Hinweis

Für dieses multimediale Reportage-Format nutzen wir neben Texten und Fotos auch Audios und Videos. Daher sollten die Lautsprecher des Systems eingeschaltet sein.

Mit dem Mausrad oder den Pfeiltasten auf der Tastatur wird die jeweils nächste Kapitelseite aufgerufen.

Durch Wischen wird die jeweils nächste Kapitelseite aufgerufen.

Los geht's

Innovationshaus Wolfhagen

Logo https://iwo.pageflow.io/innovationshaus-wolfhagen
Innovationshaus Wolfhagen Außenansicht

Die Zukunft der Energiewende startet in Nordhessen. In Wolfhagen haben Viessmann, die Stadtwerke Wolfhagen und IWO ein 25 Jahre altes Einfamilienhaus mit topmoderner Gebäude- und Heiztechnik ausgestattet und so ein echtes Innovationshaus geschaffen.

Hier wird die Zukunftsfähigkeit des Heizens mit flüssigen Energieträgern und mit erneuerbarem Strom mit dynamischen Tarifen in der Praxis greifbar:

1. Die Wärmeversorgung erfolgt durch eine innovative und effiziente Hybridheizung, die Öl-Brennwerttechnik und Strom-Wärmepumpe vereint.

2. Erneuerbarer Strom aus der hauseigenen Photovoltaik-Anlage sowie aus dem regionalen Wind- und Photovoltaik-Park werden intelligent in die Wärmeversorgung eingebunden.

3. Seit Februar 2018 wird ein treibhausgasreduzierter flüssiger Brennstoff eingesetzt, um eine Treibhausgasminderung auch brennstoffseitig zu ermöglichen.

Zum Anfang

Im Innovationshaus Wolfhagen werden in einer Hybridheizung verschiedene Formen der Wärmeversorgung intelligent miteinander verbunden.

Dabei werden sowohl ein treibhausgasreduzierter flüssiger Brennstoff als auch erneuerbar erzeugter Strom genutzt. Eine eigens neu entwickelte Regelung sorgt dafür, dass nur dann Strom zur Wärmeerzeugung genutzt wird, wenn dieser entweder aus dem örtlichen Wind- oder Photovoltaik-Park stammt oder von der hauseigenen Photovoltaik-Anlage produziert wurde.

Wenn Sonne und Wind nicht ausreichend Strom produzieren und auch die im Haus vorhandenen Strom- und Wärmespeicher erschöpft sind, steht der flüssige, treibhausgasreduzierte Brennstoff zuverlässig als gut speicherbarer Energieträger bereit.

Die Strom-Wärmepumpe und der Öl-Brennwertkessel bilden eine sehr kompakte Einheit – das spart Platz und vereinfacht die Installation.

Zum Anfang

Im nordhessischen Wolfhagen hat die Zukunft bereits begonnen. Die 13.500-Einwohner-Gemeinde wird, dank eines örtlichen Solar- und Windparks, jahresbilanziell vollständig mit erneuerbar erzeugtem Strom versorgt. Dennoch bestehen Herausforderungen, für die Lösungen gefunden werden müssen:

So erfolgt die Versorgung mit erneuerbarem Strom nur jahresbilanziell zu 100 Prozent. Schaut man genauer hin, wird klar, dass nur rund 70 Prozent des jährlichen Strombedarfs der Region tatsächlich aus dem örtlichen Wind- und Photovoltaik-Park gedeckt werden. Der Grund dafür: Das erneuerbare Stromangebot und die Stromnachfrage stimmen zeitlich/mengenmäßig nicht immer ausreichend überein. Es gilt also Lösungen zu finden, hier zu einer besseren Synchronisation zu kommen. Da das Wind- und Sonnenangebot wetterabhängig und damit nicht beeinflussbar ist, bleibt als Lösung nur eine intelligente Steuerung der Stromnachfrage. 

In Wolfhagen kann damit schon heute erprobt werden, was nach einem entsprechenden Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung künftig auch im restlichen Deutschland relevant sein wird.

Zum Anfang

Die Maßnahmen, die beim Innovationshaus Wolfhagen umgesetzt wurden, lassen sich in drei Bereiche untergliedern. Zusammen sorgen sie dafür, dass typische ölbeheizte Bestandsgebäude zu annähernd klimaneutralen Wohnhäusern werden können:

Zum Anfang

Der Klimaschutz im Wärmebereich lebt nicht nur von der Technik, sondern vor allem von den Menschen, die die Modernisierungen in ihren Gebäuden vornehmen. Hauseigentümer Ralf Rauwolf über seine ganz persönliche Energiewende. 

