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Umweltschutz
Im Studentenwerk mehr als nur ein Lippenbekenntnis!
Unser Ziel in Sachen Öko: möglichst noch mehr tun als andere, Handlungsvorbilder geben und vorne dran sein, mit Pilotprojekten zum Beispiel. Die Idee der Nachhaltigkeit muss sich auf breiter Front festsetzen, bei uns und anderswo, damit unser Planet und die Lebewesen darauf von heute und morgen wieder eine gute Zukunftschance erhalten. Das Studentenwerk hat bereits vor vielen Jahren konkrete Maßnahmen und Projekte auf den Weg gebracht, und die Aussaat ist in einigen Bereichen bereits aufgegangen, Frühlingsknospen sind in Sicht.
Da wäre zunächst die Einsparung von kostbarem Trinkwasser durch die Zurückhaltung und Nutzung von Regenwasser. Bereits seit Anfang 1992 wird in dem Erlanger Studentenwohnheim in der Henkestraße 35-47 vorrangig Regenwasser zur Toilettenspülung oder auch zur Gartenbewässerung genutzt. Das auf dem Dach niedergehende Regenwasser wird über- und unterirdisch in einem biotopischen Teich und einer Zisterne gesammelt und gespeichert und in einem von der Trinkwasserleitung selbstverständlich strikt getrennten Leitungssystem der Toilettenspülung zugeführt.
Weitere solcher „Grauwasseranlagen“ wurden inzwischen noch in drei weiteren Wohnobjekten des Studentenwerks eingebaut. Das Ergebnis kann sich sehen lassen, denn die nachgewiesenen Trinkwassereinsparungen sind beträchtlich. Solche Anlagen wären außerdem ein ernstzunehmender Beitrag zur Vermeidung oder Begrenzung von Überflutungskatastrophen an Flüssen nach starken und anhaltenden Regenfällen.
Auch die Nutzung der Sonnenenergie wurde bereits vor drei Jahren eingeläutet. Die erste Photovoltaikanlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht wurde auf den Dächern der Nürnberger Avenarius-Wohnanlage installiert. Die Gesamtleistung von 10 kW reichte aus, um allein in den ersten beiden Betriebsjahren eine Energiemenge von über 15.000 kWh in das Netz abzugeben, oder, besser gesagt, teuer zu verkaufen. Zwei weitere Photovoltaikanlagen mit vergleichbarer Kapazität entstanden seitdem auch in Ansbach und in Herzogenaurach.
Photovoltaikanlage auf dem Dach des Wohnheims in der Avenariusstraße in Nürnberg
Noch naheliegender als die Umwandlung der von unserem Zentralgestirn verschwenderisch emittierten Energie in Elektrizität ist wohl die Nutzung von Sonnenenergie zur Erwärmung von Brauchwasser. Bereits in drei Studentenwohnheimen (Erlangen Ratiborerstraße, Ansbach und Herzogenaurach) wird eine solche Solar-Thermie-Anlage eingesetzt mit dem Ziel, auf kostbare fossile Brennstoffe zumindest während der warmen Jahreszeit ganz verzichten zu können und diese auch im Winter noch spürbar zu reduzieren.
Öko-Neuland wurde mit dem Bau des „Internationalen Studentenwohnheim Max Kade“ in Nürnberg betreten. In diesem Haus wird Wärme im Verbund mit elektrischer Energie („Kraft-Wärme-Kopplung“) mittels eines modernen Blockheizkraftwerks (BHKW) mit einem hohen Wirkungsgrad zur wirksamen Primärenergienutzung aus Erdgas gewonnen. Weitere Informationen dazu finden Sie hier.
Natürlich wurden neben den oben aufgeführten Beispielen auch viele weniger spektakuläre bauliche Maßnahmen, etwa im Bereich der Wärmedämmung und des Immissionsschutzes, wie Isolierglasfenster, Fassadendämmung oder Umstellung auf umweltverträglichere Energieformen, in den zurückliegenden Jahren in Millionenhöhe bewerkstelligt. So wurden fünf Wohnobjekte mit fast 800 Wohnplätzen beispielsweise innerhalb der letzten Dekade von Heizöl auf das ökogerechtere Erdgas oder auf Verbund(Fern)wärme umgestellt. Heute werden nur noch 6,2 % des Gebäudebestandes des Studentenwerks „klassisch“ mit Heizöl beheizt.
