Cartierul Rosenstein din Stuttgart

Cartier rezidențial modern cu sistem energetic inovator de la Viessmann

Siedlungswerk GmbH Wohnungs- und Stäädtebau implementează dezvoltarea și construcția a 500 de apartamente în cartierul Rosenstein din Stuttgart, care vor fi alimentate cu încălzire, răcire și electricitate de un sistem energetic multimodal de la Viessmann.

Prima fază de construcție pe amplasamentul fostei companii farmaceutice Haidle & Maier, cunoscută sub numele de "Schmidtgen-Areal", în noul cartier Stuttgart-Rosenstein, a fost finalizată în 2017. Terenul de construcție de pe Nordbahnhofstraßße și Eckartstraßße se întinde pe o suprafață de aproximativ 8600 m². Aici au fost construite 125 de unități rezidențiale cu o suprafață locuibilă totală de aproximativ 11.400 m², conform standardului KfW Efficiency House 55.

Zona, care se află în imediata vecinătate a stației liniei principale S21, este situată chiar lângă parcul Pragfriedhof și aproape de noul Cartier European și de "zona de dezvoltare Rosenstein", care a fost anterior locul unde se aflau zonele de cale ferată acum eliberate. De acolo, este o scurtă plimbare până la Schlossgarten. Metroul ușor oprește în fața complexului și îi duce pe rezidenți direct la Schlossplatz, chiar în centrul urban al capitalei statului, în câteva minute.

Concursul de arhitectură organizat în primăvara anului 2012 pentru prima parte a proiectului a fost câștigat de Ackermann+Raff din Stuttgart și Tüübingen. Direct învecinată la sud, pe fostul amplasament Staiger (la colțul dintre Nordbahnhofstraßße și Friedhofstraßße), a fost amplasată cea de-a doua fază de construcție a Siedlungswerk. Aceasta a fost implementată de câștigătorul unui al doilea concurs de arhitectură, KBK Architekten GmbH Belz Lutz din Stuttgart, construcția urmând să înceapă în 2018.

Concept energetic perfect coordonat

Clădirile rezidențiale din cartierul Rosenstein au fost construite conform standardului Efficiency House 55 (EnEV 2014), în conformitate cu orientările de finanțare ale băncii KfW. Acestea sunt proiectate pentru o cerere de energie primară cuprinsă între 27,4 și 31,5 kWh/m2 de suprafață încălzită pe an. Pentru a atinge aceste valori, clientul și planificatorii energetici au optat pentru un concept de încălzire, răcire și electricitate orientat spre viitor, cu componente perfect adaptate de la Viessmann; un concept care a reușit să combine un bilanț energetic favorabil cu o utilizare redusă a combustibililor fosili și emisii minime de CO2.

În acest cartier rezidențial modern, se urmărește principiul cuplării sectoriale: pe lângă un depozit de energie de gheață ca sursă primară de energie pentru încălzire și răcire, o pompă de căldură de mari dimensiuni, un cazan în condensaţie pe gaz, o unitate de cogenerare și un sistem fotovoltaic alimentează complexul de clădiri cu încălzire, răcire și electricitate. Viața urbană fără a deține o mașină este cu totul posibilă aici, rezidenții folosind un sistem de partajare a mașinilor cu vehicule electrice. Electricitatea necesară pentru încărcarea mașinilor electrice este generată de unitatea de cogenerare și de modulele fotovoltaice direct în complexul rezidențial.

Interacțiunea extrem de eficientă a tuturor componentelor

Centrul de încălzire este situat la subsolul complexului rezidențial, având în centrul său o unitate de cogenerare Vitobloc EM 50/81. Unitatea de cogenerare funcționează conform principiului cogenerării: un motor cu durată lungă de viață, alimentat cu gaze naturale, generează căldură și energie într-un proces cuplat. Acest lucru implică transformarea energiei mecanice în energie electrică, care va fi utilizată ca energie de acționare pentru pompa de căldură Vitocal 350-G pentru încălzire și răcire. Energia termică, pe de altă parte, este absorbită printr-un schimbător de căldură Vitotrans 200 cuplat la unitatea de cogenerare și este utilizată pentru încălzirea spațiilor sau pentru prepararea apei calde menajere.

În timpul încărcărilor de vârf, cum ar fi în zilele reci de iarnă, sistemul este susținut de un cazan modern cu condensare pe gaz Vitocrossal 300 cu o putere de 605 kW. Interacțiunea perfectă a tuturor componentelor face posibilă obținerea energiei termice necesare și a unei părți din energia electrică direct din interiorul complexului rezidențial. Acest lucru reduce atât costurile energetice, cât și dependența de utilitățile publice de alimentare cu energie electrică.

Sistem inovator de stocare a energiei din gheață

Un acumulator de energie din gheață cu tehnologie Viessmann a fost instalat în sol la capătul sudic al șantierului primei faze de construcție pentru complexul rezidențial. Blocul de beton, cu o lungime de aproximativ 17 metri, o lățime de 9 metri și o adâncime de 6 metri, este umplut cu aproximativ 800 m³ de apă și servește ca depozit de energie pe termen lung pentru pompa de căldură: în timpul sezonului de încălzire, pompa extrage energie din depozitul de gheață până când apa din interior este în mare parte înghețată. Aceasta utilizează energia de cristalizare care este eliberată atunci când apa îngheață în gheață. Acest proces furnizează aceeași cantitate de energie care este necesară pentru a încălzi un litru de apă de la 0 °C la 80 °C. Energia generată în acest mod este introdusă în sistemul de încălzire prin pardoseală al clădirilor rezidențiale în timpul sezonului de încălzire.

