Wohnsiedlung Lacheren: Ein Fahrplan für die Energiezufuhr
Wie lässt sich der CO²-neutrale Betrieb einer Wohnsiedlung organisieren? Das Neubauprojekt Lacheren in Schlieren möchte dazu im Endausbau vier Energiespeicher, drei Energieträger und zwei Maschinen verwenden.
Die Stadt Schlieren lässt ihr Territorium überwachen: nicht aus Unsicherheit oder Kontrollwut, sondern aus Neugier, ob sich die eigenen Wünsche erfüllen. In Zusammenarbeit mit der Zürcher Hochschule der Künste läuft eine fotografische Langzeitbeobachtung, die den urbanen Entwicklungsplan verfolgt. Das Forschungsprojekt startete 2005 und endet dieses Frühjahr. Eine Website dokumentiert, wie sich Lebensqualität und Identität in der Agglomerationsgemeinde westlich von Zürich verändern oder verbessern.
Der Zeitraffer gibt einen spannenden Einblick in die hohe Siedlungsdynamik: Während das Zentrum und ehemalige Industriebrachen kaum wiedererkennbar sind, scheint am nördlichen Stadtrand nicht wirklich viel zu passieren. Doch ganz abseits steht das dortige Zelgliquartier nicht: Eben ist die Gemeinnützige Baugenossenschaft Limmattal daran, die Lacheren-Siedlung durch zwei kompakte Neubauten zu ersetzen und sie sorgfältig in die bestehende Umgebung einzupassen.
Das Projekt, das Duplex Architekten in einem Wettbewerbsverfahren entwarfen, sucht eine städtebauliche Balance zwischen Massstabssprung und Wahrung der aufgelockerten Vorstadtstruktur. Der Standort verdichtet sich zwar nicht; die zwei Neubauten zählen ebenso wie zuvor 36 Wohneinheiten im preisgünstigen Segment. Allerdings soll der Umweltfussabdruck des Energiekonsums stark schrumpfen. Angepeilt ist die ganzjährige CO²-neutrale Wärme- und Stromversorgung.
Solarfassaden als lokale Energielieferanten
Erkennbar ist das lokale Energiekonzept am äusseren Ausdruck: An den Ost- und Westfassaden sind Solarzellen integriert, die zusammen mit einer PV-Dachanlage Strom für den Eigenverbrauch erzeugen. Ursprünglich sollten die Gebäude rundum energetisch aktiviert werden, worauf aufgrund der erwarteten zu hohen Überschüsse verzichtet wurde. Geblieben ist die einheitliche Gestaltung der Aussenhülle. Mit dem Eigenstrom lässt sich eine Aussenluftwärmepumpe betreiben, als saisonale Wärmelieferantin für das Warmwassersystem. Um die Ersatzsiedlung gemäss den Genossenschaftszielen ganzjährig CO²-frei zu betreiben, sollen zusätzlich Holzschnitzel und Biogas genutzt werden. Bereits installiert sind der Anschluss an das öffentliche Gasnetz und ein flexibel einsetzbarer Gasbrenner. Vorgesehen ist zudem der Einbau eines Blockheizkraftwerks (BHKW), das aus Energieholz ab übernächstem Winter gleichzeitig Wärme und Strom erzeugen wird.
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Die verschiedenen Energiemaschinen sollen sich im Endausbau bestens ergänzen: Das BHKW läuft in der Heizperiode kontinuierlich durch; mit Holzschnitzeln wird der Grundbedarf an Wärme gedeckt. Die Wärmepumpe hilft – falls nötig – insofern mit, als sie nach Bedarf eingeschaltet werden kann. Die Erträge beider Quellen landen in separaten Energiespeichern, von wo der Bedarf für Heizwärme und Warmwasser, also zum Wohnen, angefordert werden kann. Warum diese Kombination? Das Holz-BHKW ist aus Effizienzgründen so dimensioniert, dass die Anzahl der Ein- und Ausschaltzyklen gering bleibt. Das ist zwar zu wenig, um die Spitzenlast beim Wärmebedarf abzudecken; dennoch wird die Maschine zwischen Herbst und Frühjahr genug Strom liefern, um das Ertragsmanko der Solarfassaden auszugleichen. Als ganzjähriges Back-up für die lokale Versorgung dient der Anschluss an das öffentliche Stromnetz.