Will man eine Öko-Output-Bewertung für Studentenwohnheime vornehmen, um damit den Grad der Umsetzung von Öko-Idealen in die Wirklichkeit zu messen und untereinander zu vergleichen, so dürfte dabei allerdings auch dem Nutzerverhalten eine erhebliche Bedeutung zukommen. Aufklärung und Überzeugungsarbeit im Großen wie im Kleinen sind daher angesagt.
Modernste Bau- und Umwelttechnik: Studentenwohnheim Schöneckerstraße in Ansbach
Regenwasser-Rückhaltesystem und Grauwasseranlage
Das gesamte Dachflächenwasser wird im Trennsystem gesammelt und einer Regenwasserzisterne von 45.900l Auffangvolumen zugeführt. Das gespeicherte Regenwasser wird über ein gesondertes Grauwassernetz zur Befüllung der WC-Spülkästen und zur Gartenwasserentnahme genutzt. Das Grauwassernetz hat zur Vermeidung einer Keimübertragung keinerlei Verbindung mit dem Trinkwassernetz. Das entnommene Zisternenwasser wird zudem mittels automatischen druck-differenzgesteuerten Rückspülfilter sowie Doppelfilteranlage Kiesfilter und UV-Entkeimungsanlage aufbereitet, bevor die WC-Spülkästen beschickt werden.
Das Füllvolumen der Zisterne wurde in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten so gewählt, daß eine ökonomisch sinnvolle Ausbeute des monatlichen Niederschlags von 30 bis 70 Tausend Litern möglich ist, wodurch eine Deckungsrate von über 80%erzielt wird. Dies entspricht einem jährlichem Regenwasser-Nutzvolumen von ca. 450.000 Litern, was bedeutet, daß jährlich etwa 450 m³ kostbares Trinkwasser gespart werden kann.
Photovoltaik
(Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie)
Die Photovoltaikanlage ist auf dem Dach des höchsten Gebäudeteils errichtet. Sie besteht aus 48 Solar-Großmodulen und 6 Wechselrichtern.
Die Solarmodule bestehen aus Solarzellen. Diese sind aus positiv bzw. negativ verunreinigten Halbleiterschichten aufgebaut. Die Energieumwandlung (Licht/Strom) erfolgt in diesen Zellen. Im allgemeinen wird von einer Zelle etwa 0,5 V Gleichspannung produziert. Durch Hintereinander bzw. Parallelschalten mehrerer Solarzellen erhält man größere sogenannte Solarmodule mit höherer Spannung (12 oder 24 V), und entsprechender Leistung, die insgesamt zu einem Solar-Großmodul zusammengeschaltet werden. Durch die Zusammenschaltung der Solar-Großmodule entstehen sogenannte Solargeneratoren.
Für den erzeugten Gleichstrom der Solargeneratoren bei netzgekoppelten Anlagen werden nach dem Überspannungschutz sogenannte Wechselrichter eingebaut, die zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom dienen. Der erzeugte Strom wird durch entsprechenden Erzeugungswechsel bzw. Drehstromzähler gemessen und in das Netz des jeweiligen Stromversorgungsunternehmer eingespeist. Da im Netz des Stromversorgers durch die Solargeneratoren keine schädlichen Netzrückwirkungen entstehen dürfen, sind im Netz umfangreiche Sicherheits-, Schalt- und Meßeinrichtungen einzubauen. Maßgebend dafür ist die "Vorläufige Richtlinie für den Parallelbetrieb von Photovoltaik - Eigenversorgungsanlagen mit dem Niederspannungsnetz des Elektrizitätsversorgungsunternehmers."
Insgesamt kann eine mögliche Jahresenergie von 12.524,6 kWh/a gewonnen werden! Diese Energiemenge entspricht etwa dem durchschnittlichen Verbrauch von 4 Haushalten pro Jahr. Bei Erzeugung dieses Stromvolumens in einem Kohlekraftwerk würde die Erdatmosphäre jährlich mit 15 Tonnen CO2 belastet.
