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2007-01: Große Solaranlagen

Solarthermie

Nach dem Motto „Wohnen im Park“ errichtet der steirische Bauträger ÖWGES Wohnbau das aktuell größte steirische Siedlungsprojekt „Schiefe Wiese-Hirtenkloster“ im Norden von Graz.

Solarwärmenutzung im aktuell größten steirischen Wohnbauprojekt

Von Christian Fink*

Die rund 380 Wohnungen werden in vier Bauabschnitten errichtet, wobei der erste Bauabschnitt mit 92 Wohnungen im September 2006 an die Bewohner übergeben wurde. Die weiteren drei Bauabschnitte mit jeweils zwischen 90 und 100 Wohnungen sollen bis zum Jahr 2009 fertiggestellt werden (siehe Abbildung 1). Die Mietkaufwohnungen weisen eine Größe zwischen 60 und 90 m² auf und besitzen Privatgärten, Terrassen oder Balkone. Das Planungsteam des Projektes „Schiefe Wiese“ wurde in der Planungsphase vom klima:aktiv Team solarwärme fachlich begleitet.

Abbildung 1: In vier Bauabschnitten entstehen 380 Wohnungen im Norden von Graz (Bildquelle: Architekturbüro Nussmüller)

Das architektonische Konzept

Das vom Architekturbüro Nussmüller aus Graz geplante Projekt kann hinsichtlich architektonischer Aspekte folgendermaßen beschrieben werden: Kern des neuen Siedlungsgebietes ist ein zentraler, angerartiger Raum mit weit ausschwingenden Baukörpern und fließenden Grünverbindungen zum Bereich am nordöstlich gelegenen Schleifbach. Ein von Norden nach Süden durchgängiges, dreigeschoßiges Gebäude schwebt in freier Kurvung über eine Abfolge von zweigeschoßigen Sockelbauten. Eine der zentralen Herausforderungen bei diesem Wohnungsbau war die Bewältigung der Lärmbelästigung durch die im Westen angrenzende, stark befahrene Wienerstraße. Anstelle der ansonsten üblichen Schallschutzmauer wurde eine großzügige schiefe Ebene mit Erdüberschüttung umgesetzt. Diese multifunktionale Konstruktion (Schallschutz, erweiterte Grünzone, Schutzdach für PKW, Rodelhügel, etc.) war auch für den Projektnamen „Schiefe Wiese“ verantwortlich.

Solarenergie senkt Betriebskosten

Bereits in der Planungsphase dieses Projektes stand fest, dass eine thermische Solaranlage zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung umgesetzt wird. Insgesamt werden bei diesem Bauprojekt 960 m² Kollektorfläche in Verbindung mit einem Energiespeichervolumen von 60 m³ installiert. Damit kann ein jährlicher solarer Deckungsgrad am gesamten Wärmebedarf (Raumwärme und Warmwasser) von rund 15% erreicht werden. Umgerechnet auf den reinen Warmwasserbedarf liegt der solare Deckungsgrad bei rund 60%. Der verbleibende Wärmebedarf wird über einen Anschluss an das Grazer Fernwärmenetz abgedeckt.
Aufgrund der Errichtung in vier Bauabschnitten werden für jeden Bauabschnitt eigenständige Solarsysteme und Fernwärmeanschlüsse errichtet. Für den ersten Bauabschnitt bedeutete dies eine Kollektorfläche von 240 m² in Verbindung mit einem Speichervolumen von 14 m³. Es wurden die Großflächenkollektoren im Winkel von 40° zur Horizontalen auf einer Stahlunterkonstruktion montiert.
Dass Solarsysteme nicht nur aus ökologischer Sicht sinnvoll sind, sondern auch langfristig für gesicherte niedrige Betriebskosten sorgen, zeigt das Projekt eindrucksvoll. Eine Wirtschaftlichkeitsrechnung demonstriert, dass im Vergleich zwischen Solarsystem und konventioneller Warmwassererwärmung mittels Nachtstromspeicher eine dynamische Amortisationszeit von neun Jahren erreicht wird. Bereits im 10. Betriebsjahr ist die erzeugte Solarwärme kostenlos und führt unter Berücksichtigung der zu erwartenden Lebensdauer des Solarsystems von mindestens 25 Jahren für die Bewohner zu beträchtlichen Gewinnen.

Abbildung 2: Die 240 m² große Kollektorfläche wurde in zwei Reihen zentral auf einem Gebäudeteil situiert

Abbildung 3: Dynamisch errechnete Amortisationszeiten des Solarsystems von nur 9 Jahren bedeuten beträchtliche Betriebskostenreduktion

Auch die Art der Wärmeverteilung basiert auf aktuellsten Erkenntnissen

Moderne solarunterstützte Wärmeversorgungskonzepte basieren auf dem Prinzip von Zwei-Leiter-Netzen. Auch beim Projekt „Schiefe Wiese“ findet dieses innovative Wärmeversorgungskonzept seine Anwendung. Die Wärmeversorgung der einzelnen Wohnungen erfolgt dabei sowohl für Warmwasser als auch Raumwärme über ein Leitungspaar. Ob die Wärme für Warmwasser oder Raumheizung genutzt wird, entscheidet sich entsprechend der Verbrauchsanforderung erst in der dezentralen Wohnungsstation. Darin sind alle Komponenten für den effizienten Betrieb der Wohnungswärmeversorgung untergebracht wie auch die aus hygienischen Gründen sehr vorteilhafte Warmwassererwärmung im Durchflussprinzip. Beim Projekt „Schiefe Wiese“ sind in den Wohnungsstationen auch die Instrumente zur Verbrauchsmessung (ein Wärmemengenzähler sowie ein Kaltwasserzähler) untergebracht. Wohnungsstationen werden industriell in Aufputz- oder auch in Unterputzausführung gefertigt und eignen sich hervorragend zur Montage in Badezimmern, Toiletten (über den Spülkästen) oder in Bereichen des Vorraums. Beim Projekt „Schiefe Wiese“ kamen Wohnungsstationen des Unternehmens Danfoss zum Einsatz.
Die zentralen Vorteile von Zwei-Leiter-Netzen in Verbindung mit Wohnungsstationen sind die minimierten Systemverluste, da einerseits auf verlustintensive Zirkulationsleitungen gänzlich verzichtet werden kann und andererseits konstante Rücklauftemperaturen um die 30°C erreicht werden können. Gerade diese tiefen Rücklauftemperaturen ermöglichen in Verbindung mit Sonnenkollektoren höchste solare Erträge. Weiters ist auch der Komfort für den Bewohner gesteigert, da nahezu unbegrenzt Warmwasser entnommen werden kann bzw. gänzlich heizungsfreie Zeiten (Nachtabsenkung, Sommermonate) entfallen.

Abbildung 4: Die dezentralen Wohnungsstationen (Produkt Danfoss) sind in den Badezimmern untergebracht

Planungsbegleitung durch das klima:aktiv Programm solarwärme

Experten des klima:aktiv Programms solarwärme unterstützten beim Projekt „Schiefe Wiese“ den Bauträger sowie das Planungsteam bei Planung und Umsetzung dieser solarunterstützten Wärmeversorgung. Dieses Serviceangebot der Planungsbegleitung bei Integration von Solarsystemen in Wärmeversorgungssysteme ist kostenlos und kann auch von anderen Bauträgern in Anspruch genommen werden.