Endlos-Energie-Zentrum | Das Pilotprojekt
Um unsere gemeinsame Zukunft nachhaltig leben zu können, sind alle Bereiche unseres Lebens neu zu betrachten und zu bewerten. Klar ist, dass wir im Einklang der Natur leben müssen, denn nur so können wir als Mensch überleben. Wir haben uns den Bereich Energieumwandlung in den Fokus gesetzt. Die Sonne liefert uns jeden Tag genug Energie, um uns alle damit zu versorgen. Das Problem ist nur, dass die Sonne, bedingt durch die Erdrotation und die Umlaufbahn um die Sonne, mal mehr und mal weniger Energie an unseren Wohnstandort schickt. Daraus folgt, wir benötigen intelligente Speichermöglichkeiten um den sonnenreichen Sommer mit in den Winter zu nehmen. Das ist der Traum aller Photovoltaik-Fachleute.
Im Jahr 2015 gab es einen Anlass, den Traum in die Wirklichkeit umzusetzen. Die Büroflächen vom Neubau aus 2011 reichten nicht mehr aus und ein neues Bürogebäude sollte darstellen, wie man die Sonne aus dem Sommer mit in den Winter nimmt. Daraus ist das Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg entstanden. Mit der Kombination aus Kurzzeitspeicher-Akkus und Langzeitspeicher-Wasserstoff ist ein Gebäude entstanden, das sich rund um die Uhr, das ganze Jahr selbst mit Energie für Licht und Heizung versorgen kann. Zusätzlich können auch E-Fahrzeuge mit Überschussstrom geladen werden. Mit diesem Konzept wollen wir Quartierlösungen erarbeiten und umsetzen. Außerdem wird eine Gefahr durch einen Blackout deutlich verringert.
Wir freuen uns, dieses Pilotprojekt endlich umsetzen zu können.
Über Uns
Dieter Ahrens, Geschäftsführer
Dieter Ahrens ist in Heide/Holstein 1966 geboren und seit 1986 mit dem Schaumburger Land verwachsen.
Nach der Dachdeckerlehre hat er 1990 den Dachdeckermeister erfolgreich abgeschlossen und sich selbstständig gemacht.
Im Jahr 2000 wurde das Angebotsportfolio der normalen Dacharbeiten um die Planung und Installation von Photovoltaikanlagen ergänzt.
Im Jahr 2001 folgte durch die große Nachfrage die Veranstaltungsreihe „SolarTag“ in Bückeburg. 2008 hat Herr Ahrens die Ahrens Solartechnik GmbH & Co. KG in Bückeburg gegründet.
Als Pionier in der PV-Branche war schon von Anfang an der Wunsch vorhanden, den sommerlichen Solarertrag mit in den Winter zu speichern.
Um dies zu verwirklichen hat Dieter Ahrens 2018 die Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg GmbH & Co. KG in Bückeburg gegründet.
Nach jahrelangen Planungen, Gesprächen und Bemühungen um Fördergelder wurde im Dezember 2021 der Bauantrag für das erste deutschlandweit einmalige 100% energieautarke Bürogebäude gestellt.
Maik Ahrens, Projektleiter
Maik Ahrens ist am 27.03.1998 in Bückeburg geboren und hat nach Abschluss des Wirtschaftsgymnasiums in Rinteln sein Studium in Höxter begonnen.
Das Studium zum Umweltingenieur schloss er an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe im Jahr 2023 ab.
In der Studienzeit absolvierte er ein Praktikum bei der Firma Elektroma in Hameln sowie bei proKlima in Hannover im Bereich Förderung von erneuerbaren Energien.
Danach war er als Projektmanager für den Bau und die Planung von Photovoltaikanlagen bei enercity solutions in Hannover zuständig, bis es für ihn wieder zurück in die Heimat ging, um die Projektsteuerung für das Endlos-Energie-Zentrum Schaumburg zu übernehmen.
Ein Objekt wie das EEZ gibt es bisher in Deutschland nicht. Für die Realisierung ist deshalb eine enge Zusammenarbeit mit der Forschung und Entwicklung der jeweiligen Lieferanten angestrebt. An der Erarbeitung der technisch-konzeptionellen Grundlagen (Lasten- und Pflichtenheft) sind neben dem Ingenieurbüro Wehmeyer, Bückeburg, weitere Ingenieurbüros und drei Hochschulen beteiligt.
Projektziel
Unser Projektziel ist die ganzjährige, lokale Bereitstellung und Nutzung von sauberer, elektrischer Energie im Quartier aus Solarstrom und Wasserstoff.
Diese Energie muss nicht über große Distanzen durch das Netz geschoben werden. Sie ermöglicht die ganzjährige Bewirtschaftung von Gebäuden und den Betrieb von Ladestationen für Fahrzeuge.
Sie entlastet und stabilisiert damit das Gesamtnetz.
Stufe 1
Gewerbebau mit ressourcen-optimierter Auslegung
Das Gebäude ist für den Einsatz als Prototyp für die Wasserstoff-Wirtschaft technisch zu ertüchtigen. Der Mehraufwand für Planung und technischen Zeitaufwand wird zum Teil durch ein Förderprogramm des Landes Niedersachsen unterstützt.
Ausgerüstet mit den Hauptkomponenten aus Stufe 2, deckt das EEZ seinen Energiebedarf selbst. Zusätzlich stellt es netzdienlich und netzentlastend lokal elektrische Energie und Wärme bereit, die im Quartier für weitere Gebäude und Fahrzeuge genutzt wird. Auch die Aufnahme von Energie und die Rückgabe als Einspeisung ins Netz, zur Deckung des Bedarfs der Region, sind in einer weiteren Ausbaustufe denkbar.
