Energieeffizienz und Erneuerbare Energien

Um den Klimaschutz bei uns voranzutreiben, setzen wir nicht nur auf eine Dekarbonisierung der Wärmeversorgung unseres Gebäudebestands, sondern auch auf einen effizienteren Einsatz der verschiedenen Energieträger und eine stärkere Nutzung erneuerbarer Energien.

Trotz der Corona-Pandemie ist unser Energieverbrauch in den vergangenen Jahren nahezu konstant geblieben.

Endenergieverbrauch Volkswohnung

klimabereinigte Werte in MWh

127443
2019
126832
2020
127775
2021

Der Energieverbrauch resultiert zu 87,4 % aus dem Wohnungsbestand, zu 11,3 % aus dem Gewerbebestand und zu 1,3 % aus dem Bereich Verwaltung und Fuhrpark.

Die durchschnittliche Energieeffizienz unseres Wohnungsbestands betrug im Jahr 2021 130,6 kWh pro Quadratmeter Wohnfläche und Jahr (klimabereinigt). 82 % unserer Wohnungen liegen in Gebäuden mit der Energieeffizienzklasse E und besser. Für die 18 % unserer Wohnungen mit den Energieeffizienzklassen F, G und H sehen wir großen Handlungsbedarf und haben deshalb viele dieser Gebäude in unser Bauprogramm aufgenommen. Herausfordernd ist dabei, dass viele dieser Objekte unter Denkmalschutz stehen und eine Sanierung daher besonders aufwendig ist.

 

 

Mit der Kraft der Sonne
100-Dächer-Programm

Über der Fächerstadt lacht häufig die Sonne, denn Karlsruhe liegt in der sonnenreichsten Region Deutschlands und bietet damit beste Voraussetzungen für die Nutzung dieser natürlichen Energiequelle, mit der sich sauberer und günstiger Strom erzeugen und klimaschädliches CO2 einsparen lassen. Mit den Stadtwerken haben wir über unser gemeinsames Tochterunternehmen KES – Karlsruher Energieservice GmbH das „100-Dächer-Programm“ aufgesetzt. Ziel war es, 100 Dächer mit Photovoltaikanlagen auszustatten, die zusammen rund 2 GWh Strom im Jahr erzeugen können. Mit über 60 Dächern liegen die Schwerpunkte der PV-Installationen in Rintheim und Oberreut.

Die KES übernimmt dabei Installation, Betrieb, Wartung, Instandhaltung und Verkehrssicherung der Anlagen. Außerdem obliegt ihr die Bereitstellung des Mieterstromtarifs.

Bis Ende 2022 wurden auf 86 Dächern Photovoltaikanlagen installiert.

In den bereits mit PV-Anlagen ausgestatteten Gebäuden wurde die Lieferung des Allgemeinstroms auf den „Daheim-Sonnen-Strom“ der KES umgestellt. Den regenerativ gewonnen Strom an Ort und Stelle direkt zu nutzen, ist klimaneutral und deshalb auch ein wichtiges Element unserer Klimaschutzstrategie.

Energiemanagementsystem in der Erprobung
Digitalisierung als Teil der Lösung

Die Einführung eines Energiemanagementsystems (EMS) ist für uns ein wichtiger Baustein zur Umsetzung zweier großer Ziele: den Klimaschutz zu unterstützen und die Digitalisierung unserer Prozesse voranzutreiben. Im Rahmen eines Pilotprojekts testen wir aktuell verschiedene digitale Lösungen, um vorhandene Energieeinsparpotentiale in unseren Gebäuden zu identifizieren und zu erheben. Dazu werden fünf Gebäude mit Mess- und Regelzählern sowie Datenloggern ausgestattet, die aus der Ferne ausgelesen werden können. Zudem erproben wir drei unterschiedliche Software-Systeme zur Auswertung und Analyse der Daten.

Ziel ist es, pro Gebäude Einsparungen in Höhe von 10-15 % des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen zu erreichen. Wie das gelingt? Indem Energieverbräuche transparenter gemacht werden, die Anlageneffizienz verbessert wird und für eine langfristige Optimierung des Anlagenbetriebs gesorgt wird. Das Pilotprojekt soll Empfehlungen für die Auswahl geeigneter Soft- und Hardwarekomponenten liefern, die wir dann auf unseren gesamten Bestand ausrollen können.

Ein erstes EMS-System wurde Ende 2022 in unserer Zentrale installiert. Im Jahr 2023 haben wir vier weitere Gebäude mit EMS-Systemen ausgestattet.

Innovatives Energiekonzept
"Smartes Quartier Karlsruhe Durlach"

Ziel des Vorhabens „Smartes Quartier Karlsruhe Durlach“ ist die Umsetzung eines beispielhaften und innovativen Energiekonzepts zur effizienten und klimaschonenden Energieversorgung. Dabei wurde in fünf Mehrfamilienhäusern in Karlsruhe-Durlach die konventionelle Energieversorgung durch ein System aus zwei Wärmepumpen und einem erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerk ersetzt. Zusätzlich sollen PV-Anlagen auf den Dächern möglichst viel Strom für die Wärmepumpen und für die Mieterschaft liefern. Bei den Gebäuden handelt es sich um fünf aus den 1960 Jahren stammenden Mehrfamilienhäuser, die in den 1990er Jahren modernisiert wurden. In den insgesamt 175 Wohnungen leben 350 Menschen. Sie verbrauchen jährlich etwa 350 Megawattstunden Strom und 1200 Megawattstunden Wärme.

