OptimaSolar Worblental – Eine Genossenschaftliche Erfolgsgeschichte der Erneuerbaren Energien
In der Welt der erneuerbaren Energien finden sich Projekte, die nicht nur positive ökologische Auswirkungen haben, sondern auch die Gemeinschaft stärken. Ein solch inspirierendes Projekt ist die Überbauung Utzigenrain, realisiert von der Energiegenossenschaft OptimaSolar Worblental. Ihr Ansatz umfasst nicht nur die Erzeugung von CO2-freiem Strom mittels einer Photovoltaikanlage auf den zwei Parkterassendächern, sondern auch den lokalen Solarstrom Verkauf an die Liegenschaftseigentümer. Diese Referenz gewährt Einblick in eine Erfolgsgeschichte einer genossenschaftlich organisierten Initiative, die Innovation und Nachhaltigkeit kombiniert und die Eigentümer erst noch finanziell besser stellt.
Die Überbauung Utzigenrain umfasst insgesamt 50 Eigentumswohnungen. Auf den zwei Parkterassendächern wurde im Jahr 2016 eine Photovoltaikanlage mit einer Fläche von rund 550 m² installiert. Finanziert wurde die Anlage mit Anteilscheinen von 25 Genossenschaftsmitgliedern der OptimaSolar Worblental.
ZEV-Teilnehmer
Die Eigentümergemeinschaft Utzigenrain (EGU) haben sich, sobald dies möglich war, zu einem Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) zusammengeschlossen.
Optimierungen
- Boiler & E-Ladestationen
- geplant von der Gerber AG Energietechnik
- mit Systemen von smart-me und Loxone
Photovoltaik-Anlage
- Solarpanelfläche 550 m²
- Jahresproduktion 91’590 kWh
- installierte Leistung 97.44 kWp
- Investitionskosten: CHF 190’000.-
OptimaSolar Genossenschaftsmitglieder
25 Mitglieder der Energiegenossenschaft OptimaSolar Worblental haben sich an der Finanzierung der PV-Anlage beteiligt.
Paul Althaus
Mitgründer der Genossenschaft OptimaSolar
Durch die Teilnahme an der Genossenschaft kann jeder Einzelne die Energiewende mitgestalten und gleichzeitig eine Rendite für seine Investition erzielen. Die Mitglieder der Genossenschaft erhalten eine Beteiligung am Erfolg der Genossenschaft. Der jährliche ausbezahlte Zins (analog einer Dividende) auf den Anteilschein orientiert sich am Geschäftsergebnis und wird gemäss Beschluss der Verwaltung jedes Jahr neu festgelegt.
Herausforderung Lastspitzen reduzieren
Vor dem Jahr 2018 befand sich die Technologie für Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch (ZEV) noch in den Anfängen und war rechtlich nicht reguliert, beispielsweise konnten noch keine private intelligente Stromzähler für die Messung mit Tarifmodelle eingesetzt werden. Am 21. Mai 2017 nahm das Schweizer Stimmvolk das revidierte Energiegesetz an. Es dient dazu, den Energieverbrauch zu senken, die Energieeffizienz zu erhöhen und die erneuerbaren Energien zu fördern. Damit war der Weg für eine Eigenverbrauchsgemeinschaft, wie sie damals noch genannt wurde, geebnet und Paul Althaus prüfte verschiedene Möglichkeiten zur Umsetzung. Paul Althaus erklärt dazu: «Die Optimierung des Eigenverbrauchs erfordert den Einsatz fortschrittlicher Energiemanagementsysteme und intelligenter Technologien. Bis vor wenigen Jahren gab es in diesem Bereich noch kaum Lösungen. Mir fehlten die Echtzeitdaten, um die PV-Anlage optimal zu nutzen.» Als Projektleiter erkannte Paul Althaus, dass es vor allem darauf ankomme, die grossen Leistungs- Verbraucher wie Elektroboiler und die neuen Ladestationen effizient zu steuern, um den Eigenverbrauch und damit die Wirtschaftlichkeit zu steigern.
Ein dringendes Anliegen ist die Implementierung von Peak Shaving. Wenn Bewohner der Überbauung gleichzeitig energieintensive Geräte wie Elektroherde, Heizungen oder Klimaanlagen nutzen, führt dies zu einem hohen Strombedarf. Aufgrund hoher Spitzenlasten ist die Eigentümergemeinschaftschaft gezwungen, monatlich etwa CHF 700.- an den Energieversorger zu zahlen. Die Netzbilanz (vgl. Grafik) zeigt eindrücklich, wie die Spitzenlasten durch die Schaltung der Boilergruppen entstehen. Dabei ist die Boilerladung schon etwas optimiert, da sie durch die BKW Steuerung in vier Gruppen aufgeteilt wurden. Diese Problematik wird in Zukunft durch die Elektromobilität noch verschärft. Denn das gleichzeitige Laden mehrerer Elektrofahrzeuge kann noch grössere Spitzenlasten verursachen.
