In einem 105 Jahre alten Zinshaus in Wien Hernals wurde der erste ausschließlich durch Solarenergie betriebene Aufzug Österreichs installiert.
Das alte Hernalser Gebäude wurde zum Referenzprojekt für grüne Aufzugstechnologie. Foto: © Otis
Gemeinsam mit Aufzugshersteller Otis installierte Baumeister Michael Fauszt im Zuge einer Generalsanierung am Dr.-Josef-Resch-Platz den ersten komplett energieautarken Aufzug Österreichs. Solarpaneele entlang des Aufzugsturms versorgen den neuen Lift im Innenhof des Gebäudes nun zu 100 % mit selbsterzeugtem Strom, der in einer Batterie zwischengespeichert und bei Bedarf zu Verfügung gestellt wird. Das Antriebssystem sei so ausgerichtet, „dass der Aufzug selbst bei einem Netzausfall Energie für bis zu 100 Aufzugsfahrten zur Verfügung hat. Somit können wir einen reibungslosen und zuverlässigen Betrieb sicherstellen“, sagt Roman Teichert, Geschäftsführer von Otis.

Grundsätzlichen reichen vier Paneele, um den Aufzug energieautark zu betreiben. Um auf Nummer sicher zu gehen, wurden am Dr.-Josef-Resch-Platz sogar sieben Stück installiert. Um in Extremfällen eine hundertprozentige Ausfallsicherheit garantieren zu können, ist der Aufzug zusätzlich an das Hausstromnetz angeschlossen: „Über die Solarpaneele wird bei Sonnenschein laufend Strom erzeugt, auch, wenn Aufzug und Batterien diesen momentan nicht benötigen. Dieser nicht genutzte Strom wird in das hausinterne Stromnetz eingespeist und steht so unter anderem für die Beleuchtung des Stiegenhauses zur Verfügung“, erklärt Baumeister Fauszt. Der neue Aufzug erfüllt für das ehemalige Substandardhaus somit die Funktion eines gebäudeinternen Kraftwerkes und liefert den Strom bis in die Vorzimmer der neuen Wohnungen.

„Der autarke Aufzug kostet in der Installation natürlich mehr, auf Grund steigender Energiepreise liegt die Zukunft aber eindeutig in der nachhaltigen und kostenfreien Energieerzeugung. Was man sich hier spart, wiegt die Erstinvestition bei weitem auf“, so Roman Teichert. „Wir gehen davon aus, dass bereits in wenigen Jahren mehr und mehr Neuanlagen auf einen autarken Betrieb ausgerichtet sein werden.“

Webpage Otis




UPDATE vom 14.07.2016 - 15:00 Uhr
Wir haben einen Kommentar / Einschätzung zum Thema "Solaraufzüge" von Hr. Ing. Günter Baca der Firma KONE Wien erhalten den wir Ihnen nicht vorenthalten wollen.

Mythos Solaraufzüge – Lassen Sie sich nicht blenden

Seit geraumer Zeit taucht das Thema Solaraufzug in den Medien auf und erweckt den Eindruck, dass Aufzüge ökologisch und ökonomisch mit Sonnenenergie betrieben werden können. Gerne wird auch mit dem Black-Out argumentiert, in dessen Fall der Aufzug rund einhundert Fahrten ohne Versorgung aus dem Stromnetz absolvieren könnte. Versprechungen und Bedrohungen, denen dieser Beitrag auf den Grund geht.
 
KONE hat seit Jahrzehnten eine Vorreiterrolle, wenn es darum geht, Aufzüge energieeffizient zu errichten und zu betreiben. Als Folge haben zahlreiche KONE-Innovationen die Standards für die Branche gesetzt und verhalfen KONE bereits viermal in Folge zur Auszeichnung als eines der 50 innovativsten Unternehmen der Welt durch das renommierte Wirtschaftsmagazin „Forbes“. Auch der erste Solar-Aufzug der Welt (KONE Super Eco) wurde bereits 2006 von KONE realisiert.
Grundsätzlich gibt es drei Aspekte unter denen man über den Einsatz eines Solaraufzugs nachdenken kann. Wirtschaftlichkeit, Ökologie und Verfügbarkeit bei Stromausfall. Dabei beginnen wir beim einfachsten Thema:
 
