TKI GmbH
Curiestr. 19 | 09117 Chemnitz
Projektbeschreibung
Motivation
TKI ist als Ingenieurbüro tätig in der Beratung, Planung, Errichtung und Dokumentation von Telekommunikationsanlagen, aktuell vordergründig im Glasfaser-Bereich.
Inspiriert von einer funktionierenden Lösung zur Sektorenkopplung im Kleinen / Privaten und getrieben von der Notwendigkeit des Ersatzes der in die Jahre gekommenen Gas-Heizungsanlage Baujahr 1995 wurde die Entscheidung getroffen, die Energieversorgung unseres Ingenieurbüros auf erneuerbare Energiequellen umzustellen.
Begonnen wurde allerdings schon früher – im Zuge der Sanierung des Lagerdaches erfolgte die Installation der ersten PV-Anlage. Etwas später wurden darüber hinaus mit dem ersten Mild-Hybridfahrzeug und später einem Tesla Model S die ersten Erfahrungen in der Elektrifizierung der Mobilität gemacht.
Konsequent wird seitdem der Weg zur maximalen Energieeffizienz und CO2-Einsparung verfolgt, der Energiecampus der TKI zeichnet sich mittlerweile durch die folgenden Bausteine aus.
Gebäudestruktur
Der 2006 erbaute, unterkellerte Büroneubau ermöglichte die Zusammenführung von drei verschiedenen Büro- und Lagerstandorten in der Stadt Chemnitz an den neuen Firmensitz auf der Curiestraße. Der vom Architekturbüro Ueberschär.Knoll (Rochlitz) entworfene Stahlbetonbau mit vorgehängten Fassadenelementen und großen Alu/Fensterflächen ermöglichte bereits durch entsprechende Dämmung und den Einsatz von Flächenheizung eine energieeffiziente Beheizung, allerdings angeschlossen an eine große und in Teilen überdimensionierte Gasheizung im Bestandslagergebäude.
Aufgrund der stetig steigenden Mitarbeiterzahl in Folge des kontinuierlichen Firmenwachstums erfolgte 2018 der, vom Architekturbüro Hauswald (Meissen) geplante, Anbau an das erste Gebäude durch die Firma Rühlig (Limbach-Oberfrohna). Das Bürogebäude mit großen multi-funktionalen Besprechungsmöglichkeiten setzt konsequent auf Ziegelbauweise und kommt durch die große Wandstärke ohne zusätzlichen Einsatz von Dämmstoffen aus. Auch hier sicherte die Fußbodenheizung die Möglichkeit zur effizienteren Niedertemperaturbeheizung.
Im Jahr 2023 erfolgte eine Teilsanierung des in Stahl/Gasbetonplatten gefertigten Lagergebäudes, vordergründig der Ausbau nicht mehr benötigter Rolltore und Glasbausteinflächen, der Tausch von Fenstern und die komplette Dämmung der Gebäudeansichtsseite. Gleichzeitig wurde über den Winter 2022/2023 die Reduzierung der zur Beheizung notwendigen Vorlauftemperaturen und damit die Möglichkeit zur Einbindung in das Niedertemperatursystem verprobt. Aufgrund der positiven Testergebnisse wurde die Investitionsentscheidung zum Heizungstausch bekräftigt.
