Wohnhaus für die nächste Generation: SonnenparkPLUS in Wetzikon ZH

Im Juni ist in Wetzikon ZH ein Mehrfamilienhaus bezogen worden, welches mit seiner Energieeffizienz und seinem Wohnklima neue Massstäbe setzt. Die Solarstromanlage (PV) auf dem Dach, in der Fassade und an den Balkongeländern produziert innerhalb eines Jahres mehr Energie, als im Alltag gebraucht wird. Doch auch die verbauten Rohstoffe sind einzigartig.

Architektur und Sonne
Das Mehrfamilienhaus bildet einen massiven Körper, südseitig mit Photovoltaikelementen, gegen Norden mit einer vorvergrauten Holzschalung. Grosse Fensteröffnungen schaffen die Verbindung zwischen Innenraum und Balkonen. Diese erstrecken sich über die gesamte Länge des Hauses. Sie beschatten im Sommer, wenn die Sonne steil steht, die grossen Fenster und schützen das Haus so vor Überhitzung. Bei flachem Sonnenstand im Herbst und im Winter kann deren Energie nicht nur technisch, sondern auch ganz direkt genutzt werden.
Insgesamt gibt es drei unterschiedliche Ausrichtungen, die mit einer angebauten (Flachdach Ost-West) und einer integrierten (West- und Südfassade und Balkongeländer Süd) Photovoltaikanlage ausgestattet wurden. Bei Neubauten ist es naheliegend, die Solarstrommodule in die Gebäudehülle zu integrieren. Dies ist nicht nur eine ästhetisch ansprechende Lösung, sondern auch eine finanziell tragfähige Alternative zu anderen Fassadensystemen.

Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV)
Neu können Mehrfamilienhäuser oder ganze Areale mit mehreren Häusern über unser System (EMS) optimiert werden. Sie können beliebig viele Produzenten und Verbraucher wie PV-Anlagen, Wärmepumpen, Boiler, Haushaltgeräte, Elektromobilladestationen oder stationäre Akkus einbinden.
Mit den intelligenten Regelalgorithmen können mehrere Hundert Verbraucher über ein ganzes Areal auf diese Weise steuern, dass der Eigenverbrauch optimiert wird und die Lasten gleichmässig verteilt werden. Zudem ist ein vollständiges Monitoring aller Energieströme sowie die Abrechnung der einzelnen Wohnungen über geeichte Zähler möglich. Über das Energiemanagementsystem wird das komplette Stromnetz eines ganzen Areals geregelt. Gegenüber dem Elektrizitätswerk existiert nur noch ein bidirektionaler Zähler. Alle internen Energieströme werden durch das System (EMS) gesteuert, gemessen und abgerechnet. Das System eignet sich dank der flexiblen Erweiterbarkeit für beliebig komplexe und grosse Überbauungen. Selbstverständlich können auch einzelne Mehrfamilienhäuser separat geregelt werden.

Eigenstrom anstatt gekauften Strom
Durch einen Eigenverbrauchsmanager (EMS) können die Wärmepumpe, das Warmwasser, die Lüftung, die Waschmaschine oder auch der Tumbler dann betrieben werden, wenn genügend Sonnenenergie zur Verfügung steht. Die Energie kann so besonders effizient und sparsam eingesetzt werden. Wird über den Tag mehr Energie produziert als benötigt, kann diese dank einer Batterie-Farm (60 kWh) gespeichert und in der Nacht oder bei anhaltend schlechtem Wetter, anstelle von externem Strom, wieder bezogen werden. Bisher (seit Juni 2018) konnte auf diese Weise ganz auf gekauften Strom verzichtet werden. Das Plusenergiehaus erzeugt nach Modellrechnungen rund 68 000 Kilowattstunden Strom pro Jahr, während bei einem Durchschnittsverbrauch von den Bewohnern etwa 65 000 Kilowattstunden benötigt werden.