În modul de regenerare, gheața este dezghețată din nou. Această schimbare a stării fizice poate fi repetată ori de câte ori este necesar, iar tehnologia nu necesită practic nicio mentenanță. La sfârșitul sezonului de încălzire, se formează în mod selectiv gheață, care este apoi disponibilă ca sursă de răcire pentru a menține clădirea răcoroasă în zilele călduroase. În timpul verii, temperaturile exterioare mai scăzute din timpul nopții pot fi folosite pentru a răci apa din magazin sau clădirea însăși prin intermediul absorbantelor solare de aer.

Sistemele Viessmann de stocare a energiei din gheață nu necesită autorizație și pot fi utilizate chiar și în zonele de protecție a apei. Utilizarea energiei de cristalizare și combinarea a trei surse de energie - aerul ambiant, radiația solară și solul - reprezintă o garanție a eficienței avansate.

Gestionarea inteligentă a surselor de energie

Gestionarea inteligentă a surselor de energie asigură o interacțiune fiabilă și eficientă a acumulatorului de energie de gheață, a absorbitorilor de aer solar și a pompei de căldură. Acest lucru înseamnă că toate datele relevante ale sistemului sunt evaluate în permanență. Rezultatele formează baza unui sistem de raportare creat de o echipă de experți și transmis operatorului. Cifrele de performanță ale pompei de căldură pot fi optimizate prin luarea în considerare a cerințelor individuale, de exemplu. Rezultatul este cel mai mic consum posibil de energie electrică și un factor de performanță sezonier atractiv corespunzător.

Prin punerea în practică a acțiunilor recomandate, potențialul sistemului poate fi exploatat pe deplin, permițând realizarea de economii la costurile de funcționare.

Energie solară gratuită prin sisteme solare termice și fotovoltaice

Absorbantele solare de aer sunt instalate pe acoperișurile plate a patru dintre cele șapte clădiri încă din prima fază de construcție. În timpul verii, sistemul, care măsoară 351 de metri pătrați, introduce energia solară pe care o obține în depozitul de gheață înghețată pentru a o dezgheța, astfel încât aceasta să fie regenerată, gata pentru sezonul de încălzire. Regenerarea are loc întotdeauna atunci când absorbantul este mai cald decât depozitul de gheață, astfel încât este posibilă chiar și într-o zi de iarnă blândă.

Absorbitorii solari de aer sunt colectoare deschise, fără geamuri. Aceștia utilizează căldura din aerul înconjurător, precum și lumina solară pentru regenerarea depozitului de gheață și ca sursă directă de căldură pentru pompa de căldură. Absorbanții de aer solari fără geamuri sunt deosebit de potriviți pentru sistemul de stocare a energiei din gheață, deoarece îi furnizează energie chiar și atunci când temperatura aerului este scăzută și nu există radiație solară. Absorbantele utilizează în permanență energia gratuită din mediul înconjurător - atât din aerul ambiant pe timp de noapte, cât și din radiația solară în timpul zilei.

Alte două suprafețe de acoperiș plat sunt folosite pentru a genera energie electrică cu ajutorul unui sistem fotovoltaic de 408 metri pătrați. Utilizarea energiei solare în acest mod poate economisi aproximativ 260 de tone de CO2 pe an. Acest lucru este echivalent cu parcurgerea a două milioane de kilometri cu mașina într-un an.

Sistemul fotovoltaic furnizează, de asemenea, energie electrică pentru sistemul de ventilație al clădirii, pentru lifturi și iluminat, precum și pentru parcul de mașini electrice.

Concept inovator de mobilitate

După locuință, mobilitatea este o altă nevoie umană de bază. Acesta este motivul pentru care Siedlungswerk a dezvoltat un concept de mobilitate individuală pentru noul cartier rezidențial, ca parte a parteneriatului de cercetare "LivingLab BWe mobil" Electric Mobility Showcase din Republica Federală Germania.

Disponibilitatea unui sistem de partajare a vehiculelor electrice direct la locul de reședință deschide noi opțiuni de mobilitate și reprezintă o alternativă responsabilă din punct de vedere ecologic la deținerea unei mașini. Energia electrică generată în complexul rezidențial este mai întâi stocată în sistemul de baterii și apoi furnizată consumatorilor casnici, în funcție de necesități, sau este utilizată pentru a încărca vehiculele electrice. Acest lucru are un efect pozitiv atât asupra bilanțului energetic, cât și asupra emisiilor de CO2. La urma urmei, vehiculele electrice nu numai că reduc nivelul de zgomot, ci și emisiile de poluanți.

Conceptul inovator de mobilitate ca o componentă esențială a vieții urbane a primit un răspuns pozitiv constant și a atras atenția în întreaga Germanie. Acest lucru a făcut posibilă crearea de noi acorduri de colaborare și demonstrarea modului în care electromobilitatea poate fi o componentă semnificativă a unui concept energetic global eficient.