Energieautarkes Gewerbegebäude in Meckenheim

Neubau einer Badausstellung in Meckenheim-Kottenforst – Fa. Josef Küpper Söhne GmbH

Die Firma Küpper und Söhne aus Bonn hat in Meckenheim das bundesweit erste energieautarke Gewerbegebäude in Deutschland gebaut und dabei auf die Unterstützung von TG-Plan gesetzt. Das Heizungs- und Installationsunternehmen aus Bad Godesberg wurde bereits 1919 gegründet, hat drei Standorte in Bonn/Rhein-Sieg und im Herbst 2021 in Meckenheim seine jüngste, vollständig energieautarke Niederlassung mit Badausstellung eröffnet.

Der komplette Energiebedarf für Heizung, Kühlung und Verbrauchsstrom wird durch die auf dem Dach und in der Fassade verbaute Photovoltaikanlage gedeckt. Da der Ertrag der Photovoltaik-Anlage im Winter nicht ausreichend für die Beheizung des Gebäudes ist, muss in den sonnenstarken Monaten Energie eingespeichert werden. Dies geschieht mit Hilfe einer Wasserstoffanlage. Hier wird mit dem Strom aus der Sonnenenergie Wasserstoff generiert, gespeichert und im Winter zur Stromproduktion genutzt. Dieser steht dann zur Beheizung des Gebäudes und für den allgemeinen Verbrauchsstrom wie Beleuchtung und Bürobetrieb zur Verfügung. Mit dem Strom wird dabei nicht direkt eine Heizungsanlage betrieben, sondern eine Sole/Wasser-Wärmepumpe versorgt, welche aus einer kWh Strom bis zu vier kWh Wärmeenergie gewinnt.

Das Gebäudekonzept beinhaltet eine Badausstellung mit eingegliedertem Lagerbereich, sowie Personal- und Verwaltungsräume. In der Holz-Hybridbauweise sind tragende Teile in Beton, Wände, Decken und Fassaden in Holz ausgeführt.

 

Wasserstoff als Energiespeicher 

Auf Dach und Fassaden des zweigeschossigen Gebäudes sind Photovoltaikmodule angebracht. Hier wird der Strom erzeugt, der in einer Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird. Dieser wird in Druckflaschen gelagert und kann im Winter von einer Brennstoffzelle abgerufen werden. Ihre Funktion ist es, Wasserstoff wieder in Strom und Wärme umzuwandeln, die dann im Gebäude eingesetzt werden können. Etwaige Überschüsse bei der Stromproduktion durch die Photovoltaikanlage können über Batterien zur Stromversorgung im Gebäude oder Elektromobilität genutzt werden. Nur im Notfall – also bei einer Versorgunglücke aus den eigenen Energiequellen – wird Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen. Die Energieautarkie wird durch eine Erdsonden-Wärmepumpe zum Heizen und Kühlen erreicht. Die Anlage wurde erstmals als Kaskadenanlage durch die Fa. HPS Home Power Solutions erstellt.

Das Wirtschaftsministerium NRW förderte die Wasserstofftechnik über das Programm progres.nrw mit einem hohen sechsstelligen Betrag

Die TG-Plan war planerisch unterstützend in allen Belangen der Peripherie rund um die Wasserstofferzeugung für die Fa. Küpper tätig. Hierzu gehörte die komplette Wärmepumpenanlage einschl. aller hydraulischen Zubehörteile, die komplette Berechnung der Verrohrung sowie die Planung und Projektierung des Klimabodens.

TG-Plan hat die Firma Küpper mit der Planung der Wärmepumpe sowie der dazugehörigen Hydraulik unterstützt, außerdem das Lüftungssystem sowie die Fußbodenheizung geplant. Die beiden Systeme wurden hier kombiniert. Dies bedeutet, dass Luft durch flache Kanäle unter der Fußbodenheizung geleitet wird und durch Auslassgitter im Boden in den Raum geleitet wird. TG Plan hat außerdem die für den Betrieb der Wasserstoffanlage notwendige Frischwasserversorgung und Abwasseranlage geplant.