Regenwasseranlage und Recyclingbaustoffe für gesundes Raumklima
Neben dem Energiemanagement ist auch die Regenwasseranlage zukunftsweisend. Zur Spülung der WCs und für alle Aussenwasseranschlüsse wird Regenwasser verwendet, sodass wertvolles Frischwasser eingespart werden kann. Die ausgewählten Baustoffe sorgen zusätzlich für ein gesundes Wohnklima. Auf den inneren Seiten der Gebäudehülle, welche hauptsächlich aus den Recyclingdämmstoffen Holz und Zeitungspapier bestehen, wurden mehr als 24 Tonnen Lehm verbaut. Dank der Verwendung dieser Baustoffe kann der Feuchtigkeitshaushalt optimal reguliert werden, was insbesondere während der eher trockenen Wintermonate im Zusammenspiel mit der CO2-gesteuerten Komfortlüftung den Wohnkomfort deutlich verbessert.

Fossilfreie Mobilität dank eines Elektroautos
Zu den weiteren Vorzügen für die Bewohner zählt ein E-Golf von VW, welcher von der arento AG zur Verfügung gestellt und ebenfalls mit dem produzierten Solarstrom aufgeladen wird. Das Elektroauto kann bequem über eine App gebucht werden und eignet sich besonders für Kurzfahrten in die nähere Umgebung. Auch eine möglichst fossilfreie Mobilität gehört zur Philosophie der arento AG.


Felix & Co. AG
Geschäftsbereich WINDGATE
Landstrasse 70
5412 Gebenstorf
Tel 056 223 28 10
windgate@felix.swiss
www.windgate.ch

Individuelle und nachhaltige Energielösungen

Mit dem Energiedach kann eine Familie vom eigenen Strom leben.
LWS Wärmeservice GmbH installiert und unterhält Wärmepumpen, Photovoltaikanlagen und Pelletfeuerungen. Ein wichtiger Lieferant für das Therwiler Unternehmen ist die auf erneuerbare Energie spezialisierte Firma Soltop.

Angefangen hat Thomas Lützelschwab als Einmannbetrieb. Heute beschäftigt die LWS Wärmeservice GmbH neun Mitarbeitende, davon zwei Lernende.

Das Unternehmen ist mittlerweile seit über 20 Jahren unterwegs und bietet seinen Kunden alles aus einer Hand in Zusammenhang mit Wärmeerzeugung und Energiegewinnung. Nach einer sorgfältigen Abklärung vor Ort offerieren und planen die Verantwortlichen Pelletheizungen, Wärmepumpen und Fernwärme, Solaranlagen, Photovoltaik oder Gas- und Ölkessel individuell nach Kundenbedürfnis. Spezialisiert ist die LWS Wärmetechnik GmbH sowohl auf Neuinstallationen als auch auf Sanierungen bestehender Anlagen.

Alles aus einer Hand
Auf Wunsch fungiert die LWS Wärmeservice GmbH als Generalunternehmer. Das heisst, alle erforderlichen elektrischen Arbeiten, Steuerungs- und Regelelektronik, Spengler-, Sanitär- oder Maurerarbeiten werden durch den Wärmespezialisten organisiert. Auch die Kontakte zu Gerüstbauern, Isoleuren und zu den Amtsstellen für allfällige Bewilligungen bestehen, sodass sich der Kunde von der Planung bis zur fertigen Anlage um nichts kümmern muss.

«Wir arbeiten mit Lieferanten zusammen, auf die wir uns seit Jahren zu hundert Prozent verlassen können»

erklärt der Geschäftsführer Thomas Lützelschwab. Einer dieser Partner ist die Soltop Schuppisser AG.

Erneuerbare Energien
Die Soltop Schuppisser AG mit Hauptsitz in Elgg ZH ist mit 35 Jahren Erfahrung, einer eigenen Produktion und schweizweitem Kundendienst sowie über 20 000 verkauften Anlagen ein wichtiger Anbieter im Bereich der erneuerbaren Energien. Mit dem Angebot von innovativen Wärmepumpen-, Photovoltaik-, E-Smart- und Solarwärme-Systemen ist Soltop erfolgreich im Markt vertreten und leistet, gemeinsam mit Kunden, Mitarbeitenden und dem Installationsgewerbe, einen wirkungsvollen Beitrag zur Energiewende.

Viele Hauseigentümer stehen vor der Frage: Was machen wir, wenn die Gas- oder Ölheizung das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat?

«Der Heizungsersatz ist eine einmalige Gelegenheit, um auf erneuerbare Energien umzusteigen»

wissen die Spezialisten von LWS und Soltop.