Lösungsansatz
Die Integration von E-Ladestationen und Boilern in das Energiemanagement der Überbauung erfordert eine sorgfältige Planung und Konfiguration, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen. Ausserdem ist die Abrechnung von 50 Wohnungen, insbesondere die Beantwortung der Kundenanfragen, relativ aufwändig. Deswegen hat die Gerber AG Energietechnik per 1. Januar 2023 das Objekt Utzigenrain übernommen. Sie übernimmt die Abrechnung, führt periodische Anlagenkontrollen durch und gibt Vorschläge zur Eigenverbrauchsoptimierung.
Im Messkonzept wurden nicht nur die Zähler für die einzelnen Wohnungen berücksichtigt, sondern auch die Photovoltaikanlage, die E-Ladestationen und die Boiler. Die ersten MID-Zähler der smart-me AG wurden im Jahr 2018 erfolgreich in das Projekt integriert. Um mit Spitzenlasten zu umgehen und den Eigenverbrauch zu maximieren, wird das intelligente Energiemanagementsystem von smart-me, flexible Tarifmodelle im smart-me Billing sowie (per Ende 2023) das Laststeuerungssystem von Loxone eingesetzt. Diese Systeme unterstützen dabei, den Stromverbrauch zu verteilen und zu optimieren, um Überlastungen zu verhindern und damit die Stromkosten für die Bewohner zu reduzieren.
Peak Shaving und intelligente Laststeuerung
Die gängigste Strategie zur Steigerung des Eigenverbrauchs ist die Steuerung der Warmwasseraufbereitung. Allerdings verfügt jede Wohnung im Utzigenrain über einen eigenen Boiler, was die Optimierung komplex gestaltet. Dabei muss nicht nur die aktuelle PV-Produktion und der Strombedarf der Boiler berücksichtigt werden, sondern es müssen auch Logiken entwickelt werden, um zu bestimmen, wann und auf welcher Stufe die Boiler geschalten werden sollten, um den Eigenverbrauch optimal zu gestalten.
Während einfache Optimierungen mit den Wenn/Dann-Aktionen der smart-me Cloud umgesetzt werden können, bietet sich für komplexere Optimierungen die Verwendung eines Drittsystems an. Die 50 Boiler der Überbauung werden daher in Zukunft mit Loxone reguliert. Wenn die PV-Anlage mehr Energie produziert als in den Haushalten gerade benötigt, also «Überschuss» erzeugt wird, werden die elektrischen Boiler als Warmwasserspeicher in den Haushalten geheizt. Die Logik wird so erstellt, dass der Elektroeinsatz der Boiler immer dann aktiviert wird, wenn ausreichend Überschussstrom verfügbar ist, Netzstrom wird nur im Notfall dafür verwendet. Anstatt den Überschussstrom zu einem unattraktiven Preis ins Netz einzuspeisen, wird er nun zur Warmwasserbereitung genutzt. Dadurch wird der Eigenverbrauch erhöht, und die lokal erzeugte Sonnenenergie wird im Warmasser gespeichert. Noch wichtiger ist aber die verringerung der Lastspitzen durch das gestaffelte Einschalten der Boiler und damit die erhebliche Kosteneinsparung.
Das smart-me Energiemanagementsystem überwacht kontinuierlich die aktuelle Energieerzeugung und -verbrauch. Diese Informationen werden live von Loxone weitergegeben. Loxone sendet dann wiederum die Steuerungssignale an die smart-me Zähler, welche über die digitalen Ausgänge die Boiler regeln. Die Übertragung der Daten von smart-me an Loxone erfolgt per automatischer API- Schnittstelle und verursacht keine zusätzlichen Kosten.
Markus Streit
Projektleiter, Gerber Elektro & Energietechnik
Die Implementierung der Boilersteuerung in diesem Projekt war eine spannende Herausforderung. Durch die präzise Abstimmung der Systeme konnten wir nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch die Kosten senken. Es ist immer wieder beeindruckend zu sehen, wie intelligente Technologien einen echten Beitrag zur Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit leisten können.
Die Investition wird in Loxone wird sich innert 3-4 Jahren rentieren. Markus Streit hat im smart-me Webportal eine genaue Übersicht über die Lastspitzenverteilung und die daraus entstehenden Kosten. Diese Daten hat er verwendet, um der Eigentümegemeinschaftrschaft die Rentabilität einer weiteren Optimierung der Boilerladungen mit Loxone aufzuzeigen.
Die E-Ladestationen des ZEV werden direkt über das smart-me Billing abgerechnet.
Flexible Tarifmodelle
Eine weitere Optimierung betrifft die Steuerung der E-Ladestationen. Die Verwaltung (EGU) hat die Grundinstallation und das Flachbandkabel bereitgestellt, während die Eigentümer die individuellen Ladestationen erwerben. Die Echtzeitdaten ermöglichen den Nutzern genaue Einblicke in den aktuell verwendeten Ladestrom, also ob er von der PV-Anlage oder vom Netz kommt. Da die Ladestationen auch mit Hoch-, Nieder- und Solartarif abgerechnet werden, haben die Nutzer einen Anreiz, ihr Auto nur bei PV-Überschuss zu laden. So erfolgen über 80% der Ladungen mit lokal produzierten PV-Strom. Dadurch wird der Strom aus der PV-Anlage direkt für das Laden der E-Fahrzeuge genutzt, wodurch der Netzbezug weiter reduziert werden kann.
