Energieberatungsbericht - Energiemanagement

3333
Energieberatungsbericht
Stauffenbergschule
Frankfurt am Main
Durchgeführt im Rahmen des Forschungsprojektes
Teilenergiekennwerte von Nicht-Wohngebäuden
Entwurf Stand: 29.11.2011
Erstellt durch:
Hochbauamt Frankfurt am Main
Energiemanagement
Gerbermühlstraße 48
60594 Frankfurt am Main
Projektleitung: Institut Wohnen und Umwelt GmbH
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (Förderkennzeichen: 0327431J)
Stauffenbergschule
Impressum
Projekt
Teilenergiekennwerte von Nicht-Wohngebäuden – Methodische
Grundlagen, empirische Erhebungen und systematische Analyse
Kurztitel
TEK
Gefördert durch
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Projektteilnehmer
•
•
•
•
•
•
•
•
Geschäftsadresse
Institut Wohnen und Umwelt – IWU (Projektleitung)
Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme ISE
Karlsruher Institut für Technologie KIT - Fachbereich
Bauphysik & Technischer Ausbau fbta
ARGE-Benchmark
Energie 2000
Ingenieurbüro Jung
Stadt Frankfurt am Main
Techem Energie-Contracting
Institut Wohnen und Umwelt GmbH
Rheinstraße 65
64295 Darmstadt
Tel. +49 (0) 6151 / 2904 -0
Fax +49 (0) 6151 / 2904 -97
Dokument
\\A65001007\Daten\Energiemanagement\Liegenschaften\Stadtsc
hulamt\Schulen\Stauffenbergschule_Arnsburger-Straße44\TEK_Projekt\TEK_Fertiggestellt
Dieser Energieberatungsbericht wurde erstellt durch:
Hochbauamt Energiemanagement Frankfurt am Main
Giuseppe Vitale
Gerbermühlstraße
29.11.2011 Frankfurt
60594 Frankfurt am Main
Datum, Ort
Tel: 069 212 30590
e-mail: [email protected]
Unterschrift, Stempel
Stauffenbergschule
Inhalt
1 Zusammenfassung ................................................................................................................... 1
2 Einleitung und Aufgabenstellung............................................................................................ 3
3 Projekt- und Gebäudebeschreibung ....................................................................................... 4
4 Bewertung des Ist-Zustandes .................................................................................................. 4
4.1
Gemessene Verbrauchsdaten......................................................................................... 5
4.2
Lastganganalysen ........................................................................................................... 8
4.2.1
Lastganganalyse Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme ................................................... 8
4.2.2
Lastganganalyse elektrische Energie......................................................................... 8
4.3
Rechnerische Bilanzierung des Energieaufwandes des Gebäudes ................................. 9
4.3.1
Vergleich der Berechnung mit dem gemessenen Verbrauch...................................... 9
4.3.2
Berechnete Energiekennwerte ................................................................................. 10
5 Gebäudeanalyse über Teilenergiekennwertbewertung ....................................................... 13
6 Modernisierungsempfehlungen ............................................................................................ 15
6.1
Modernisierungsempfehlung 1: ..................................................................................... 16
6.2
Modernisierungsempfehlung 2: ..................................................................................... 16
6.3
Modernisierungsempfehlung 3: ..................................................................................... 17
6.4
Modernisierungsempfehlung 4: ..................................................................................... 17
6.5
Modernisierungsempfehlung 5: ..................................................................................... 18
7 Durchgeführte Messungen .................................................................................................... 19
8 Anhang – Literatur ................................................................................................................. 22
9 Anhang: Datenerhebung ........................................................................................................ 23
9.1
Vom Eigentümer zur Verfügung gestellte Unterlagen .................................................... 23
9.2
Annahmen aufgrund fehlender Daten ...............................................................................
