Vom Smart Green Tower zur Smart Green City?

Noch ist der Smart Green Tower in Freiburg ein Rohbau – aber die Pläne der Architekten für seine innovative Energieversorgung sind komplett, und ihre Ideen gehen weit über über das Gebäude hinaus. Bei dem 51 Meter hohen Wohn- und Geschäftshaus handelt es sich um ein Leuchtturmprojekt von Frey Architekten mit der Siemens AG, dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme und lokalen Partnern wie dem Batteriehersteller ads-tec GmbH, dem Energieversorger badenova und der städtischen Freiburg Wirtschaft Touristik und Messe GmbH. Beim Smart Green Tower soll eine innovative Energieversorgung mit einem hohen Anteil an regenerativ erzeugtem Strom für die Eigennutzung realisiert werden.

Optisch weichen die Architekten bewusst von gängiger Standardarchitekturästhetik ab und lassen die energetische Gesamtkonzeption sichtbar werden: Das Gebäude erhält eine aktive Gebäudehülle aus Glas/Glas-Photovoltaikmodulen mit Hochleistungszellen. Diese Photovoltaikfassade dient gleichzeitig zur Energieerzeugung und zur Verschattung. Die multifunktionale Lösung mit integrierten PV-Sonnenschutzlamellen soll so auf die Wärme- und Kälteversorgung der dahinter liegenden Räume abgestimmt werden, dass thermisch und visuell ein optimaler Komfort erreicht wird. Außerdem sollen spezielle Verschaltungskonzepte und Leistungsoptimierer auch bei einer Teilverschattung der Module für einen effizienten Betrieb sorgen. Dadurch wird einerseits die Verschattung zur Reduzierung des solaren Wärmeeintrags erreicht und andererseits eine Energie-Gebäudehülle geschaffen, die über 250000 Kilowattstunden Solarstrom am und durch das Gebäude selbst erzeugt.

Der Smart Green Tower als Energiemanager

Da die Energieerzeugung des Gebäudes zu bestimmten Zeiten über den Eigenbedarf hinausgehen wird, gehört eine flexible interne Energiespeicherung mit einem Lithium-Ionen-Batteriespeicher der Megawattklasse zum Konzept. Das soll den Eigenverbrauch erhöhen und gleichzeitig Lastspitzen ausgleichen, um das Stromnetz zu entlasten und die Netzstabilität zu verbessern. Außerdem wird der Speicher so ausgelegt, dass er weitere regenerative Energieerzeuger und -nutzer im Stadtteil integrieren kann. Die Vision der Architekten: Ein Verband aus mehreren solch intelligenter Gebäude arbeitet in einem intelligenten Netz optimal zusammen und bildet so die Basis für neuartige Stadtteilkonzepte, in denen verschiedene Smart-Energy-Gebäude sinnvoll miteinander kommunizieren – der Smart Energy District. Diese Idee führt zum Leitbild einer Smart Energy City, in der Smart-Energy-Quartiere zu einem städtischen Verbund zusammenwachsen.

2019 soll der Smart Green Tower fertiggestellt sein, danach startet ein detailliertes Monitoring mit einer umfassenden wissenschaftlichen Analyse der eingesetzten Komponenten. Von besonderem Interesse sind die Wechselwirkungen der Systeme untereinander sowie das Verhalten des Gesamtsystems. Bei dieser wissenschaftlichen Begleitung sollen Optimierungspotenziale identifiziert sowie technisch und ökonomisch bewertet werden.