Projektdetails
Geothermische Wärmerzeugung
Mit der Erkenntnis der Notwendigkeit zum Heizungstausch und auf Basis eines von eins Energie in Sachsen erstellten Energiekonzeptes fiel die Investitionsentscheidung auf die Errichtung einer Wärmepumpenanlage auf der energetischen Grundlage eines Geothermischen Erdsondenfeldes. In Gesprächen mit der Energieberatung der IHK Chemnitz wurde die Firma Lerchner Alternative Heizsysteme (Annaberg-Buchholz) mit ihrer hocheffizienten Direktkondensations-Wärmepumpentechnik empfohlen, die nach erfolgreicher Probebohrung und dem Nachweis der Nutzbarkeit des Erdsondenfeldes mit der Errichtung der neuen Heizzentrale beauftragt wurde. Insgesamt 12 Tiefenbohrungen mit einer Gesamtlänge von 1.500m sichern die notwendige Umweltwärme für die zwei, kaskadierten Wärmepumpen mit einer Leistung von jeweils 54,8 kW, die für eine Gesamtbüro- und Lagerfläche von 2.900m² eine Heizlast von 70 kW sicherstellen. Perspektivisch soll die Anlage sowohl mit weiteren Umweltquellen ausgestattet als auch zur Kühlung der Bürogebäude genutzt werden. Darüber hinaus ist für einen weiteren Büroneubau auf dem Gelände ein kaltes Nahwärmenetz und die Einbindung weiterer Umweltquellen in Form von Eisspeichern und Solarthermie geplant.
Solare Energieerzeugung
Für den notwendigen Heiz-, Gebäude- und Fahrstrom erfolgte die sukzessive Erweiterung der ersten vorhandenen PV-Anlage. Aktuell sind drei Anlagen auf den vorhandenen Gebäudedächern mit in Summe 150 kWp installiert und auch für den anstehenden Erweiterungsbau ist die weitere Installation von sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie auf Dach und an Fassade geplant. Über die darüber hinaus noch verfügbaren Fassaden- und Dachflächen erscheint eine maximale Gesamtleistung auf dem Gelände von 250 kWp möglich. Der Vorteil der solaren Erzeugungskurve im Tagesverlauf liegt im hohen Eigenverbrauchspotential durch sämtliche elektrische Verbraucher im Gewerbestandort.
Energiespeicherung
Trotz des bereits hohen Eigenverbrauchsanteiles wurden im Zeitraum von März bis September gerade an Wochenenden Einspeisemengen ermittelt, die zum Investitionsentscheid für den Einsatz eines Batteriespeichers führten. Die Entscheidung fiel dabei auf ein skalierbares System der Firma Tesvolt (Lutherstadt Wittenberg) mit einer aktuellen Gesamtspeicherkapazität von 300 kWh und einer möglichen Leistungsaufnahme und -abgabe von 150 kW. Die Erweiterbarkeit des Systems, gepaart mit der hohen Leistung sowie einer möglichen Notstrom- und Inselanlagenfunktionalität, führten zur Entscheidung für dieses System.
E-Mobilität im Firmenfuhrpark
Ausgehend von den ersten, positiven Erfahrungen mit teil- und vollelektrischen Fahrzeugen erfolgte der konsequente Umbau des Firmenfuhrparks hin zur elektrifizierten Fahrzeugflotte. Treiber sind dabei die PKW, während der Ersatz der Nutzfahrzeugflotte deutlich langsamer vonstattengeht. Bei einem Gesamtfahrzeugbestand von aktuell 77 PKW und Nutzfahrzeugen liegt der teil- oder vollelektrische Anteil bereits deutlich über der Hälfte, wovon wiederum der Großteil (>80%) aus vollelektrischen Fahrzeugen besteht. Für die notwendige Lademöglichkeit steuert der Batteriespeicher ein Lastmanagement und Lastspitzenkappung über insgesamt 20 AC-Ladestationen sowie einen Schnelllader mit zwei Ladepunkten und einer maximalen Leistung von 150 kW.
Ergebnis
Im Vergleich zum Energieverbrauch im Erhebungszeitraum 2019 konnte über alle Maßnahmen eine Reduktion auf fast die Hälfte der CO2-Emissionen erreicht werden. Trotz steigendem Energieverbrauch führt die Steigerung der Energieerzeugung und die Leistungsfähigkeit der Wärmepumpenanlage sowie der batterieelektrischen Fahrzeuge zu einem effizienteren Energieeinsatz. Auch zukünftig wird daher die Nutzung der solare Energieerzeugung mit dem Fokus auf maximale Eigenverbrauchsquote und einen steigenden Autarkiegrad vorangetrieben.