10 Anhang: Weitere Analysen zum Lastgang des Gebäudes.................................................. 25
11 Anhang: TEK – Bewertung je Nutzungseinheit ................................................................... 26
12 Anhang: TEK – Bewertung auf Zonenebene........................................................................ 27
13 Anhang: TEK - Kurzdokumentation ..................................................................................... 30
14 Interner Anhang: Energetische Bilanzierung mit dem TEK-Tool ....................................... 37
14.1
Anmerkungen zu Plausibilitätsprüfung und Anpassungen ............................................. 37
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Stauffenbergschule
14.2
Differenzen zu Standardnutzungsprofile DIN V 18599 .................................................. 37
14.3
Vereinfachte Hüllflächenermittlung ................................................................................ 38
14.4
Teilenergiekennwertbewertung ..................................................................................... 38
15 Interner Anhang – Kurzzeitmessungen................................................................................ 40
16 Interner Anhang Zeitaufwand ............................................................................................... 41
Stauffenbergschule
1 Zusammenfassung
Im vorliegenden Energieberatungsbericht wird das zu bewertende Gebäude mit Hilfe einer Gebäudeanalyse nach dem Verfahren Teilenergiekennwerte von Nicht-Wohngebäuden (TEK) untersucht.
Die Stauffenbergschule in der Arnsburger Straße 44, ist in drei Gebäude aufgeteilt: dem Altbau
von 1900 verbunden mit dem Neubau von 1981 und einer freistehenden Sporthalle von 1950. Derzeitig werden an der Stauffenbergschule mehr als 2100 Schülerinnen und Schüler in kaufmännischen Berufen beschult.
Laut Energieverbrauchsausweis von 2008 beträgt die beheizte Nettogrundfläche 5129 m² Der spezifische Heizenergieverbrauch liegt bei 181 m²a, der Stromverbrauch bei 29 m²a. Ein hoher Anteil
des gesamten Energieaufwands entfällt auf die Gewerke Heizung und Beleuchtung. Die Modernisierungsempfehlungen setzen den Schwerpunkt auf Dämmung der Gebäudehülle und Erneuerung
der Beleuchtungsanlage.
Die Heizungsanlage wurde 2009 erneuert.
Die Sporthalle befindet sich in einem sehr schlechten Gesamtzustand und wird bei den Modernisierungsempfehlungen nicht berücksichtigt. Einzelmaßnahmen sind nicht wirtschaftlich sind. Hier
ist nur eine Gesamtsanierung oder ein Neubau empfehlenswert.
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Stauffenbergschule
Im Folgen sind als Ergebnis der Untersuchung die Modernisierungsempfehlungen dargelegt. Weitere Informationen dazu können den entsprechenden Kapiteln des vorliegenden Berichts entnommen werden.
Modernisierungsempfehlung
Investition Wirtschaftlich- CO2-Einsparung
in €
keitsbewertung in t/a
1) Dämmung und Erneuerung Fenster nur
Altbau
555000
+++
66
2) Dämmung und Erneuerung Fenster nur
Neubau
600000
+++
51
3) Dämmung und Erneuerung Fenster Altund Neubau
1100000
+++
117
4) Erneuerung Beleuchtung
+
20
540000
5) Oberste Geschossdecke Altbau und
Optimierung
22000
42
++++
Tabelle 1-1: Zusammenstellung der Modernisierungsempfehlungen
Aus den Untersuchungen können folgende Handlungsempfehlungen abgeleitet werden:
1) Die Dämmung der obersten Geschossdecke ist gesetzlich von der ENEV gefordert und
ist die wirtschaftlichste Maßnahme; sie sollte dringend umgesetzt werden. Die Optimierung der Heizungs- und Lüftungsanlage sollte auf jeden Fall bei allen Maßnahmen umgesetzt werden.
2) Die Maßnahmen 1, 2 und 3 bieten sich an, da gerade die Fassade des Neubaus sanierungsbedürftig ist.
3) Die Erneuerung der Beleuchtung war angedacht, wird jedoch wegen der nötigen Deckensanierung zurückgestellt.
Eine weitere dringende Maßnahme ist der Einbau von Türen im Altbau zu denschlecht gedämmten
Übergängen zum Neubau.
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2 Einleitung und Aufgabenstellung
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprojektes „Teilenergiekennwerte von Nicht-Wohngebäuden“ (Förderkennzeichen: 0327431J Teilkennwerte) werden Werkzeuge für die energetische Analyse von bestehenden NichtWohngebäude entwickelt mit dem Ziel, im Rahmen einer Gebäudediagnose die Schwachstellen
eines Gebäudes aufzudecken und erste Modernisierungsvorschläge zu machen. Diese Werkzeuge
werden an 75 Gebäuden auf ihre Praxistauglichkeit getestet. In dem Zusammenhang wird die vorliegende Gebäudeanalyse erstellt.