1. Batteriebetrieb, oder: Wie bedrohlich ist der Stromausfall?
Die Notbefreiungsfahrt mit Batteriestrom ist selbstverständlich auch bei KONE Aufzügen eine Möglichkeit. Sie wird von KONE optional angeboten, da die Ausstattung der Aufzugsanlagen mit Batterien sowohl die Errichtungskosten als auch die Betriebskosten erhöhen würde.
Der Batteriebetrieb beschränkt sich im Wesentlichen auf die Notbefreiungsfahrt bei Fehlen des Netzstroms.
Das Risiko eines Stromausfalles liegt in Österreich bei rund 0,006%, ist also vergleichsweise gering. (Wahrscheinlichkeit 1 zu 16.667)
Für Notbefreiung in allen anderen Fällen ist Strom verfügbar und die Baumustergenehmigung erfordert keine Batterienotfahrt.
Andererseits ist die größte Herausforderung für die Pufferbatterie, einfach für diesen unwahrscheinlichen Fall bereit zu sein. Das wiederum bedarf einer regelmäßigen Wartung und in gewissen Zyklen einer Erneuerung.
Berücksichtigt man die berechtigte Forderung nach leistbarem Wohnen, dann stellt sich die Frage, inwieweit die erhöhten Kosten bei Errichtung und für Betrieb/Instandhaltung diesem Anspruch gerecht werden.
 
2. Solaraufzüge
Auf der Suche nach noch energieeffizienteren und umweltverträglicheren Aufzugslösungen hat KONE bereits im Jahr 2006 mit dem KONE SuperEco den ersten Aufzug der Welt realisiert, der ausschließlich mit Solarstrom betrieben wurde.
Nun darf man aber nicht übersehen, dass auch Solarstrom nicht gratis ist.
Sobald die Anlage den Strom aus der Batterie holt, muss diese mit der entsprechenden Energiemenge nachgeladen werden. Natürlich muss die benötigte Energiemenge bereits davor (und das jederzeit) bereits im Energiespeicher sein.
Der Energiebedarf für den Fahrstrom ist dabei um die Leistungsanteile aus Steuerung und Anzeigen zu erhöhen. Auch diese Grundlast – selbst bei Standby-Management – wird permanent aus dem Energiespeicher entnommen.
Schon aus Gründen der Betriebssicherheit ist davon auszugehen, dass aktuell nur Hybrid-Aufzüge empfehlenswert sind. Im Winter und während der Abend- und Nachtstunden kann es zu Versorgungsengpässen über die PV-Paneele kommen. Zu beachten sind in unseren Breitengraden jedenfalls Schneebedeckung und Vereisung der PV-Paneele.
 
2.1.  Anschaffungs- und Betriebskosten
Setzt man hoch effiziente PV-Paneele und Speichersysteme voraus, kann man von einer signifikanten Investition bei der Anschaffung des Aufzuges ausgehen.
Diese liegen aktuell zwischen 10.000.- und 20.000.- Euro. Dadurch steigen die Anschaffungskosten für einen Aufzug signifikant um zwischen 40% bis 80%.
Eine Vereinbarkeit mit der Forderung nach leistbarem Wohnen ist dadurch nicht gegeben.
Bei der Anschaffung eines Stromspeichers ist es besonders interessant, als Bezugsgröße den Preis pro gespeicherter Kilowattstunde zu berücksichtigen.
 
2.2. Kosten pro gespeicherter KWh
Letztlich ist auch der Solarstrom und seine Speicherung nicht kostenlos und muss vom Betreiber bezahlt werden. Wesentlich sind dabei schließlich die Kosten pro (über den Lebenszyklus der Speicheranlage) gespeichertem KWh.
Ohne Stromspeicher muss die durch die Photovoltaikanlage produzierte Energie entweder direkt verbraucht oder alternativ in das öffentliche Netz eingespeist werden. Im Betrieb werden PV-Paneele und Speichersysteme nicht ganz wartungsfrei sein.
Für die Berechnung der Kosten pro gespeicherter Kilowattstunde werden die Investitionskosten durch die praktisch speicherbare Energiemenge (Nennkapazität multipliziert mit der Anzahl der Vollzyklen unter Berücksichtigung der Entladetiefe und des Systemwirkungsgrades) geteilt, um den Preis pro gespeicherter Kilowattstunde Strom ermitteln zu können.
Bei günstigen Solar-Stromspeichern liegen die Preise zur Zeit bei ca. 20 bis 30 Cent pro gespeicherter Kilowattstunde. Allerdings reichen die Kosten bei vielen noch bis zu 50 bis 60 Cent/kWh.
 