Zum Anfang

Wie kam es dazu, dass Ihr Haushalt ein „Demand-System“ mit variablen Strompreisen nutzt?

Interview mit Herrn Rauwolf

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Hauseigentümer im Videointerview
Zum Anfang

Was war Ihre Motivation, die Energieversorgung Ihres Hauses jetzt umfassend zu optimieren?

Interview mit Herrn Rauwolf

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Hauseigentümer im Videointerview
Zum Anfang

Wie ist Ihre Heizung/Energieversorgung jetzt aufgebaut? Was zeichnet sie aus?

Interview mit Herrn Rauwolf

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Anlieferung des neuen Öl-Brennwert-Hybridkompaktgerätes Viessmann Vitolacaldens 222-F
Zum Anfang

Wie lief der Umbau ab? Wie war das für Sie?

Interview mit Herrn Rauwolf

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Montage des neuen Öl-Brennwert-Hybridkompaktgerätes Viessmann Vitolacaldens 222-F
Zum Anfang

Was sind aus Ihrer Sicht die Vorteile der neuen Anlage?

Interview mit Herrn Rauwolf

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Visualisierung der variablen Strompreise bei den Stadtwerken Wolfhagen
Zum Anfang

Auf den nachfolgenden Seiten wird die im Innovationshaus Wolfhagen genutzte Haus- und Heiztechnik vorgestellt. Neben ausgewählten technischen Daten erläutern Dr. Markus Klausner (Geschäftsführer Technik der Viessmann Heizsysteme GmbH) und Thomas Eichinger (Projektingenieur IKT bei Viessmann/MicrobEnergy) in Videointerviews, was die Technik des Innovationshauses auszeichnet.

Zum Anfang

Was ist eine Hybridlösung und was zeichnet sie aus?

Interview mit Dr. Markus Klausner (Geschäftsführer Technik der Viessmann Heizsysteme GmbH)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Dr. Markus Klausner (Viessmann)
Zum Anfang

Welche Technik wurde verbaut?

Interview mit Thomas Eichinger (MicrobEnergy/Viessmann)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Thomas Eichinger von MicrobEnergy/Viessmann im Videointerview
Zum Anfang

Öl-Brennwertmodul:
– Nenn-Wärmeleistungsbereich: 9,6 bis 23,6 kW
– Modulierender Blaubrenner
– Inox-Radial-Wärmetauscher
– Abgastemperatur bei Rücklauftempertur 30 °C: 40 °C
– Norm-Nutzungsgrad: 98 % (brennwertbezogen)

Strom-Wärmepumpen-Inneneinheit:
– Nenn-Wärmeleistung nach EN 14511 bei A2/W35 °C: 2,7 bis 10,9 kW
– enthält den Verflüssiger

Integrierter Trinkwasser-Ladespeicher:
– hoher Warmwasserkomfort durch Öl-Brennwert-Spitzenlastkessel
– 100 Liter Inhalt

Internetfähigkeit:
– Vitoconnect-Zubehör für Bedienung und Service über Apps

Energieeffizienzklasse:
– Heizung: A++
– Trinkwasserbereitung: A

Abmessungen (Länge x Breite x Tiefe):
59,5 x 60 x 162,5 cm

Zum Anfang
Außeneinheit der Luft-Wasser-Wärmepumpe des Öl-Hybridkompaktgerätes Viessmann Vitolacaldens 222-F

Wetterfeste Außeneinheit, in der sich Verdichter, Verdampfer, Expansionsventil und Ventilator befinden.

Die Heizleistung der Wärmepumpe beträgt bei 7 °C Außentemperatur und 35 °C Vorlauftemperatur 10,2 kW.

Die elektrische Leistungsaufnahme liegt bei 7 °C Außentemperatur und 35 °C Vorlauftemperatur bei 2,0 kW, maximal bei 5 kW.

Leistungsregelung über DC-Inverter und elektronischem Expansionsventil für hohe Effizienz im Teillastbetrieb.

Zum Anfang

Was macht die Anlage beziehungsweise die Optimierung einzigartig?