Der Kurzbericht umfasst:
Eine kurze Beschreibung des Projektes und des Gebäudes,
die Bewertung des Ist-Zustands des Gebäudes,
die Angabe von Modernisierungsmaßnahmen unter Nennung der Energieeinsparung, der Grobkosten und der sich hieraus ergebenden Wirtschaftlichkeit,
einen Anhang mit ausführlichen Informationen zur Gebäudeanalyse.
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Stauffenbergschule
3 Projekt- und Gebäudebeschreibung
1.1 Allgemeine Projektinformationen
Stauffenbergschule _ Berufschule
Gebäude
Stauffenbergschule
Eigentümer
Stadtschulamt
Frankfurt am Main
Seehofstrasse 41
60594 Frankfurt
Arnburgerstr.44
60385 Frankfurt
1.2 Allgemeine Gebäudeeigenschaften
Gebäudekategorie
Schulen, Kindertagestätten
Berufsschulen
Unterkategorie
Baujahr Gebäude
zonierte beheizte Nettogrundfläche
davon
künst. belichtet
mech. belüftet
gekühlt
befeuchtet
A/V-Verhältnis
1981
5.395
100
40
0
0
0,25
m²
%
%
%
%
m-1
Energieberatung
Giuseppe Vitale
HBA Energiemanagement
Gerbermühlstrasse 48
60594 Frankfurt
en. Qualität Gebäudehülle H'
1,51 W/(m²BTF K)
en. Qualität Lüftung H'V
Fensterant. (oberirdisch)
Anzahl beheiz. Geschlosse
Anzahl der Zonen
Anzahl der RLT-Anlagen
Anzahl zentr. Kälteerz.
Anzahl zentr. Wärmeerz.
0,21 W/(m³/h K)
26 %
4,3
5
2
0
1
Abbildung 3-1: Zusammenfassende Darstellung der wichtigsten Gebäudeeigenschaften
Die Stauffenbergschule in der Arnsburger Straße 44 ist in drei Gebäude aufgeteilt: dem Altbau von
1900 verbunden mit dem Neubau von 1981 und einer freistehenden Sporthalle von 1950.
4 Bewertung des Ist-Zustandes
Im Folgenden wird der Ist-Zustand des Gebäudes unter energetischen Gesichtspunkten bewertet.
Hierauf aufbauend werden in Abschnitt 0 Schwachstellen aufgezeigt sowie Abschnitt 5 Modernisierungsempfehlungen gegeben.
Zur energetischen Bewertung werden zunächst die Verbrauchskennwerte des Gebäudes für
Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme (im Weiteren vereinfacht als Brennstoff bezeichnet) sowie für
elektrische Energie den Vergleichswerten der EnEV 2009 für bestehende Gebäude [3] gegenübergestellt (Abschnitt 1) und der zeitaufgelöste Lastgang des Gebäudes analysiert (Abschnitt 4.2).
Nach dieser ersten Grobbewertung erfolgt eine Bewertung der Effizienz auf der Grundlage einer
Bilanzberechnung (Abschnitt 4.3.2). Um die Realitätsnähe der Berechnung zu überprüfen, werden
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Stauffenbergschule
dabei zunächst die Berechnungsergebnisse den gemessen Verbräuchen gegenübergestellt (Abschnitt 4.3.1).
4.1 Gemessene Verbrauchsdaten
Für die Verbrauchsanalyse werden die folgenden Verbrauchsdaten des Gebäudes herangezogen:
Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme)
• Klimabereinigte monatliche Verbrauchsdaten der Stauffenbergschule für den Zeitraum von
2005 bis 2010,
Für die Monate Februar bis April im Jahr 2009 lagen keine Verbrauchsdaten vor, diese wurden auf
Basis der Vorjahre geschätzt.
Elektrische Energie
• Monatliche Verbrauchsdaten der Stauffenbergschule für den Zeitraum vom 2005 bis 2010
Die Abbildung 4-1 und Abbildung 4-2 zeigen die Monatsverläufe sowie Jahreswerte der bereinigten
Verbrauchskennwerte für die ausgewerteten Jahre.