Es kann auch die Ladegeschwindigkeit der E-Fahrzeuge angepasst werden. Die verwendeten Zaptec Ladestationen lassen sich durch Loxone mit vier Stufen regeln. Wenn die PV-Anlage weniger Strom erzeugt oder der Stromverbrauch in der Überbauung steigt, kann die Ladeleistung der Fahrzeuge reduziert werden, um die teuren Lastspitzen zu vermeiden.
Genossenschaftlicher Erfolg
Durch die Optimierung des Energieverbrauchs und den Verkauf von lokal erzeugtem Strom wird die Photovoltaik-Anlage von OptimaSolar Worblental rasch beeindruckende Ergebnisse erzielen. Die PV-Produktion, der Eigenverbrauch und die Kostenersparnis werden signifikant steigen. Allein die durch das Peak Shaving erzielten Kosteneinsparungen wird es der Genossenschaft ermöglichen, innerhalb von nur 5 Jahren alle Investitionen und Dienstleistungen der Gerber AG Energietechnik zu amortisieren.
Das Projekt zeichnet sich jedoch in erster Linie durch seine genossenschaftliche Organisationsstruktur und den Pioniercharakter aus. Die Mitglieder von OptimaSolar Worblental investieren Eigenkapital, um Anlagen auf gemieteten Dächern zu finanzieren. Der Betrieb wird durch den Verkauf von Solarstrom sowie weitere Zusatzleistungen finanziert. Finanzielle Überschüsse werden entweder als Gewinnausschüttungen oder zur Kapitalrückzahlung verwendet. Damit profitieren sowohl die Genossenschaftsmitglieder als auch die Teilnehmer des Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch ökonomisch von diesem Projekt.
«Das Projekt Photovoltaikanlage Utzigenrain mit dem Eigenstromverbrauch EGU hat unsere Erwartungen übertroffen. Wir sind stolz darauf, lokal erzeugten erneuerbaren Solarstrom zu nutzen und einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Die genossenschaftliche Organisationsstruktur ermöglicht es uns, gemeinsam in die Zukunft der erneuerbaren Energien zu investieren und eine angemessene Rendite zu erzielen.» – Paul Althaus.
Ausserdem wird der Utzigenrain ein durch unseren Partner der Gerber AG Energietechnik vorbildlich optimierter ZEV. Da der selbst erzeugte Solarstrom innerhalb des ZEV direkt genutzt wird, wird der Bedarf an Netzstrom stark reduziert. Dadurch sinken die Stromrechnungen der Teilnehmer, da weniger Strom aus dem Netz bezogen werden muss. Dies entlastet das Stromnetz, insbesondere während Spitzenlastzeiten und trägt zur Netzstabilität bei. Zudem verringern die Teilnehmer ihre Abhängigkeit von Energieversorgungsunternehmen und den Schwankungen der Strompreise auf dem Markt.
Stefan Fischer, Paul Althaus und Markus Streit (v.l.n.r)
Energiegenossenschaften sind auf Wachstumskurs
Das übergeordnete Ziel der OptimaSolar Genossenschaft ist es, die Bevölkerung dazu zu bewegen, gemeinsam in die PV-Produktion zu investieren und den eigenen Strombedarf mit erneuerbaren Energien zu decken. Das Projekt wächst weiter und es wurden bereits weitere Genossenschaften in anderen Regionen nach gleichem Vorbild gegründet.
Der Gesetzgeber bewegt sich auch und möglicherweise wird sich in Zukunft die Möglichkeit ergeben, Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch (ZEV) ortsunabhängig zu erstellen. Ein neuer Artikel, Art. 17bbisa StromVG, soll die Bildung lokaler Elektrizitätsgemeinschaften (LEG) ermöglichen, in denen Quartiere, erneuerbare Energieerzeuger und Speicherbetreiber sich zusammenschliessen können, um sich gegenseitig mit Strom zu versorgen. Dies erfüllt ein Bedürfnis ähnlich dem des Zusammenschlusses zum Eigenverbrauch (ZEV), darft jedoch auf das öffentliche Netz beanspruche. Die Teilnehmer müssen im gleichen Netzgebiet und auf gleicher Netzebene sein. Dies soll den verstärkten Ausbau von Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energien, insbesondere Photovoltaikanlagen, fördern, um diese rentabler zu betreiben und den erzeugten Strom vor Ort zu nutzen. Da Energiegenossenschaften oft flexibler und agiler agieren als Energieversorger, können sie Innovationen im Energiesektor vorantreiben. Sie können neue Technologien testen, effiziente Energieinfrastrukturen aufbauen und Geschäftsmodelle entwickeln, die den Bedürfnissen der Gesellschaft gerecht werden.
Kontaktformular
Lass uns dein Anliegen mit dem untenstehenden Formular zukommen.
Dieses Formular ist durch reCAPTCHA geschützt. Es gelten die Datenschutzbestimmungen und Nutzungsbedingungen von Google.