Inbetriebnahme Smartflower

Von links: Dr. Ulrich Kleine, Vorstand E-Werk Mittelbaden, Ulrike Karl, Geschäftsführung Landesgartenschau Lahr 2018 GmbH und Michael Mathuni, Energiedienstleistungen E-Werk Mittelbaden

Das E-Werk Mittelbaden ist „Exklusiv Sponsor“ der Landesgartenschau Lahr 2018 und präsentiert in der Zeit vom 12. April bis 14. Oktober 2018 innovative Ideen zur regenerativen Energieerzeugung, die noch am Anfang ihrer Entwicklung und Wirtschaftlichkeit stehen.  „Die Energiewende wird sich mit steigenden Umlagen und Preisen in den eigenen Garten und in die eigene Wohnung verlagern. Wir zeigen heute schon Richtungen auf und bleiben im Gespräch mit Interessenten,“ so Dr. Ulrich Kleine, Vorstand E-Werk Mittelbaden.

Wärmeversorgung mit Eisspeicher
In Kooperation mit der Hochschule Offenburg hat das E-Werk Mittelbaden ein effizientes Heiz- und Klimasystem für die „Gastro am See“ auf dem Gelände der Landesgartenschau 2018 in Lahr entwickelt und umgesetzt. Das Gastronomiegebäude „Gastro am See“ ist mit einem Eisspeicher-Wärmepumpen­system ausgestattet. Der Eisspeicher selbst befindet sich vier Meter unter der Erdoberfläche in unmittelbarer Nähe des Hauses und wird für die Besucher der Landesgartenschau nicht sichtbar sein. Um die Arbeitsweise des Eisspeichers für Interessenten sichtbar zu machen, ist im Eisspeicher selbst eine Kamera installiert, so dass die Vereisung im Zeitraffer zu sehen sein wird.
Der Eisspeicher nutzt den Effekt der Kristallisationsenergie, dass beim Gefrieren und Auftauen viel mehr Energie eingelagert oder verbraucht wird als der Temperaturänderung entspricht. Ein Paar Eiswürfel können beim Auftauen ein ganzes Glas Wasser kühlen.
Das Eisspeicher-Wärmepumpensystem setzt sich aus drei Komponenten zusammen: einem Behälter im Boden, dem sogenannten Eisspeicher, Solarkollektoren in Form einer doppelreihigen, 6,5 Meter langen Zaunreihe, dem sogenannten „Energiezaun“, und einer Wärmepumpe. Der Eisspeicher ist ein wassergefüllter Betonbehälter mit drei Metern Höhe und sechs Metern Durchmesser, in dem sich ein Wärmetauscher aus Rohren befindet, durch die eine spezielle Flüssigkeit als Wärmeträger fließt.

Im Winter entzieht die Wärmepumpe dem Speicher die zum Heizen benötigte Energie für die „Gastro am See“. Die Wärme vom Energiezaun und aus dem umgebenden Erdreich führen die entnommene Energie wieder zu. Sinkt die Temperatur dabei auf den Gefrierpunkt, wird die Vereisung des Wassers zur weiteren Wärmegewinnung genutzt. Das System ist so eingestellt, dass der Eisspeicher bis zum Ende der Heizperiode komplett vereist ist.
Im Sommer lässt sich dann der Eisspeicher zur natürlichen Kühlung nutzen, da das im Winterbetrieb gebildete Eis als Kältequelle kostenfrei zur Verfügung steht. Das entlastet die Klimaanlage und spart Energie. Zu Beginn der kalten Jahreszeit beginnt der Zyklus mit der Vereisung dann wieder von neuem.
Interessant ist das Eisspeicher-Wärmepumpen­system für Neubauten, unter anderem Ein- und Mehrfamilienhäuser, da hier der Platz für den Eisspeicher gleich mitberücksichtigt werden kann. Fördermöglichkeiten können ebenfalls beantragt werden.
Michael Mathuni, zuständig für Energiedienstleistungen im E-Werk Mittelbaden, ist von der Wirtschaftlichkeit des Eisspeicher-Wärmepumpen­systems überzeugt: „Das Eisspeicher-Wärmepumpen­system hat eine Ausbeute von 4,2 bis 4,5 Kilowattstunden Wärme pro eingesetzter Kilowattstunde Strom. Im Endeffekt benötigt die notwendige Wärmepumpe dadurch weniger Strom. Mit derselben eingesetzten elektrischen Energie erzeugen wir so ein Mehr an thermischer Energie.“Weitere Informationen finden Sie unter:
www.e-werk-mittelbaden.de/blog-eisspeicher