200
180
160
160
2005
140
2006
120
2007
100
2008
60
Verbrauchskennwert kWh/(m²NGF a)
MWh/mon
180
80
Jahreswerte für Brennstoff - Nah/Fernwärme
Monatswerte für Brennstoff - Nah/Fernwärme
140
120
100
2009
2010
40
20
0
80
60
40
20
0
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Abbildung 4-1: Witterungsbereinigte Monats- und Jahresverbräuche für Brennstoff bzw. Nah/Fernwärme der letzten 6 Jahre)
Die Monatsverläufe zeigen ein typisches Heizprofil. Durch die Kesselsanierung 2009 lässt sich
ein geringer Minderverbrauch erkennen, eine Überprüfung und Optimierung der Heizungsregelung könnte den Verbrauch weiter senken.
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Stauffenbergschule
Jahreswerte elektrische Energie
Monatswerte für elektrische Energie
20.000
[kWh/mon]
15.000
2005
10.000
2006
2007
5.000
2008
2009
0
2010
Verbrauchskennwert in kWh/(m²NGF a)
25.000
34
33
32
31
30
29
28
27
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Abbildung 4-2: Monatsverbräuche elektrischer Energie der letzten 5 Jahre
Es ist beim Stromverbrauch deutlich ein Sprung im Jahr 2008 zu erkennen, dies wurde maßgeblich
durch die Anschaffung erhöhter technischer Ausstattung, (300 Computer, Beamer, Server usw.)
verursacht.
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Stauffenbergschule
Die Jahresmittelwerte für Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme sowie elektrische Energie sind in Abbildung 4-3 den Vergleichswerten der vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung veröffentlichten Bekanntmachung „Regeln für Energieverbrauchskennwerte und der Vergleichswerte im Nichtwohngebäudebestand“ [3] gegenübergestellt. Der Ist-Verbrauch des untersuchten Gebäudes ist dabei als Prozentwert der Referenzwerte angegeben, d. h. die Referenzwerte entsprechen 100 %.
Benchmarking mit Vergleichskennwerten der EnEV
(100% entspricht Vergleichswert der EnEV ) für bestehende Nicht-Wohngebäude
200%
Index elektrischer Energieverbrauch
180%
160%
140%
120%
Energiebezugsf läche =
5395 m²
100%
80%
60%
40%
20%
0%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
200%
220%
Index Brennstoff- bzw. Nah-/Fernwärmeverbrauch
Abbildung 4-3: Bewertung des gemessenen Energieverbrauchs durch Vergleich mit den Referenzwerten der [Bekanntmachung 2009] (entsprechend dem Wert 100 %)
Als Vergleichskategorie wurde in Tabelle 3.1 der Bekanntmachung [3] die Gebäudekategorien „Berufsbildende Schulen“ mit der BWZK Ziffer 4200 und der Kategorie „Sportbauten“ mit der BWZK
Ziffer 5000 zu 93% und 7% gewählt. Diese Gebäudekategorie trifft die vorliegende Nutzung am
besten.
Der elektrische Energieverbrauch des untersuchten Gebäudes liegt über dem Vergleichswert der
Gebäudekategorie. Dabei ist zu bedenken, dass das vorliegende Gebäude mit schlecht geregelten
RLT-Anlage, erhöhter techn. Ausstattung und einer schlechten Beleuchtung ausgestattet ist, dies
erklärt den Index von 152%.
Der Gasverbrauch der liegt mit einem Index von 176% über dem Vergleichskennwert. Bedingt
durch die fehlende Dachdämmung im Altbau, schlechter Wärmedämmung, der maroden Turnhalle,
und der nicht optimierten Heizungsregelung.
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Stauffenbergschule
4.2 Lastganganalysen
Neben den Monats- bzw. Jahresverbräuchen werden im Folgenden zeitlich hochaufgelöste Verbrauchsdaten analysiert. Für die Lastganganalysen standen folgende Verbrauchsdaten des Gebäudes zur Verfügung:
Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme)
• keine
Elektrische Energie
• 15 Minutenverbräuche des Gebäudehauptzählers, diese wurden zur Ermittlung der mittleren
Leistung mit dem Faktor 4 multipliziert. Zeitraum vom 01.01.2010 bis zum 31.12.2010 Die Daten wurden vom Energiemanagement der Stadt Frankfurt am Main über die Automatische Verbrauchserfassung (AVE) aufgezeichnet.