Viele entscheiden sich dann, oftmals ein bisschen überstürzt, für eine fossile Lösung. Es würde sich aber lohnen, sich nach Alternativen umzusehen, so wie das Familie Brunner gemacht hat. Sie hat sich nämlich, nach fundierten Abklärungen, für den Umstieg auf erneuerbare Energien entschieden, und zwar erst noch für die Kür.

SmartSol®: Leben, ohne viel Energie von aussen zu brauchen
Soltop bietet seinen Kunden unter anderem das Sorglospaket «SmartSol». Das wegweisende Energiesystem besteht aus Photovoltaikanlage, Wärmepumpe, Pufferspeicher / Boiler und Energiemanagementsystem sowie wahlweise Batterie und Ladestation für Elektrofahrzeuge.

«Eine Win-win-Lösung für uns Eigentümer und für die Umwelt. Wir freuen uns, dass unsere Heizung nur noch minimale CO2-Emissionen verursacht, und wir einen grossen Teil unseres Strombedarfs selbst produzieren»

sagt die glückliche Kundin Claudia Brunner.

Die Luft-Wasser-Wärmepumpe wird nicht nur zum Heizen und für die Wassererwärmung genutzt. Im Sommer wird über den Pufferspeicher auch gekühlt. So zirkuliert kühles Wasser durch die Bodenheizung, entzieht den Räumen Wärme und gibt diese an den Pufferspeicher ab. Sobald dieser eine gewisse Temperatur erreicht hat, schaltet die Wärmepumpe auf Umkehrbetrieb und kühlt den Speicher.

«Die Kühlung läuft ausschliesslich, wenn Solarstrom zur Verfügung steht»

erklärt Jonas Högger, Projektleiter von Soltop. Ist der Stromspeicher voll und die Systemtemperaturen ausgereizt, wird der Solarstrom zum Laden des Elektrofahrzeugs genutzt, sofern dieses an der Ladestation angeschlossen ist.

SmartSol ist modular aufgebaut. Die hochwertigen Komponenten sind aufeinander abgestimmt, und das System kann entsprechend der Kundenbedürfnisse aufgebaut werden. Durch den schrittweisen Ausbau des Systems können die Investitionen auf mehrere Jahre verteilt und steuerlich optimiert werden.

Die LWS Wärmeservice GmbH aus Therwil ist ein für das SmartSol-System ausgebildeter und zertifizierter Installationsbetrieb.

«Wir planen und realisieren die Anlagen bei unseren Kunden. Alles aus einer Hand»

erklärt Thomas Lützelschwab und freut sich, seinen Kunden ein hervorragendes System zu installieren, mit dem eine Familie nur gewinnen und erst noch etwas für die Umwelt tun kann.

Das wegweisende Energiesystem «SmartSol®» besteht aus Photovoltaikanlage, Wärmepumpe, Pufferspeicher / Boiler und Energiemanagementsystem sowie wahlweise Batterie und Ladestation für Elektrofahrzeuge.

Das wegweisende Energiesystem «SmartSol®» besteht aus Photovoltaikanlage, Wärmepumpe, Pufferspeicher / Boiler und Energiemanagementsystem sowie wahlweise Batterie und Ladestation für Elektrofahrzeuge.


LWS – Wärme und Solarenergie
Ringstrasse 39
4106 Therwil
Tel +41 61 733 18 08
info@waermeservice.ch
www.waermeservice.ch

Photovoltaik mit Wärmepumpe: Zu Hause beim Energie-Profi

Wenn jemand weiss wie erneuerbare Energie optimal genutzt werden kann, dann ist es Christian Wasem. Er ist Spezialist für Systemtechnik und arbeitet bei Hoval. Sein Haus in Frasnacht am Bodensee ist denn auch vom Keller bis zum Dach mit modernster Technik ausgestattet.