Die Hauptkomponenten der Stufe 2, zur Versorgung des EEZ mit Wärme, Strom und Mobilität, beruhen zum größten Teil auf bereits heute verfügbarer Technik, die aber bisher in dieser Kombination und im Zusammenspiel nicht realisiert wurde.
Stufe 2
Wasserstoffbasierte Energiewandlung mit Spitzen- und Langzeitspeicher
Aufgebaut werden muss die vollständige Prozesskette „Gewinnung elektrischer Energie – Wandlung in chemische Energie – Rückwandlung in elektrische Energie – Nutzung der Prozesswärme“. Dabei ist die ständige, unterbrechungsfreie Verfügbarkeit jederzeit zu gewährleisten.
- Primärenergiequelle Sonne – Wandlung von Solar-Energie in elektrische Energie
- Unmittelbare Nutzung der elektrischen Energie im 230/400 Volt-Gebäudenetz
- Speichern von Leistungsspitzen in den Batterie-Speichern, die besonders geeignet sind für kurzfristige Aufnahme und Abgabe
- Elektrolyse zur Wandlung von elektrischer Energie in den chemischen Energiespeicher Wasserstoff
- Lagern des Wasserstoffs (Trägt den Sommer in den Winter und den Tag in die Nacht!)
- Wandlung der im Wasserstoff gespeicherten Energie über die Brennstoffzelle zurück in elektrische Energie und Einspeisung ins Gebäudenetz
- Nutzung der Abwärme aus Prozessschritt 6 (Kühlung der Brennstoffzelle) zur Gebäudeheizung oder anderer Prozesswärme
- Anschluss von Ladestationen
Nach Bau und Erst-Inbetriebnahme wird mit einer Test- und Verbesserungsphase von 12-24 Monaten gerechnet, die sich mit der Erprobungsphase und Erweiterungsphase der Stufe 3 überschneiden kann.
Stufe 3
Erprobung + Verwertung in einer Projektgesellschaft
Insbesondere das Steuer- und Regelsystem (Leitstand) wird in Funktionalität, Bedienbarkeit und Betriebssicherheit bis zur Serienreife geführt.
Vom Prototyp zur Serie:
- Das Objekt wird als Prototyp errichtet.
- Die Besonderheiten des Gebäudes und seiner Energietechnik in Errichtung und Betrieb werden ausgewertet.
- Das Nutzerverhalten wird beobachtet und ausgewertet.
- Die Ergebnisse werden Arbeitskreisen zugänglich gemacht.
- Der Prototyp ist skalierbar und multiplizierbar angelegt.
- Angelehnt an den Prototyp werden weitere Objekte errichtet.
FAQ
Häufig gestellte Fragen
Tatsächlich gibt es einige Bürogebäude die von sich behaupten, energieautark zu sein. Der Begriff ist jedoch dehnbar. Es gibt Gebäude, die als energieautark bezeichnet werden, aber nur etwas mehr als 50% des Gesamtenergiebedarfs durch das Gebäude decken. Alle uns bekannten als „energieautarken“ bezeichneten Bürogebäude benötigen externe Energiezufuhr. Das EEZ wird aber zu 100% energieautark über das ganze Jahr sein. Das macht es deutschlandweit einmalig.
Sobald das Gebäude mit der kompletten Technik ausgestattet und funktionsfähig ist, ist es unabhängig von der Energie aus dem Netz. Es zapft seine Energie vollständig von der Sonne und die scheint bekanntlich endlos - jedenfalls in dem Zeitraum, den Menschen überschauen können. Das EEZ verbraucht also im Betrieb weder fossile Energieträger, noch belastet es die Umwelt mit irgendwelchen Abgasen. Es ist also ohne zusätzlichen Flächenverbrauch nachhaltig und zu 100% energieautark.
Alle im EEZ verbauten technischen Komponenten beruhen auf bereits erprobter Technik und sind heute am Markt verfügbar. Innovativ ist die Verbindung dieser Komponenten in dieser Größe zu einem Gesamtsystem, so dass alle Einheiten miteinander optimal funktionieren. Innovativ ist deshalb auch die intelligente Regelung, mit der die optimale Funktion gewährleistet wird. Sie fügt zusammen, was zusammen gehört.
Durch den Batteriespeicher und den Wasserstoffspeicher ist das EEZ das gesamte Jahr von externer Energie unabhängig.
Systemkomponenten
sauber + netzentlastend + 24/7-verfügbar
Es soll bundesweit beispielhaft mit folgenden Merkmalen realisiert werden:
- In Bau und Bewirtschaftung ressourcen-optimiertes Gebäude
- Netzentlastende CO2-freie Energie aus erneuerbaren Quellen vor Ort
- 24/7 – Tag und Nacht, ganzjährig verfügbar
- Verbesserte lokale Black-out-Resilienz
- Zusätzlich Mobilitätsenergie im Quartier
- Weitere Gebäude ankoppelbar
- Skalierbare und multiplizierbare wirtschaftliche Verwertung
Ein Objekt wie das EEZ gibt es bisher in Deutschland nicht.
Für die Realisierung ist deshalb eine enge Zusammenarbeit mit der F+E der jeweiligen Lieferanten angestrebt. An der Erarbeitung der technisch-konzeptionellen Grundlagen (Lasten- und Pflichtenheft) sind neben dem Ingenieurbüro Wehmeyer, Bückeburg, weitere Ingenieurbüros und drei Hochschuleinrichtungen beteiligt:
Es soll prototypisch gezeigt werden, wie eine nachhaltige, CO2-freie, stabile Energieversorgung unter Verzicht auf fossile Brennstoffe gelingt, die dabei lokal und regional das Energienetz zu wirtschaftlich vernünftigen Bedingungen entlastet.