4.2.1 Lastganganalyse Brennstoff bzw. Nah-/Fernwärme
Es standen keine zeitlich aufgelösten Messungen zur Verfügung.
4.2.2 Lastganganalyse elektrische Energie
Abbildung 4-4 zeigt das Wochenprofil des elektrischen Energieverbrauchs. Die orangene Linie
stellt den Mittelwert aller ausgewerteten Wochen dar, die die grauen Linien den Maxi- und Minimalwert. In Abbildung 4-5 ist die numerische Auswertung der Lastganganalyse aufgeführt. Dargestellt sind Kennwerte bezogen auf den gesamten ausgewerteten Zeitraum, die Nutzungszeit und
die Standby-Zeit (außerhalb der Nutzungszeit).
Abbildung 4-4: Wochenprofile des elektrischen Energieverbrauchs
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Stauffenbergschule
Abbildung 4-5: Auswertung des elektrischen Energieverbrauchs in der Nutzungszeit und der
Standby-Zeit des Gebäudes
Durch die Lastgänge zeigt sich eine typische Schulnutzung von Mo. bis Fr. und eine differenzierte
und kürzere Nutzung Samstags.
Die mittlere Leistung außerhalb der Nutzungszeit beträgt ca. 21 kW. Dies sind 40 % der mittleren
Leistung während der Nutzungszeit. Das Gebäude weist damit einen hohen Grundlastanteil auf.
Dieser wird überwiegend durch die nicht optimierte Technische Ausstattung hervorgerufen.
Der elektrische Energieverbrauch wird wesentlich von der technischen Ausstattung und der Beleuchtung bestimmt.
Auf die Beleuchtung ist bei Modernisierungsvorschlägen geachtet worden.
4.3 Rechnerische Bilanzierung des Energieaufwandes des Gebäudes
Um die Struktur des Energieverbrauchs des Gebäudes zu analysieren und Schwachstellen zu
identifizieren, wird dieser über eine Energiebilanzberechnung nachvollzogen. Die Berechnung wird
in Anlehnung an die DIN V 18599 durchgeführt, wobei unterschiedliche Vereinfachungen und Modifikationen bei der Berechnung vorgenommen wurden [4].
Eine Dokumentation der wichtigsten Eigenschaften und Randbedingungen des Berechnungsmodells ist im Abschnitt 11 zu finden.
4.3.1 Vergleich der Berechnung mit dem gemessenen Verbrauch
Um zu überprüfen, wie gut das Berechnungsmodell den tatsächlichen Verbrauch des Gebäudes
abbildet, werden zunächst in Abbildung 4-6 die berechneten Energiebedarfskennwerte (siehe Abschnitt 12) den gemessenen Energieverbrauchskennwerten (siehe Abschnitt 1) gegenübergestellt
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Stauffenbergschule
(Endenergieebene). Die Farblegende zur Grafik sowie die Zahlenwerte sind in der Tabelle rechts
dargestellt. Die Gebäudesummen als Kennwerte in kWh/(m²a) sowie als Absolutwert in MWh/a
sind in der Tabelle unten links aufgeführt. Die letzte Zeile dieser Tabelle zeigt das Verhältnis von
berechnetem Bedarf zu gemessenem Verbrauch fb/v.
Abbildung 4-6: Vergleich von gemessenem Verbrauch und berechnetem Bedarf
Der Brennstoffverbrauch wird in der Berechnung zum Verbrauch gut eingeschätzt. Das Verhältnis
fb/v liegt bei 1,26. Bei der elektrischen Energie liegt der Faktor fb/v bei 89. Die Beleuchtung macht
etwa 45% des gesamten elektrischen Energieverbrauchs aus.
Bei der vereinfachten Eingabe kommt ein besserer Wert von fb/v 0,93 beim Brennstoff heraus.