Das moderne Einfamilienhaus mit Baujahr 2012, in dem Christian Wasem mit seiner Familie lebt, ist eines von mehreren in einem sehr gepflegten Quartier. Was man ihm nicht ansieht, das sind seine inneren Werte. Bereits beim Bezug hat Christian Wasem die gesamte Bodenheizung inklusive Verteilung selber installiert. Zentral dabei waren die Produkte von Hoval: eine Sole/Wasser-Wärmepumpe Thermalia H (15) mitsamt Erdsonde eines Zulieferers, ein 500 Liter Boiler CombiVal ESSR 500 sowie ein Heizpuffer EnerVal 500. Im System integriert ist auch eine passive Kühlung, die überschüssige Wärme via Erdsonde abführt. Als Spezialist sagt er:

«Natürlich interessiert mich was technisch möglich ist. Hier sind Hoval-Produkte eine erstklassige Wahl. Ebenso wichtig ist aber auch die Verantwortung gegenüber der Umwelt.»

Und die motiviert ihn zu ständigen Optimierungen:

«Mein Ziel ist eine möglichst hohe Autarkie bei der Versorgung mit sauberer Energie.»

Den Strom liefern Photovoltaik-Module

Auch die Stromversorgung im Haus sollte möglichst autark sein. Christian Wasem hat sich deshalb an Helion gewandt, den Schweizer Spezialisten für Photovoltaik-Anlagen und Partner von Hoval. Das war vor drei Jahren. Heute befinden sich auf dem Dach des Hauses 28 Photovoltaik-Module für den täglichen Strombedarf für etwa 200 m2 Wohnfläche sowie den kleinen Coiffeur-Salon seiner Frau. Michael Egli, Projektleiter bei Helion, sagt:

«Die PV-Anlage wurde präzise auf die Bedürfnisse abgestimmt. Sie liefert jährlich 11’500 kWh. Der Stromverbrauch des gesamten Hauses beträgt 13’500 kWh.»



Als Profi weiss Christian Wasem, dass es Sinn macht möglichst viel dieses eigenen sauberen und günstigen Stroms zu nutzen. Um hier optimale Werte zu erreichen, steuert er die Wärmepumpe in Zusammenhang mit dem vorhandenen Photovoltaik-Strom an. Dies funktioniert über die SmartGrid-ready Schnittstelle – das System priorisiert immer selbständig den günstigsten Strom für die Wärmepumpe und puffert die Wärme für die Zeit, in der teurerer Strom aus dem Netz bezogen werden müsste. Doch Christian Wasem sah noch weitere Optimierungsmöglichkeiten.

SmartHome spart zusätzlich Energie
Eine der Anforderungen an die Photovoltaik-Anlage war, dass sie kompatibel ist mit dem installierten Gebäudeleitsystem. Dabei handelt es sich um eine SmartHome Lösung von Loxone. Auch das konnte Helion erfüllen. In Anbindung an die Photovoltaik-Anlage regelt das SmartHome System heute in jedem Raum separat die Temperatur und die Feuchtigkeit, sie steuert Licht und Storen automatisch, und selbst zwei Radiatoren im Bad sorgen mit eigenem Strom für wohlig trockene Handtücher.

Hoval und Helion – eine ideale Partnerschaft
Das Haus der Familie Wasem war das erste gemeinsame Projekt von Hoval und Helion. Daraus hat sich eine Erfolgsstory ergeben. Michael Egli von Helion:

«Die Zusammenarbeit funktioniert erstklassig. Mit Hoval haben wir einen Ansprechpartner auf Augenhöhe und inzwischen viele weitere Projekte realisiert.»

Und Christian Wasem ergänzt:

«Wir haben ein gemeinsames Ziel – möglichst viel eigene saubere Energie für jedes Haus.»

Im Haus der Wasems wurde dieses Ziel erreicht. Christian Wasem:

«Über das ganze Jahr gesehen erreichen wir heute eine Autarkie von hervorragenden 50 Prozent». Das Ende der Fahnenstange? «Nein, das nächste Projekt ist ein Batteriespeicher für den Solarstrom. Damit lässt sich die Selbstversorgung nochmals erhöhen.»

Christian Wasem wird also auch in Zukunft analysieren und optimieren. Und die Erfahrung und das Wissen, die er in seinem eigenen Haus gesammelt hat, an die Kunden von Hoval weitergeben.


