Häuser, die mindestens so viel Energie erzeugen, wie sie selber verbrauchen, gibt es in der Schweiz bereits einige. Die meisten dieser Null- oder Plusenergiehäuser werden mit Wärmepumpen beheizt und stellen den Strom dafür mit eigenen Solarzellen her. Doch damit dieses System funktioniert, sind sie auf das Stromnetz angewiesen. Denn die Herausforderung bei der Photovoltaik ist, dass der Löwenanteil der Energie vom Frühling bis in den Herbst hinein anfällt – ausgerechnet dann, wenn kaum geheizt werden muss. Deshalb speisen diese Häuser ihren Strom im Sommer ins Netz ein und beziehen ihn im Winter wieder. Würde im grossen Stil so gebaut, könnte das System nur dank Speicherseen funktionieren.

Diesem Prinzip will ein Projekt der Umwelt-Arena Spreitenbach etwas entgegensetzen. In Brütten bei Winterthur betreibt sie das weltweit erste energieautarke Mehrfamilienhaus. Das Gebäude besitzt keinen Anschluss ans Stromnetz und hat mittlerweile seinen zweiten Winter überstanden. Energiefachmann Renato Nüesch ist zufrieden. «Unser Projekt hat die Nagelprobe bestanden», sagt der Mitarbeiter der Umwelt-Arena. Und dies, obwohl die beiden vergangenen Winter ziemlich kalt und sonnenarm waren.

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Sonne und Erdwärme sind die einzigen Energiequellen des Hauses mit neun Familienwohnungen. Es ist rundum mit Solarzellen bestückt: auf dem Dach mit dem üblichen monokristallinen Typus, an der Fassade mit matten Dünnschichtsolarzellen, die für Laien kaum erkennbar sind. So entsteht zu jeder Tageszeit mindestens eine kleine Menge Strom.

Duschwasser wird vorgewärmt

Zu Spitzenzeiten laden sich die Batterien auf, die Elektrizität für die Abendstunden zur Verfügung stellen. Sobald diese voll sind, werden die riesigen Wasserspeicher aufgeheizt, die eine Viertelmillion Liter fassen und im Winter die Bodenheizung versorgen. Weiter verfügt das Gebäude über eine eigene Elektrolyse-Anlage, die mit überschüssigem Sommerstrom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. Der Wasserstoff wird in einem Tank gespeichert, der unter dem Rasen vergraben ist und als Reserve dient. Eine Brennstoffzelle stellt aus dem Wasserstoff später wieder Strom und Wärme her. Im vergangenen Winter musste sie an dreissig Tagen in Betrieb genommen werden.

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Im Sommer wird mit überschüssiger Wärme zudem das Erdreich wieder aufgeheizt. Denn mit den beiden Erdwärmesonden, die in 340 Meter Tiefe reichen, würde der Untergrund über die Jahre leicht abkühlen. In Übergangszeiten, wenn es draussen noch wärmer ist als im Erdreich, greifen die Wärmepumpen aber auf die Umgebungsluft zurück. «Das ausgeklügelte, vollautomatisierte System wählt stets die am besten verfügbare Energiequelle aus», erklärt der Energiefachmann. In der Technikzentrale im Keller zeigen diverse Bildschirme die aktuelle Produktion und Verwendung der Energie an. Ein wichtiges Prinzip des Hauses ist es auch, dass keine Energie verloren geht.

Neben einer Dämmung der Gebäudehülle wird die Abwärme der Wechselrichter genutzt, die den Gleichstrom der Photovoltaikanlage in haushaltstauglichen Wechselstrom umwandeln. Der Lift gewinnt beim Herunterfahren Strom zurück. Und auch das frische Duschwasser wird durch das bereits verbrauchte schon etwas vorgewärmt. Zudem sind die Mietwohnungen mit effizienten Geräten ausgestattet – etwa Kühlschränke der Klasse A+++. Sie verfügen allesamt über Waschmaschinen und Tumbler. Auch eine grosszügige Tiefgarage ist vorhanden, wo ein Elektroauto geladen wird, das allen Bewohnern zur Verfügung steht. Ein weiteres gemeinsames Auto wird mit Kompogas betrieben, das aus den hauseigenen Rüst- und Gartenabfällen hergestellt wird. «Wir bieten den heute üblichen Standard», erklärt Nüesch. Bei der Vermietung habe man bewusst nicht ausschliesslich nach genügsamen Ökofundis gesucht, sondern nach durchschnittlichen Verbrauchern.

Display zeigt Stromverbrauch

Ein minimales Bewusstsein für den Umgang mit Energie wird von den Bewohnern aber schon erwartet. Deshalb ist in sämtlichen Wohnungen ein Display angebracht, das den aktuellen Stromverbrauch anzeigt. Wird gleichzeitig gekocht, gewaschen und gebügelt, springt die Kurve in den roten Bereich. Pro Wohnung steht jährlich ein Kontingent von 2200 Kilowattstunden zur Verfügung. Dies entspricht etwa der Hälfte des durchschnittlichen Verbrauchs eines Schweizer Vierpersonenhaushalts. Dennoch haben es die Brüttener Bewohner bis anhin nie ausgeschöpft. Sie kommen ohne Verzicht mit rund 1500 Kilowattstunden pro Jahr aus.

Einer von ihnen ist Lukas Baltensperger, der mit seiner Familie eine Parterrewohnung mit Gartensitzplatz belegt. «Das Wohnklima ist angenehm», sagt der Optometrist. Durch die gute Dämmung bleibe es im Sommer schön kühl. «Wir hatten stets genug Strom und mussten nie frieren.» Rahel und Lukas Baltensperger wohnten schon vorher in Brütten und hatten den Bau interessiert mitverfolgt. Insbesondere die Versenkung der riesigen Tanks für die Wärme- und Wasserstoffspeicherung fanden sie faszinierend. Ausschlaggebend für eine Bewerbung war der Umweltgedanke. «Die nächste Generation soll nicht unsere Umweltsünden ausbaden müssen», sagt der Vater von zwei kleinen Buben. Der Mietzins von rund 2500 Franken – Nebenkosten inklusive – sei ortsüblich.

Der Bau habe etwa 15 Prozent mehr als ein gewöhnliches Minergiegebäude gleicher Grösse gekostet, sagt Nüesch. Weil keine Kosten für Strom und Heizenergie anfallen, sollten die Investitionen innerhalb von dreissig Jahren amortisiert werden können. Nicht Teil dieser Rechnung sind die Elektrolyse-Anlage, der Tank für den Wasserstoff und die Brennstoffzelle, die auf rund 700'000 Franken zu stehen kamen. Die Umwelt-Arena kommt für diesen Betrag selber auf. Um eine entsprechende Anlage rentabel zu betreiben, müsste sie ein ganzes Quartier versorgen. Die Umwelt-Arena hat inzwischen ein ähnliches Gebäude in Zürich-Leimbach erstellt.

Ein Grossmodell des energieautarken Mehrfamilienhauses ist in Spreitenbach zu besichtigen. Infos: umweltarena.ch.