Bei der elektrischen Energie liegt er bei fb/v 1,22
4.3.2 Berechnete Energiekennwerte
Auf der Grundlage der Energiebilanzberechnung wird in Tabelle 4-1 und Abbildung 4-7 die Entwicklung des Energiebedarfs von der Nutzenergie über die Endenergie (unterschieden nach
Brennstoff und elektrischer Energie) bis zur Primärenergie für die unterschiedlichen Gewerke (Heizung bis Diverse Technik) dargestellt werden. In der letzten Spalte von Tabelle 4-1 sind ergänzend
die CO2-Emissionen in kg/(m²a) differenziert nach Gewerken und für das gesamte Gebäude dargestellt.
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Stauffenbergschule
Tabelle 4-1: Teilenergiekennwerte und Bewertung für den Ist-Zustand
Abbildung 4-7: Teilenergiekennwerte für den Ist-Zustand
Der Beitrag der einzelnen Gewerke zum Gesamtprimärenergiebedarf des Gebäudes sowie die
TEK- Effizienzbewertung in die fünf Energieaufwandsklassen:
Sehr hoch
Hoch
Mittel
Gering
Sehr gering
(siehe [4]) ist in Abbildung 4-8 dargestellt. Bei der Teilenergiekennwertbewertung werden die
Energiebedarfe der Gewerke auf Zonenebene mit typischen tabellierten Teilenergiekennwerten
verglichen (siehe Abschnitt 10). Diese Bewertung wird von der Zonenebene (Abschnitt 10) über die
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Stauffenbergschule
Nutzungseinheit (Abschnitt 0) bis auf die Gebäudeebene aggregiert (siehe Abbildung 4-8). Die
gewerkebezogene Bewertung auf Gebäudeebene wird dann zu einer Gesamtbewertung des Gebäudes zusammengefasst. Ausgeklammert bei dieser Bewertung werden die Gewerke „Zentrale
Dienste“ und „Diverse Technik“, da für diese beiden keine sinnvollen Benchmarks gebildet werden
können.
Abbildung 4-8: Beitrag der Gewerke zum Gesamtprimärenergiebedarf des Gebäudes und TEKEffizienzbewertung
Gesamtes Gebäude
Der Primärenergiebedarf des Gebäudes beträgt 260 kWh/(m²a). Der Energieaufwand zur Bereitstellung der sich aus der Nutzung ergebenden Energiedienstleistung (Raumklima, Beleuchtungsstärke, …) wird als „mittel“ eingeschätzt.
Die zwei größten Anteile des Primärenergiebedarfs werden im Folgenden kurz diskutiert.
Heizung
Die Heizung des Gebäudes hat mit 184 kWh/(m²a) den größten Anteil am Primärenergiebedarf.
Der Energieaufwand für die Heizung des Gebäudes als „hoch“ bewertet. Der höhere Energieaufwand ergibt sich zum einen durch die unzureichende Dämmung, offensichtliche Wärmebrücken
und die Luftheizung der maroden Turnhalle.
Beleuchtung
Mit 35 kWh/(m²a) liefert die Beleuchtung den zweitgrößten Anteil zum Primärenergiebedarf. Der
Energieaufwand für zur Beleuchtung wird als „hoch“ eingeschätzt. Dies liegt überwiegend an den
höheren Verlusten der konventionellen Vorschaltgeräte der Leuchtstofflampen. Entsprechende
Modernisierungsmaßnahmen werden in Abschnitt 6 weiter untersucht.
Warmwasser
Warmwassernutzung gibt es nur geringfügig in der Turnhalle (veraltete Duschanlagen)
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Stauffenbergschule
Gebäudeanalyse über Teilenergiekennwertbewertung
Im Folgenden sind mögliche Modernisierungsmaßnahmen für das Gebäude aufgelistet. Diese basieren aus den Erkenntnissen aus der Gebäudebegehung vor Ort und der rechnerischen Gebäudeanalyse über Teilenergiekennwerte. Die aufgeführten Modernisierungsmaßnahmen sind noch
nicht auf Realisierbarkeit hin überprüft und damit nur als Ideenpool zu verstehen. Die fünf relevantesten Maßnahmen bzw. Maßnahmenempfehlungen aus diesen und anderen Maßnahmen sind in
Abschnitt 5 näher untersucht.