Hoval AG
General Wille-Strasse 201
CH-8706 Feldmeilen
Tel +41 (0)44 925 61 11
info.ch@hoval.com
www.hoval.ch

Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV): Die einfache Lösung für Energieversorger und Liegenschaftsverwalter

Dass sich Photovoltaik-Anlagen auf Liegenschaften auch ohne staatliche Zuschüsse lohnen, ist schon längstens kein Geheimnis mehr. Voraussetzung dafür ist allerdings ein möglichst hoher Eigenverbrauchsgrad. Insofern ist es verwunderlich, dass die Möglichkeit, sich zum Eigenverbrauch zusammenzuschliessen, mit mehreren Mietern und sogar über Liegenschaftsgrenzen hinaus, bisher so selten genutzt wird. Die grösste Hürde ist allerdings schnell gefunden: die Komplexität des Themas.

Eigenverbrauch ist nicht gleich Eigenverbrauch
Es gibt zum einen das Konzept «Eigenverbrauchsgemeinschaft» (EVG), welches hauptsächlich direkt vom lokalen Energieversorger angeboten und verrechnet wird. Zum anderen gibt es den «Zusammenschluss zum Eigenverbrauch» (ZEV), wo die zusammengeschlossenen Parteien nur noch ein Messpunkt gegenüber dem Energieversorger sind. Für die Messung des Stroms sowie die Rechnungsstellung innerhalb des ZEV sind sie selber verantwortlich. Doch wer entscheidet, welche Variante die beste ist?
Und wenn ein ZEV gegründet wird: wer kommuniziert mit dem Energieversorger sowie den Mietern in den Liegenschaften? Die Abrechnung ist auch nicht trivial. Im Gegensatz zu Wasser und Gas kann der Strom nicht in die Mietnebenkosten fliessen und muss verbrauchsabhängig abgerechnet werden. Die regulatorischen Anforderungen an die Messmittel sind auf dem gleichen Niveau wie bei Stromabrechnungen der Energieversorger.

CopyrightDas Rundum-sorglos-Paket für Energieversorger und Liegenschaftsverwalter
Die SWiBi bietet eine ZEV-Lösung, die sich um all diese Punkte kümmert, denn nur mit Strommessen ist es nicht getan. Als etablierte Meter-to-Cash-Dienstleisterin hat die SWiBi nicht nur Erfahrung im täglichen Kontakt mit den Energieversorgern, sondern auch mit den Stromkunden. Das ermöglicht eine offene und transparente Kommunikation mit allen involvierten Parteien. Das System ist in der ganzen Schweiz einsatzfähig und funktioniert als Gesamtlösung – auch über viele Liegenschaftsstandorte hinaus. Durch das Mieten von Zählern und sonstiger Hardware wird das Investitionsrisiko umgangen.
Die SWiBi kümmert sich darum, dass ein erprobtes System zur Abwicklung des ZEV im Einsatz ist. Interessierte Mieter können ihre Verbräuche rund um die Uhr im Online-Kundenportal einsehen und für alle restlichen Fragen steht ein mehrsprachiges Kundencenter zur Verfügung. Auch Inkassomanagement und Rechnungsausgleich mit dem Energieversorger sind inklusive. Damit wird der Eigenverbrauch so einfach, wie er sein sollte.

SWiBi AG
Bahnhofstrasse 51
7302 Landquart
Tel 058 458 60 00
info@swibi.ch
www.swibi.ch

Datenverschlüsselung bei der PLC-Kommunikation sorgt für hohe Datensicherheit

Um eine hohe Sicherheit des Datentransfers zwischen dem Auslesesystem (HES), dem Datenkonzentrator (DC) und dem Zähler zu gewährleisten, wird eine mehrstufige Datenverschlüsselung eingesetzt. Damit können unerfreuliche Überraschungen im Netz vermieden werden – beispielsweise die falsche Zu- und Abschaltung von Boilern.