2.3. Beispiel
Um diese Rechnung ein wenig zu veranschaulichen, wird sie hier an einem Beispiel für einen Stromspeicher gezeigt:

Kennzahlen eines Stromspeichers:
  • Nennkapazität (Kp): 6,3 kWh
  • Entladetiefe (DoD): 0,9 %
  • Vollzyklen: 5.000
  • Systemwirkungsgrad (Wg): 95 %
  • Preis: ca. 9.830 €
Berechnung der Kosten pro Kilowattstunde:
  • 6,3 kWh * 5.000 = 31.500 kWh
  • 31.500 kWh * 0,95 * 0,9 = 26.932,5 kWh
  • 9.830 € : 26.932,5 kWh = 0,36 € pro kWh
Es handelt sich in diesem Beispiel also um einen Preis von ca. 36 Cent pro kWh.
 
3. Lebensdauer und Degradation von Solarzellen
Die Nutzungsdauer von Solarmodulen unterscheidet sich je nach der Solarzellentechnik. So beträgt die Lebensdauer von amorphen Solarzellen in der Regel etwa 20 bis 25 Jahre. Bei kristallinen Solarzellen geht man sogar von einer Nutzungsdauer von bis zu 30 Jahren aus. Organische Photovoltaikzellen, die noch relativ neu am Markt sind, weisen trotz eines höheren Wirkungsgrades eine deutlich geringere Lebensdauer auf.
Charakteristisch für die Lebensdauer von Solarzellen ist deren abnehmende Leistung mit zunehmender Betriebsdauer (Leistungsdegradation). Nach etwa 20 Jahren erreichen die Solarzellen häufig nur noch 90% des ursprünglichen Solarstromertrags bei gleicher Lichteinstrahlung. Inwieweit sich Solarzellen eines jeweiligen Herstellers abnutzen, lässt sich in der Praxis häufig an der Herstellergarantie erkennen, die z. B. nach 10 Jahren 90% der Leistung und nach 20 Jahren noch 80% der Leistung zusichert.
 
4. Einflussfaktoren auf die Lebensdauer eines Solar-Wechselrichters
Die geschätzte Lebensdauer eines Solar-Wechselrichters beläuft sich auf ungefähr zehn Jahre ab dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme. Es gibt jedoch auch Beispiele von Wechselrichtern, die mehr als 15 Jahre halten. Zu den betriebsbedingten Faktoren, die die Lebensdauer verkürzen, zählen zu hohe interne Temperaturen und elektrische Überbelastungen. Zu den externen Belastungsfaktoren zählen u.a. Überspannungen durch z. B. Blitzschläge. Zudem hat die Verschaltung der Module Einfluss auf die Nutzungsdauer des Wechselrichters: Je besser die Konfiguration, desto länger hält der Wechselrichter. Die typische Garantiedauer von Wechselrichtern beträgt zwischen 5 und 10 Jahren und kann je nach Hersteller gegen einen Aufpreis verlängert werden.
 
5. Ladezyklen und Entladetiefe von Solarstromspeichern
Die Nutzungsdauer von Solarstromspeichern wird in der Regel nicht in Jahren angegeben, sondern anhand der Anzahl der Ladezyklen als auch der jeweiligen Entladetiefe definiert. Diese Faktoren unterscheiden sich je nachdem, ob eine Blei-Säure-Batterie oder ein Lithium-Ionen-Akku zum Einsatz kommt.
Bei Blei-Säure-Batterie wird im Gegensatz zum Lithium-Ionen-Akku der Elektrolyt beim Be- und Entladen immer weiter aufgebraucht. Die mögliche Entladetiefe nimmt daher mit andauerndem Betrieb weiter ab. Diese Blei-Akkus weisen daher auch nur etwa 1.500 bis 2.000 Ladezyklen auf, sodass man bei rund 200 Ladezyklen pro Jahr von einer maximalen Nutzungsdauer von etwa 10 Jahren ausgeht.
Lithium-Ionen-Batterien weisen hingegen rund 6.000 Ladezyklen bei einer Entladungstiefe von 90% auf. Bei einer privaten Nutzung in Kombination mit einer PV-Anlage können Lithium-Ionen eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren aufweisen.
 
