomplekset.

Højeffektivt samspil mellem alle komponenter

Varmecentralen er placeret i kælderen i boligkomplekset med et Vitobloc EM 50/81 kraftvarmeværk i centrum. Kraftvarmeanlægget fungerer efter kraftvarmeprincippet: En langtidsholdbar naturgasmotor producerer varme og strøm i en koblet proces. Det drejer sig om omdannelse af mekanisk energi til elektricitet, der anvendes som drivkraft for varmepumpen Vitocal 350-G til opvarmning og køling. Varmeenergien optages på den anden side via en Vitotrans 200-varmeveksler, der er koblet til kraftvarmeanlægget, og anvendes til rumopvarmning eller varmt brugsvandopvarmning.

I spidsbelastningsperioder, f.eks. på kolde vinterdage, understøttes systemet af en moderne Vitocrossal 300-gaskondenserende kedel med en effekt på 605 kW. Det perfekte samspil mellem alle komponenter gør det muligt at få den nødvendige varmeenergi og en del af den elektriske energi direkte fra selve boligkomplekset. Dette reducerer både energiomkostningerne og afhængigheden af de offentlige energiforsyningsvirksomheder.

Innovativt isenergilagersystem

Et isenergilager med Viessmann-teknologi blev installeret i jorden i den sydlige ende af grunden i den første byggefase af boligkomplekset. Betonblokken, der er ca. 17 meter lang, 9 meter bred og 6 meter dyb, er fyldt med ca. 800 m³ vand og fungerer som et langtidsenergilager for varmepumpen: I løbet af opvarmningssæsonen henter pumpen energi fra islageret, indtil vandet i det meste er frosset. Den udnytter den krystalliseringsenergi, der frigøres, når vand fryser til is. Denne proces giver den samme mængde energi, som er nødvendig for at opvarme en liter vand fra 0 °C til 80 °C. Den energi, der genereres på denne måde, tilføres til gulvvarmen i boligbygningerne i opvarmningssæsonen.

I regenerationstilstand tøes isen op igen. Denne ændring af den fysiske tilstand kan gentages så ofte, som det er nødvendigt, og teknologien er praktisk talt vedligeholdelsesfri. Ved afslutningen af varmesæsonen dannes der selektivt is, som så er tilgængelig som kølekilde for at holde bygningen kølig på varme dage. Om sommeren kan de lavere udendørstemperaturer om natten bruges til at køle vandet i lageret eller selve bygningen via solcelleabsorbenter.

Viessmann isenergilagre kræver ingen tilladelse og kan endda anvendes i vandbeskyttelsesområder. Brugen af krystalliseringsenergi og kombinationen af tre energikilder - udeluft, solstråling og jordbunden - er en garanti for høj effektivitet.

Intelligent styring af energikilder

Intelligent styring af energikilder sikrer et pålideligt og effektivt samspil mellem isenergilageret, solcelleabsorbenterne og varmepumpen. Det betyder, at alle relevante systemdata evalueres løbende. Resultaterne danner grundlaget for et rapporteringssystem, der oprettes af et team af eksperter og videregives til operatøren. Varmepumpens præstationstal kan optimeres ved at tage hensyn til individuelle krav, f.eks. Resultatet er et så lavt forbrug af elektrisk energi som muligt og en tilsvarende attraktiv årstidsbestemt ydeevnefaktor.

Ved at gennemføre de anbefalede foranstaltninger i praksis kan systemets potentiale udnyttes fuldt ud og der kan spares på driftsomkostningerne.

Gratis solenergi gennem solvarmeanlæg og solcelleanlæg

Solvarmeabsorbenterne er installeret på de flade tage på fire af de syv bygninger fra den første byggefase. Om sommeren sender anlægget, der er på 351 kvadratmeter, solenergien ind i det frosne islager for at afrime det, så det kan regenereres til opvarmningssæsonen. Regenerering finder altid sted, når absorberen er varmere end islageret, så det er muligt selv på en mild vinterdag.

Solluftsabsorberne er åbne, uglaserede solfangere. De udnytter både varmen fra den omgivende luft og sollyset til regenerering af islageret og som direkte varmekilde for varmepumpen. Uglaserede solfangere er særligt velegnede til islagersystemet, fordi de forsyner det med energi, selv når lufttemperaturen er lav, og der ikke er nogen solindstråling. Absorberne udnytter konstant gratis miljøenergi - både fra den omgivende luft om natten og fra solstråling om dagen.

Yderligere to flade tagflader anvendes til at generere elektrisk energi ved hjælp af et 408 kvadratmeter stort solcelleanlæg. Ved at bruge solenergi på denne måde kan der spares ca. 260 tons CO2 om året. Det svarer til at køre to millioner kilometer i bil på et år.

Solcelleanlægget leverer også elektricitet til bygningens ventilationssystem, elevatorer og belysning samt til den elektriske bilpool.