Symmetrische Verschlüsselung
Zwischen DC und Zähler Bei der Datenverschlüsselung zwischen dem DC und den Zählern wird eine symmetrische Verschlüsselung angewendet. Dabei wird für die Ver- und Entschlüsselung der Datenpakete zwischen dem DC und dem Zähler der gleiche Schlüssel angewendet. Jeder Zähler hat dafür seinen eigenen Schlüssel: den Global Unicast Encryption Key. Zusätzlich zur Verschlüsselung wird die Überprüfung der Identität (Authentifizierung) zwischen den beiden Kommunikationspartnern vorgenommen. Es wird mit diesem Schlüssel (Global Authentication Key) geprüft, ob der Zähler wirklich der Zähler oder der DC wirklich der DC ist. Damit kann eine sogenannte «man in the middle attack» vermieden werden. Dabei würde ein Hacker sich zwischen die beiden Kommunikationspartner schalten und z.B. dem DC vorgaukeln, der angesprochene Zähler zu sein.

Swibi

Verteilung der Schlüssel bei der Inbetriebnahme
Bei diesem Konzept kommt die sichere Verteilung und Verwahrung dieser Schlüssel eine zentrale Bedeutung zu. Denn was nützt das intelligenteste Verschlüsselungssystem, wenn die Schlüssel beim Versenden ganz einfach gelesen werden könnten? Um das zu vermeiden, kommt eine ganze Reihe von Sicherheitsmassnahmen zum Einsatz. Als erstes werden die benötigten Schlüssel beim Fabrikationsprozess gebildet und in die Zähler geladen. Diese Schlüssel werden dann bei der Auslieferung der Geräte verschlüsselt via E-Mail an den Kunden gesendet, welcher diese dann entschlüsselt und in sein Auslesesystem (HES) einliest. Damit diese Schlüssel nicht im Klartext in der Datenbank des HES abgelegt sind, werden diese Schlüssel wiederum mit einem speziellen Verfahren erneut verschlüsselt abgelegt. Wenn die Zähler in Betrieb genommen werden, melden sich diese beim DC an. Dabei verlangt der DC den Global Unicast Encryption Key und den Global Authentication Key vom System, welche über einen TLS-Tunnel ebenfalls wieder verschlüsselt an den DC gesendet werden. Damit kann bereits der gesamte Registrationsprozess des Zählers beim DC verschlüsselt durchgeführt werden. Sobald die Registrierung des Zählers beim DC abgeschlossen ist, werden die Schlüssel sofort für ungültig erklärt und der DC fordert vom System neue Schlüssel an. Das System bildet nun die neu angeforderten Schlüssel, legt diese wiederum verschlüsselt in die Datenbank des Auslesesystems HES und sendet sie über den TLS Tunnel an den Datenkonzentrator.

Inbetriebnahme der Zähler
Doch jetzt ergibt sich ein kleines Problem. Wie kommen nun die neuen Schlüssel vom DC sicher in den neuen Zähler? Dafür ist ein weiterer Schlüssel zuständig: der Master Key (MK). Dieser MK wird im Fabrikationsprozess einmalig in den Zähler geladen und ebenfalls ans Auslesesystem geschickt und von dort dann in den DC. Der MK wird nun dazu verwendet, die Schlüssel verschlüsselt in den Zähler zu senden. Anders als die zuvor erwähnten Schlüssel bleibt der MK während der ganzen Lebensdauer des Zählers gültig. Die Bedeutung dieses Schlüssels ist daher enorm, denn, wenn man diesen verliert, z.B. wegen eines fehlenden Backups, müssen sämtliche Zähler ausgewechselt werden. Dies deshalb, weil der MK nur mittels HW-Reset des Zählers umprogrammiert werden kann. Dieser HW-Reset hätte jedoch eine Neueichung des Zählers zur Folge. Die Kosten für den Ausbau, das Zurücksenden, Neueichen und Wiedereinbauen wären etwa gleich hoch wie für einen neuen Zähler. Deswegen bieten die Hersteller auch einen Master Key Escrow Service an, im Falle, dass die entsprechenden MKs verloren gingen, könnten diese von diesem Service wieder angefordert werden. Als Dienstleister im gesamten Meter-to-Cash- Prozess unterstützt die SWiBi die die Energieversorgungsunternehmen auch bei dieser komplexen Thematik. Kontaktieren Sie unsere Fachspezialisten zu den Themen Datensicherheit und Datenschutz. Wir stehen zu Ihrer Verfügung – rund um Ihr Energie.


SWiBi AG
Bahnhofstrasse 51
7302 Landquart
Tel 058 458 60 00
info@swibi.ch
www.swibi.ch