Zusammenfassung
Bei einer Ausführung eines autark (Off-Grid) mit Solarstrom betriebenen Aufzuges ist mit folgenden Kosten-Effekten zu rechnen:
  • Erhöhung der Anschaffungskosten: +40% bis +80% (Basis: Standardaufzug mit 5 Halten)
  • Erhöhung der Betriebskosten (Strom): +38% bis + 190% (Verglichen mit günstigsten Stromkosten 14,4 Cent/KWh bei Pull Strom laut eControl Preismonitor Mai 2015)
  • Erhöhter Wartungsaufwand für PV-Paneele und Speicher
Berücksichtigt man die berechtigte Forderung nach leistbarem Wohnen, dann stellt sich die Frage, inwieweit die erhöhten Kosten bei Errichtung und für Betrieb/Instandhaltung diesem Anspruch gerecht werden.
Recycling von Batterien/Energiespeichern und Invertern weder ökonomisch sinnvoll noch ökologisch unproblematisch.
Die Anschaffung und der erforderliche Tausch der Batterien und des Inverters resultiert in Mehrkosten von rund 19.000.- EURO über die erwartete Nutzungsdauer. Um 19.000.- EURO kann ein durchschnittlicher Aufzug (630kg, 1m/s, 4 Halte, 150.000 Fahrten/a) rund 126 Jahre betrieben werden. (bei einem Strompreis von 20 Cent/kWh)
 
Ökostrom als ökologische Alternative
Ist das Ziel des Kunden eine positive ökologische Auswirkung, dann kann der Solaraufzug aktuell nicht die Lösung bieten.

Speicherverluste und Umwandlungsverluste: Da sich Elektrizität nur schwer als Elektrizität speichern lässt, muss sie zumeist für die Speicherung zunächst in eine andere Energieform umgewandelt werden, was mit Verlusten verbunden ist. Zudem geht je nach Speichertyp weitere Energie während der Energiespeicherung verloren. In einem letzten Schritt muss die gespeicherte Energie dann wieder in Elektrizität zurückgewandelt werden, wodurch erneut Umwandlungsverluste entstehen.

Umwelteffekte durch Produktion der Energiespeicher und die Recyclingfrage: Maßgeblich für die Umweltfreundlichkeit von Energiespeichersystemen sind zudem die Produktion, der Wirkungsgrad und die Entsorgung am Ende der Lebensdauer (Abbildung 2-12). Gerade aufgrund der häufig in chemischen Energiespeichern zum Einsatz kommenden giftigen Stoffe, ist der Entsorgung der Systeme besonderes Augenmerk zu widmen, wie dies derzeit zum Beispiel schon für Auto- und sonstige Batterien gesetzlich vorgeschrieben ist. Beabsichtigt man tatsächlich die beste Entscheidung für die Umwelt zu treffen, sollte man Ökostrom wählen.
 
So sparen Sie am effizientesten Energie
Wenn das Thema aber die Energieeinsparung ist, dann empfehlen wir ein Gespräch mit unseren Spezialisten, wie Sie die Energiekosten durch Nachrüstung einer intelligenten Schachtentrauchungs-anlage nachhaltig senken können. Das Energie-Einsparungspotential bei einem Wohnhaus mit 6 Geschoßen liegt mit so einer Nachrüstung bei ca. 10.000 KWh bis 15.000 KWh/a – diese jährliche Einsparung entspricht rund € 2.200 bis € 3.300.- und entlastet die Bewohner nachhaltig. Diese Verbesserung kann außerdem bei jedem bereits bestehenden Aufzug nachgerüstet werden.
Wirklich gleichermaßen ökologisch wie auch wirtschaftlich sinnvoll ist aktuell nur die Kombination aus energieeffizienten Aufzügen (z.B.:MonoSpace 500) und dem Bezug von Ökostrom. Bei der Wahl der Aufzugsausstattung ist wesentliches Augenmerk auf Gebäudetyp und Verwendung zu legen. Denn auch ein regenerativer Antrieb rentiert sich nur bei Aufzügen mit höheren Fahrtenzahlen.

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