Solarthermie
(Erzeugung von Brauch-Warmwasser aus Sonnenenergie)
Auf dem Dach des niedrigsten der 3 Gebäudeteile befinden sich 8 Solarkollektoren zur Erzeugung von Warmwasser. Die Solarkollektoren sind aus Aluminium mit umweltfreundlicher Spezialbeschichtung versehen. Die Absorberflächen sind äußerst witterungs- und alterungsbeständig ausgeführt. Zur Erzielung hoher Heizwassertemperaturen und geringer Volumenströme sind die Kollektoren gruppenweise im Low-Flow-System angeschlossen.
Die Solarkollektoren sind mit ca. 45° aufgeständert nach Süden ausgerichtet und decken knapp 50% der für die Brauchwassererwärmung benötigten Energiemenge. Den Solarkollektoren wird eine durchschnittliche jährliche Heizarbeit von ca. 33.750 kWh zugerechnet, wodurch eine Warmwasserbereitung von ca. 830.000l / a ermöglicht wird. Dies entspricht in etwa einer Verminderung der CO2-Belastung der Erdatmosphäre von 3 Tonnen pro Jahr gegenüber der Erzeugung dieser Energiemenge in einer Gasfeuerungsanlage.
Blockheizkraftwerk im Internationalen Studentenwohnheim Max Kade in Nürnberg
Wir möchten Sie hier über ein Projekt informieren, mit dem das Studentenwerk energietechnisches Neuland betreten hat. Begeben wir uns dazu zum „Internationalen Studentenwohnheim Max Kade“ an der Grolandstraße / Koberger Platz.
Es geht um das erste Blockheizkraftwerk (BHKW) des Studentenwerks, das in diesem neuen Studentenwohnheim installiert wurde. Die von dem Nürnberger Ingenieurbüro Horschelt+Koppe geplante Wärmeversorgungsanlage umfasst neben 2 modernen Brennwertkesseln eben dieses BHKW mit einer Brennstoffleistung von 52 kW. Das BHKW arbeitet zur Deckung des Grund-Wärmebedarfs und zur Warmwassererzeugung im Vollast- und Dauerbetrieb, während die beiden Brennwertkessel mit jeweils 105 kW Nennleistung nur bei zusätzlichem Bedarf automatisch zugeschaltet werden.
Nach dem Wirkprinzip eines BHKW wird die Primärenergie des Brennstoffs (hier: Erdgas) zunächst über einen Motor in Bewegungsenergie und anschließend über einen mechanisch angetriebenen Generator in elektrische Energie umgewandelt. Die bei den Prozessen anfallende (Ab-)Wärme wird dabei jedoch nicht an die Umwelt abgegeben, sondern über einen Wärmetauscher für Heizungszwecke ausgenutzt. Durch diese sogenannte „Kraft-Wärme-Kopplung“, also der gleichzeitigen Erzeugung von Elektrizität und Wärme, kann bei einem BHKW ein hoher Wirkungsgrad (bis zu 87 %) erreicht werden.
Entscheidend für den wirtschaftlichen Einsatz eines BHKW erscheint die Dimensionierung des „Heim-Kraftwerks“ im Hinblick auf den Gesamtwärmebedarf. Wie erwähnt wurde unser BHKW so dimensioniert, dass die Wärmeabgabe zur Deckung des Grundbedarfs ausreicht, die thermische Leistung beträgt 31 kW. Die elektrische Leistung von 15 kW wird über einen örtlichen Energieversorger weiterverkauft. Als Vorteil der dezentralen Energieumwandlung eines BHKW erweist sich die Minimierung von sonst üblicherweise anfallenden Verteilverlusten. Die Energie wird dort erzeugt, wo sie benötigt wird. Und natürlich die prinzipbedingte Minimierung der Verlustwärme und damit weitere Verminderung des Treibhauseffekts. Die Einsparung an Primärenergie beträgt damit etwa 37 %.
Schematische Darstellung eines Blockheizkraftwerks