Der Fokus des Projekts liegt auf den technischen Anlagen. Ergänzend kommt dort ein Energiemanagement zum Einsatz, das auf künstlicher Intelligenz basiert.

Durch den Einsatz dieser Anlagentechniken wollen wir auf kosteneffiziente Weise eine Verringerung des Primärenergieverbrauchs und der damit verknüpften CO2-Emissionen um bis zu 50 % erreichen. Das optimale Zusammenspiel der einzelnen Systeme über eine intelligente Steuersoftware hilft dabei.

An dem Projekt sind die KES, das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE), das Institut INATECH der Universität Freiburg sowie die Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg (KEA) beteiligt.

Dieses Modernisierungsprojekt konnten wir im Juni 2022 fertigstellen. Erste Evaluierungen zu den eingesetzten Techniken laufen.

Energieeffizienz steigern
PV-Anlage in unserer Verwaltung

Im Sommer 2021 wurde auf den Dächern unserer Zentrale eine PV-Anlage installiert.

Die Photovoltaikanlage ist eine Eigenverbrauchsanlage mit Überschuss-Einspeisung. Den erzeugten Strom verbrauchen wir überwiegend selbst. Der überschüssige Strom wird ins Netz der Stadtwerke eingespeist. Die Anlage erzeugt im Jahr rund 30.000 kWh.

Die Innen- und Außenbeleuchtungen unserer Zentrale wurden von 2019 bis 2021 alle auf energiesparende LED umgestellt.

Seit Juli 2019 ist außerdem der Allgemeinstrom (Verbrauchsstrom des Gebäudes für Treppenhaus, Aufzug etc.) unserer Liegenschaften und der gesamte Strombezug unserer Verwaltungseinheiten auf zertifizierten Strom aus regenerativen Quellen umgestellt. Dadurch wurden 2020 im Vergleich zum Bezug von konventionellem Strom der Stadtwerke Karlsruhe 534 t CO2 eingespart. Im Jahr 2021 waren es sogar 788 t CO2.

Exkurs

Im Rahmen des Pilot-Projekts Energiemanagement können wir nun die Energieverbräuche unserer Zentrale evaluieren. Eine erste interessante Auswertung hat sich durch die Winterpause Ende 2022 ergeben. Durch die Schließung unserer Zentrale rund um das Jahresende haben wir 21 % des für diesen Zeitraum prognostizierten Wärmeverbrauchs eingespart.

Dank des Energiemanagementsystems können wir auch auf die Daten unserer Photovoltaikanlage in Echtzeit zugreifen. Damit lässt sich jederzeit auswerten, wie viel Strom wir selbst verbrauchen und wie viel ins Netz eingespeist wird. An einem sonnigen Tag im Sommer können wir zur Mittagszeit unseren benötigten Strom fast komplett durch die Photovoltaikanlage decken.

Klimahülle für historische Gebäude
Modernisierung neu gedacht

Unser Gebäude im Falkenweg 69 ist Teil der Mustersiedlung Dammerstock, die ab 1929 entstand. Das Objekt schließt an die als Kulturdenkmal eingetragene Reihenhauszeile von Walter Gropius an und steht unter Ensembleschutz. Mit unseren Kooperationspartner:innen, der TU Darmstadt und dem KIT, haben wir im Rahmen eines Forschungsprojekts einen unkonventionellen Modernisierungsansatz entwickelt. Ziel dabei ist die Entwicklung einer neuen Strategie, wie Wohngebäude dieser Baualtersklasse nachhaltig saniert, die gestaltprägende Bausubstanz aber dennoch erhalten werden kann. Highlight des Konzepts ist dabei die innovative Klimahülle. Diese „zweite Haut“ schützt nicht nur vor Feuchtigkeit, Wärme und Schall, sondern hat durch die Pufferzone zwischen dem Bestandsgebäude und der Außenhülle auch eine wertvolle klimatische Funktion. So erwärmen im Winter die Sonnenstrahlen den Luftraum der Pufferzone – dadurch muss weniger geheizt werden. Im Sommer kann die Hülle geöffnet und dadurch das Klima reguliert werden.

Die Klimahülle könnte auch für andere unter Denkmalschutz stehende Häuser eine gute Lösung sein, wenn gängige Sanierungsstrategien und energetische Maßnahmen nicht infrage kommen. Die neue Maßnahme ermöglicht in Kombination mit Sanierung und erneuerbarer Wärmeversorgung eine Reduktion des Energiebedarfs von ca. 230 kWh/m² auf unter 35 kWh/m².

Die Wärmeversorgung wird mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe sichergestellt.

2022 haben wir mit dem Bau der Klimahülle begonnen. Die Fertigstellung ist für das zweite Quartal 2024 geplant.