Interview mit Thomas Eichinger (MicrobEnergy/Viessmann)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Thomas Eichinger von MicrobEnergy/Viessmann im Videointerview
Zum Anfang
Solarstromanlage / Photovoltaikanlage / PV-Anlage des Innovationshauses Wolfhagen

Erwarteter Ertrag: rund 4.900 kWh/Jahr

Peakleistung: 4,9 kWp

18 Module

Gesamtfläche 29,5 m²

Der von der hauseigenen Photovoltaik-Anlage produzierte Strom kann direkt für typische Haushaltsstromverbraucher, aber auch zum Betrieb der Hybridheizung des Gebäudes genutzt werden. Überschüsse können sowohl als Strom im hauseigenen 6,4-kWh-Stromspeicher  zwischengelagert, als auch mit Hilfe der Hybridheizung in Wärme umgewandelt und dann in den beiden Wärmespeichern zwischengelagert werden. Darüberhinausgehende Überschüsse werden gegen Vergütung nach Erneuerbare-Energien-Gesetz ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Zum Anfang
Stromspeicher / Batterie Vitocharge

Batterietechnologie: Li-Ionen (prismatische Zelle)

Nennkapazität: 6,4 kWh

Nutzbare Kapazität: 5 kWh

Nennleistung: 4,6 kW
Leistung (30 Minuten): 6,0 kW
Leistung (3 Sekunden): 11,0 kW

Einphasig

Betriebsarten: Netzparallel-, Netzersatz- und Inselbetrieb

Abmessungen (Breite x Tiefe x Höhe):
60 x 60 x 175 cm

Maximaler Systemwirkungsgrad: 90 %

Zyklenfestigkeit: 6.000 @ 1,2 C

Zum Anfang

Was macht die Heizung „SMART“?

Interview mit Thomas Eichinger (MicrobEnergy/Viessmann)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Thomas Eichinger von MicrobEnergy/Viessmann im Videointerview
Zum Anfang
Wärmespeicher von Viessmann

Der Wärmespeicher kann die Heizung und die Warmwasserbereitung mit Wärme versorgen.

Gesamtinhalt 400 Liter, davon 375 Liter Heiz- und 25 Liter Trinkwasser

Durchmesser: 65/85,9 cm
Höhe: 162,4 cm

Zum Anfang
Tankeinbau

Tankvolumen 1.500 Liter (Energieinhalt rund 15.000 kWh)

Integrierter Auffangraum

Kunststoff (Polyethylen-Innentank und Polyethylen-Wanne)

Abmessungen (Länge x Breite x Höhe):
166 x 76 x 165 cm

Zum Anfang
eFuel - Flüssige Energieträger

Seit Februar 2018 wird im Innovationshaus Wolfhagen ein Treibhausgas (THG)-reduzierter flüssiger Brennstoff eingesetzt. Dabei handelt es sich um ein hydriertes Pflanzenöl, das aus Abfallölen gewonnen wird. Solche Produkte werden bereits in großen Anlagen wie der erneuerbaren Diesel-Raffinerie von Neste Oil in Rotterdam hergestellt. Das Verfahren führt zu hochwertigen Diesel- und Heizölsubstituten. Diese HVO-Produkte (Hydrotreated Vegetable Oil) bieten Potenzial für eine sofortige THG-Verringerung.

Für die Zukunft wird derzeit an weiteren neuen, treibhausgasreduzierten flüssigen Brennstoffen geforscht. Im Gebäudebereich könnte damit eine klimaschonendere Wärmeversorgung sichergestellt werden, ohne dass dafür hohe Investitionen in Infrastruktur und neue Heizgeräte nötig sind.

Grundsätzlich geht es um die Herstellung synthetischer flüssiger Kohlenwasserstoffe aus unterschiedlichen regenerativen Quellen (X-to-Liquid). Bei der Auswahl der Rohstoffe wird eine Nutzungskonkurrenz zu Agrarflächen oder Nahrungsmitteln bewusst vermieden.

Ziel ist die Entwicklung marktfähiger, innovativer Brennstoffe, die dem bisherigen Heizöl in hohen Anteilen beigemischt werden und dieses langfristig sogar ganz ersetzen können.

Mehr dazu unter
https://www.zukunftsheizen.de/oel-weiter-denken/brennstoffe-der-zukunft.html
und im Forschungsradar 
https://www.zukunftsheizen.de/Forschungsradar

Zum Anfang

Wie ist das mit der Datensicherheit und was ist, wenn das Internet mal ausfällt?