Überbrücken mit Biogas
Auch für unsichere Fälle bei der Wärmeproduktion haben die Fachplaner der Siedlung Lacheren vorgesorgt. Wirklich kalte Perioden überbrückt die modulierbare Gastherme. Zudem ist das Speichersystem nach Funktion und Temperaturniveau differenziert, respektive hydraulisch und energetisch so miteinander verbunden, dass Wartungsarbeiten oder Störungen einzelner Energieerzeuger für die Bewohnenden nicht spürbar sind. Die Hochschule Luzern half mit, die internen Speicherkapazitäten in der Planung zu optimieren.
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Ein intelligentes Gebäudeleitsystem wird im Betriebsalltag dafür sorgen, dass jedes einzelne Aggregat die genau erforderliche Leistung abruft und das Zusammenspiel aus Produktion, Speicherung und Bezug höchste Effizienz verspricht. Ein Algorithmus stellt jeweils Weichen, etwa um temporäre Stromüberschüsse von den PV-Fassaden zuerst in die Batterie zu leiten. In zweiter Priorität treiben sie die Wärmepumpe an: So kann ein lokales Strom-Überangebot in Wärme für den Brauchwarmwasserspeicher umgewandelt werden.
Noch nicht alles marktreif
Die Bauherrschaft war nicht nur um ein klimafreundliches und saisonal unabhängiges Energiesystem bemüht, sondern auch an einer wirtschaftlichen Versorgung interessiert. Das realisierte Konzept favorisiert deshalb einen hohen Eigenstromverbrauch. Unter anderem soll im Winterhalbjahr möglichst wenig Strom eingekauft werden müssen, was die aktuellen Risiken im freien Stromhandel minimiert.
Ursprünglich liess die gemeinnützige Bauträgerschaft einen vollständig energieautarken Betrieb der Ersatzsiedlung evaluieren. Darauf wurde verzichtet, weil die Optionen dafür zu aufwendig oder technisch nicht ausgereift waren. Das Volumen der Langzeitwärmespeicher wäre unverhältnismässig gross geworden. Und eine Umwandlung von Überschussstrom zu Wasserstoff fiel aus den Traktanden, weil der Markt noch keine robusten Systeme liefern kann. Auch das Herzstück der CO²-neutralen Energieversorgung, das Blockheizkraftwerk, steht noch nicht bereit. Das Energieaggregat soll in einem Jahr installiert werden, sobald sämtliche Betriebstests bestanden sind.
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In Aussicht stellt die Baugenossenschaft zudem ein Feature, um besseren Einblick in das Energiesystem zu gewinnen. Versprochen ist der Einbau eines Visualisierungsfeatures in Form einer Anzeige des individuellen Strom- und Wärmeverbrauchs. So wie man in Schlieren die Siedlungsveränderung dank der fotografischen Langzeitbeobachtung nachverfolgen kann, sollen die Lacheren-Bewohnerinnen und -bewohner dereinst ihr eigenes Verhalten überprüfen können.
Ersatzneubau Wohnsiedlung Lacheren Schlieren ZH
Bauherrschaft
Gemeinnützige Baugenossenschaft Limmattal GBL, Zürich
Architektur
Duplex Architekten, Zürich
Energiekonzept/Planung
GBL/Energie 360°/Raumanzug
HLS-Planung/Bauphysik
Raumanzug, Zürich
PV-Module
Megasol, Deitingen SO
PV-Dachanlage
Felix Energietechnik, Gebenstorf AG
Fassadenplanung/-bau
Gadola, Oetwil ZH
Ingenieurwesen
wlw Bauingenieure, Mels
Landschaftsarchitektur
Cadrage, Zürich