Strom aus Windkraft
Auf dem Gelände der Landesgartenschau Lahr 2018 hat das E-Werk Mittelbaden eine Klein-Windenergieanlage mit senkrechter Drehachse installiert. Mit einer Leistung von maximal drei Kilowatt bei einer Windgeschwindigkeit von 18 Metern pro Sekunde oder 65 Kilometern pro Stunde liegt die jährliche Jahresstromerzeugung je nach Standort und Windverhältnissen bei rund 1.500 Kilowattstunden. Anders als beispielsweise bei Photovoltaik-Anlagen kann der Strom aus Windkraft rund um die Uhr erzeugt und direkt vor Ort verbraucht werden. Das lohnt sich vor allem bei Einfamilienhäusern, senkt aber auch bei einem Gewerbebetrieb oder einem öffentlichen, kommunalen Gebäude, wie beispielsweise Schulen, Ämter, Sport- und Schwimmhallen, die Stromkosten. Während der Landesgartenschau wird der erzeugte Windstrom zum Beispiel im Pavillon des E-Werk Mittelbaden genutzt, der sich direkt neben der Anlage befindet.
Mit einem Geräuschpegel von nur 35 Dezibel bei einer Windgeschwindigkeit von zehn Metern pro Sekunde ist die Anlage nahezu geräuschfrei. Im Vergleich dazu liegt der Geräuschpegel einer leisen Unterhaltung in einem ruhigen Büro bei 40-50 Dezibel.
Auffällig an der Windenergieanlage ist die moderne Leichtbautechnik und die Savonius-Form. Der vier Meter hohe Rotor ist in Form einer doppelten Helix mit einem Durchmesser von 1,40 Metern aus Glasfaserverbundwerkstoff aufgebaut. Schon eine Windgeschwindigkeit von drei Metern pro Sekunde setzt die Anlage in Betrieb und produziert Ökostrom. Bei Sturm hält die Anlage Windböen von 100 Kilometern pro Stunde aus. Durch ihre Gesamthöhe von unter zehn Metern ist keine Baugenehmigung nötig.
Weitere Informationen finden Sie unter: www.e-werk-mittelbaden.de/blog-kleinwindenergieanlage

Strom von der Smartflower
Mit der Smartflower zeigt das E-Werk Mittelbaden eine weitere Möglichkeit, regenerativ Energie zu erzeugen. Hierbei handelt es sich um eine Photovoltaik-Anlage, die aus einem kreisrunden 18 Quadratmeter großen Solarmodulfächer besteht, und in der Form einer Blume ähnelt. Der aus zwölf Elementen bestehende Solarmodulfächer entfaltet sich automatisch früh am Morgen bei Sonnenaufgang und bewegt sich tagsüber horizontal und vertikal, wobei er kontinuierlich dem Sonnenstand folgt – auch bei Bewölkung und im Winter. Damit ist die optimale Ausrichtung zur Sonne im 90°-Winkel während des gesamten Tagesverlaufs garantiert. Abends nach Sonnenuntergang faltet sich die Smartflower wieder zusammen. Im Schnitt liefert die Anlage rund 4.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr und deckt damit den kompletten durchschnittlichen Strombedarf eines Haushalts. Auf der Landesgartenschau wird der erzeugte Solarstrom für die E-Werk Bühne, den E-Werk Pavillon und die Gastro am Seepark genutzt.

Im Vergleich zu konventionellen PV-Aufdachanlagen benötigt die Smartflower einen geringeren Flächenbedarf und bietet dennoch bis zu 40 Prozent mehr Ertrag. Da sie dem Sonnverlauf folgt, liefert sie den ganzen Tag über zuverlässig Strom, und zeigt zudem, wie die altbekannte Technik der Photovoltaik als innovative und futuristische Lösung neu geformt werden kann.
Der Aufbau der Anlage ist einfach: Sie wird am Standort fest mit dem Untergrund verbunden. Das können beispielsweise Erdschrauben oder ein Betonfundament sein. Innerhalb kurzer Zeit ist die Anlage betriebsbereit. Im laufenden Betrieb überwachen Sensoren fortwährend die Windgeschwindigkeit. Ab einer Windstärke von 54 Kilometern pro Stunde (km/h) schwenkt die Smartflower automatisch in ihre Sicherheitsposition, um Schäden zu verhindern. Bei einer Windgeschwindigkeit von 63 km/h nimmt sie die zweite Sicherheitsposition ein, die derjenigen in der Nacht entspricht. Sie faltet sich komplett zusammen.