Interview mit Thomas Eichinger (MicrobEnergy/Viessmann)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Viessmann Vitolacaldens 222-F Öl-Brennwert-Hybridkompaktgerät
Zum Anfang
Zum Anfang

Wie kam es dazu, dass Wolfhagen sich schon heute jahresbilanziell komplett mit regionalem Wind- und Solarstrom versorgen kann?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Wie ist die Stromerzeugung in Wolfhagen aufgebaut?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Windenergieanlage auf dem Rödeser Berg in Wolfhagen
Zum Anfang

Was bedeutet es, dass die 100-prozentige erneuerbare Stromversorgung bisher nur jahresbilanziell erreicht wird?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Was sind die Eingangsgrößen für die variablen Strompreise?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Darstellung variabler Strompreise bei den Stadtwerken Wolfhagen
Zum Anfang

Wie niedrig/hoch sind die variablen Strompreise? Wie sind sie aufgebaut?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Wo liegen die größten Lastverlagerungspotenziale?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Was kennzeichnet das Innovationshaus Wolfhagen? Welche Bedeutung hat es für das Gesamtprojekt in Wolfhagen?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Wie passt die im Testhaushalt verbaute Öl-Hybridheizung in ein innovatives Modellvorhaben der Stadtwerke?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Welche Aufgabe hat der Optimierungsrechner im Projekt?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang

Mitten in Deutschland, knapp 30 Kilometer westlich von Kassel, liegt Wolfhagen. Reich an Geschichte und historischen Bauten, blickt man dort dennoch zielgerichtet nach vorn.

Reinhard Schaake, seit 1999 Bürgermeister ohne Parteibindung, berichtet von seiner Stadt und den Herausforderungen, denen sie sich gestellt hat.

Zum Anfang

Vorstellung der Stadt Wolfhagen

Interview mit Bürgermeister Reinhard Schaake

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Rainhard Schaake - Bürgermeister von Wolfhagen
Zum Anfang

Wann und wie kam es zu dem Entschluss, dass Wolfhagen eine Vorreiterrolle bei der Energiewende einnehmen soll?

Interview mit Bürgermeister Reinhard Schaake

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Rainhard Schaake - Bürgermeister von Wolfhagen
Zum Anfang

Welche Maßnahmen wurden in Ihrer Gemeinde daraufhin umgesetzt?

Interview mit Bürgermeister Reinhard Schaake

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Rainhard Schaake - Bürgermeister von Wolfhagen
Zum Anfang

Was sind aus Ihrer Sicht die besonderen Herausforderungen für die Energiewende im ländlichen Raum?

Interview mit Bürgermeister Reinhard Schaake

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Wolfhagen
Zum Anfang
Lage von Wolfhagen

Zum Anfang

Strom kommt nicht einfach aus der Steckdose, das wissen die Einwohner Wolfhagens ganz genau. Denn sie gewinnen die von ihnen benötigte Energie großteils praktisch vor der Haustür – und manchmal auch darüber.

Im Jahr 2016 wurden in Wolfhagen rund 51.000 Megawattstunde (MWh) Strom mit folgenden Erzeugungsanlagen produziert:
– Windpark (12 MW Leistung; 32.000 MWh/Jahr)
– großer PV-Park (10 MW Peakleistung; rund 9.200 MWh/Jahr)
– kleiner PV-Park (2 MW Peakleistung)
– private PV-Anlagen (in Summe etwa 9 MW Peakleistung)

Der Stromverbrauch lag im Jahr 2016 in Wolfhagen bei rund 48.000 MWh. Da die regionale EE-Stromerzeugung und die Stromnachfrage zum Teil zeitlich versetzt erfolgen, konnten davon nur rund 34.000 MWh (ca. 71 %) mit Hilfe der o. g. regionalen erneuerbaren Stromerzeugungsanlagen gedeckt werden. Die restliche Strommenge musste extern zugekauft werden.

Zum Anfang

Was kennzeichnet die Stromerzeugung in Wolfhagen?

Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)

0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Interview mit Markus Huntzinger (Stadtwerke Wolfhagen)
Zum Anfang
PV-Park in Wolfhagen

Großer PV-Park mit 10 MW Peakleistung
Erzeugte Solarstrommenge: 9.200 MWh/Jahr

Kleiner PV-Park mit 2 MW Peakleistung

Private PV-Anlagen mit insgesamt 9 MW Peakleistung

Gesamt-Peakleistung der PV-Stromerzeugung in Wolfhagen: 21 MW

Zum Anfang
Windpark auf dem Rödeser Berg in Wolfhagen

Vier Windkraftanlagen mit jeweils 3 MW
Gesamtleistung: 12 MW

Erzeugte Strommenge: 32.000 MWh/Jahr

Nabenhöhe: 135 m
Rotordurchmesser: 101 m

Video vom Aufbau der Windkraftanlagen im August 2014: https://youtu.be/mupOO4yGV-Y

Regierungspräsident Walter Lübcke übergab am 17. Dezember 2013 die Baugenehmigung für den Windpark an die Projektbeteiligten. Nach fünfjähriger Planungszeit ging das Projekt 2014 damit in die Bauphase über. Einen Teil der Investitionssumme von 20 Millionen Euro brachte eine Bürgerenergiegenossenschaft ein. Die Inbetriebnahme erfolgte Ende 2014, Ende März 2015 wurde der Windpark Rödeser Berg eröffnet.

Für Forschungszwecke hat das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik einen 200 Meter hohen Windmessmast Rödeser Berg errichtet.

Zum Anfang
Private Solarstromanlagen (PV-Anlagen) in Wolfhagen

Die Peakleistung der privaten Photovoltaik-Anlagen in Wolfhagen summiert sich auf rund 9 MW.

Zum Anfang
Anlieferung des Öl-Hybridkompaktgerätes Viessmann Vitolacaldens 222-F beim Innovationshaus Wolfhagen

Eine ganz konkrete Option, schnell und nachhaltig den Treibhausgasausstoß zu reduzieren, ist die Modernisierung der bestehenden Heizsysteme. So senkt beispielsweise ein effizientes Öl-Brennwertgerät die Kohlenstoffdioxid-Emissionen gegenüber einem alten Kessel um bis zu 30 Prozent. Da die Modernisierung mit Brennwerttechnik ein besonders gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis aufweist, stellt sie für viele Hausbesitzer einen finanziell machbaren Einstieg in die Energiewende dar.

Zum Anfang
Montage der PV-Module auf dem Dach des Innovationshaus Wolfhagen

Moderne Brennwertheizungen können auch als Basis zur Einbindung erneuerbarer Energien dienen.

Bereits heute werden zum Beispiel bundesweit fast eine Million Ölheizungen mit Solarthermie-Anlagen kombiniert.

Zudem könnte künftig immer dann auch Strom aus Windkraft- und Solarstromanlagen die Wärmeversorgung unterstützen, wenn dieser gerade in ausreichender Menge zur Verfügung steht und anderweitig technisch oder wirtschaftlich nicht sinnvoll genutzt werden kann.

Zum Anfang
eFuel - Flüssige Energieträger

Für die Zukunft wird derzeit an neuen, Treibhausgas (THG)-reduzierten flüssigen Brennstoffen geforscht. Im Gebäudebereich könnte damit eine klimaschonendere Wärmeversorgung sichergestellt werden, ohne dass dafür hohe Investitionen in Infrastruktur und neue Heizgeräte nötig sind.

Grundsätzlich geht es um die Herstellung synthetischer flüssiger Kohlenwasserstoffe aus unterschiedlichen regenerativen Quellen (X-to-Liquid). Bei der Auswahl der Rohstoffe wird eine Nutzungskonkurrenz zu Agrarflächen oder Nahrungsmitteln bewusst vermieden. Ziel ist die Entwicklung marktfähiger, innovativer Brennstoffe, die dem bisherigen Heizöl in hohen Anteilen beigemischt werden und dieses langfristig sogar ganz ersetzen können.

Mehr dazu
unter https://www.zukunftsheizen.de/oel-weiter-denken/brennstoffe-der-zukunft.html
und im Forschungsradar unter https://www.zukunftsheizen.de/Forschungsradar


Zum Anfang
0:00
/
0:00
Video jetzt starten
Lessing-Zitat "Das Neue ist, eben weil es neu ist, dasjenige, was am meisten überrascht."
Zum Anfang
Scrollen, um weiterzulesen
Wischen, um Text einzublenden