Ze staré bytovky získali dům plný energie. Bude inspirovat i váš panelák?

Klasická čtvercová bytovka na předměstí severoněmeckého Oldenburgu ze 60. let potřebovala rekonstrukci už dost naléhavě. Izolace fasády byla nedostatečná, okna jen jednoduše zasklená, přes balkóny a střechu unikalo velké množství tepla ven. Nájemníci, skládající se z 11 domácností, kadeřnického salonu, sídla autoškoly a dalších třech kanceláří, spotřebovali ročně 60 tisíc kWh elektřiny a 400 tisíc kWh plynu, což nebylo úplně málo.

Nájemníci si polepšili

V roce 2013 získal dům nového majitele, Thomase Henneho, který v obnovitelných zdrojích sám podniká. Rozhodl se přestavět dům tak, aby nájemníci mohli odebírat elektřinu vyrobenou střešní a fasádní fotovoltaikou přímo na domě. K tomu využil svou firmu Henne Solar, která má licenci na prodej elektřiny.

Získat souhlas všech nájemníků nebylo těžké: cena 24,6 centu za kWh garantovaná na 10 let je mnohem výhodnější než to, co nabízejí jiní dodavatelé. K tomu získal každý nájemník zdarma digitální „počítadlo proudu“, které umožňuje sledovat spotřebu elektřiny on-line nebo za libovolné období a data přenášet na mobil. Samozřejmostí před instalací veškeré techniky byla stavební renovace budovy včetně zateplení, výměny oken apod.

Domovní elektrárna na míru

Hlavním tvůrcem přestavby domu byla firma Laudeley Betriebstechnik, která patří k pionýrům německé „Energiewende“. V tomto případě nechala původní plochou střechu přeměnit na sedlovou s úhlem 15 stupňů, aby na ni mohla co nejefektivněji nainstalovat fotovoltaická zařízení. Jde zčásti o monokrystalické moduly firmy Aleo a zčásti o tenkostěnné moduly firmy Manz.

Zatímco ty první jsou instalovány v severojižním směru a jsou přímo připojeny na domovní elektrárnu s instalovaným střídačem, ty druhé jsou od sebe navzájem galvanicky odděleny a potřebují sedm speciálních střídačů. Jejich výhodou je však to, že dokáží efektivně vyrábět elektřinu i při částečném zastínění, takže jsou umístěny tam, kde by se monokrystalické moduly nevyplatily. Fotovoltaické moduly mají celkový výkon 80 kWp.

Energetické potřeby objektu zajišťují rovněž čtyři mikrokogenerační jednotky na plyn vyrábějící elektřinu a teplo v poměru 1:5. Jednotky jsou uspořádány kaskádovitě a mohou dosáhnout celkového výkonu až 100 kW. Generátor je poháněn Stirlingovým motorem, což je tepelný stroj pracující s cyklickým ohříváním a ochlazováním plynu v uzavřeném režimu.

Jednotky jsou využívány zejména v zimních měsících pro vytápění. V létě je v provozu pouze jedna jednotka, která udržuje stálou teplotu ve vytápěcím zásobníku pro případ, že by se náhle ochladilo. Teplou vodu v létě zajišťuje tepelné čerpadlo s bojlerem na 300 litrů napájené buď fotovoltaikou ze střechy, nebo z bateriového systému. Tato kapacita se často ukazuje jako nedostatečná, takže zaskakuje průtokový ohřívač, napojený na kogenerační jednotku. Větší bojler by nebyl vhodný, protože by zhoršoval kvalitu vody. Uvažuje se proto o soustavě několika tepelných čerpadel s odpovídajícími bojlery. Cílem je, aby byly kogenerační jednotky přes léto v provozu co nejméně. Nutno dodat, že celková spotřeba plynu klesla po sanaci objektu o téměř tři čtvrtiny.

Bateriový systém je nezbytnou součástí domovní elektrárny. Je schopen přijímat jak střídavý proud z kogeneračních jednotek, tak stejnosměrný proud z fotovoltaických modulů. Jednotlivé baterie na iontovo-lithiové bázi mají kapacitu 15 kWh a opět jsou uspořádány kaskádovitě. Celá energetická „farma“ má kapacitu 12000 W. Baterie primárně slouží k uskladnění elektřiny pro potřeby nájemníků domu, je-li však jejich kapacita naplněna, jde přebytečný proud do veřejné sítě. Zde je zhodnocen částkou 12,21 centu za kWh a přispívá tak k pozitivní ekonomické bilanci.

Unikátní měřicí technika

Firma Laudeley vyvinula ve spolupráci s firmou Discovergy a po souhlasu s místním správcem sítě zcela nový koncept měření energie. Díky němu jsou k dispozici nejen údaje o spotřebě jednotlivých nájemníků, ale i o výrobě ve fotovoltaických modulech, mikrokogeneračních jednotkách i o využití bateriových systémů. Obě firmy jsou připraveny dát k dispozici toto know-how dalším majitelům nájemních domů a postarat se o administrativu s tím spojenou.

Thomas Henne investoval do popsaného technického vybavení 650 tisíc eur, dalších 250 tisíc obdržel na státních příspěvcích. Z problémového objektu se mu podařilo udělat vzorový projekt, který budí zájem. Už se prý ohlásilo jedno bytové družstvo, které by chtělo takto revitalizovat svých 2500 bytů.

Příští desetiletí bude patřit podobným projektům

Unikátní projekt spojující využití energie z obnovitelných zdrojů, akumulaci, mikrokogeneraci a kvalitní renovaci snižující spotřebu energie ukazuje směr, kam se bude ubírat moderní energetika v příštím desetiletí. Nedávno schválená strategie EU posiluje možnosti samovýroby elektřiny v domácnostech nebo kominutách (tedy například právě bytových domech). Impuls pro rozvoj chytrého měření pak dává aktualizovaná směrnice o energetické náročnosti budov.