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Gebäudeanalyse: Stadtbücherei Heidelberg
Tabelle 0-1: Zusammenstellung möglicher Modernisierungsmaßnahmen für das Gebäude
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Stauffenbergschule
5 Modernisierungsempfehlungen
Auf Grundlage der Gebäudebegehung und der rechnerischen Gebäudeanalyse wurden unterschiedliche Modernisierungsmaßnahmen identifiziert. Diese sind in Abschnitt 0 in tabellarischer
Form dargestellt. Aus den möglichen Maßnahmen werden fünf Einzelmaßnahmen bzw. 5 Modernisierungsempfehlungen als Pakete aus diesen detaillierter ausgearbeitet. Eine Modernisierungsempfehlung kann dabei eine oder mehrere Modernisierungsmaßnahmen umfassen. Für jede Empfehlung werden die erzielbare Energieeinsparung mit einer Variante des TEK-Tools bestimmt und
die Investitionskosten im Rahmen einer Grobkostenschätzung ermittelt. Dazu können die Standardmaßnahmen verwendet werden, die von den Projektteilnehmern in der Datenbank DBKosten.xslm eingegeben werden können. Hieraus werden erste Aussagen zur Wirtschaftlichkeit
abgeleitet.
Weiter untersucht werden folgende fünf Modernisierungsempfehlungen mit folgenden Parametern:
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6.1 Modernisierungsempfehlung 1:
Abbildung 0-1: Modernisierungsempfehlung 1 -
Die Kosten der Modernisierung 1 wurden teils aus der Gesamtkostenberechnung des Hochbauamtes und teils aus der Datenbank übernommen. Die Aussagekraft der Grobkosten sollte als gering
betrachtet werden.
6.2 Modernisierungsempfehlung 2:
Abbildung 0-2: Modernisierungsempfehlung 2 –
Die Kosten der Modernisierung 2 wurden teils aus der Gesamtkostenberechnung des Hochbauamtes und teils aus der Datenbank übernommen. Die Aussagekraft der Grobkosten sollte als gering
betrachtet werden.
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Stauffenbergschule
Modernisierungsempfehlung 3:
Abbildung 0-3: Modernisierungsempfehlung 3 –
Die Kosten der Modernisierung 3 wurden teils aus der Gesamtkostenberechnung des Hochbauamtes und teils aus der Datenbank übernommen. Die Aussagekraft der Grobkosten sollte als gering
betrachtet werden.
6.3 Modernisierungsempfehlung 4:
Abbildung 0-4: Modernisierungsempfehlung 4-
Die Kosten der Modernisierung 4 wurden teils aus der Gesamtkostenberechnung des Hochbauamtes und teils aus der Datenbank übernommen. Die Aussagekraft der Grobkosten sollte als gering
betrachtet werden.
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Stauffenbergschule
6.4 Modernisierungsempfehlung 5:
Abbildung 0-5: Modernisierungsempfehlung 5 –
Die Kosten der Modernisierung 5 wurden teils aus der Gesamtkostenberechnung des Hochbauamtes und teils aus der Datenbank übernommen. Die Aussagekraft der Grobkosten sollte als gering
betrachtet werden.
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Stauffenbergschule
6.5 Zusammenfassung und Vergleich
Abbildung 0-6 Vergleich der jährlichen Gesamtkosten der verschiedenen Maßnahmenempfehlungen
Es ist zu erkennen, dass eine Wirtschaftlichkeit nur bei den Modernisierungsempfehlungen 1 und 5
gegeben ist. ME1 wegen der schlechten U-Werte des Gebäudes und bei der ME5 wegen der geringen Investition.
Die Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit beruhen auf einer ersten Schätzung auf Basis von
tabellierten Standartkosten und sind nicht als konkrete Kostenschätzung zu verstehen.
Diese Unterliegen einer genauen Planung.
6 Durchgeführte Messungen
Strom-Kurzeitmessung der bestehenden Lüftungsanlage im Neubau (keine Dokumentation und
Typenschilder vorhanden).
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Stauffenbergschule
7 Kurzzeitmessungen Strom Lüftungsanlagen
Messgerät: Dreiphasen-Datenlogger-Leistungsmessgerät (Leistungsmesser PCE-PA 8000)
Messort: Hauptschaltschrank Lüftungsanlage 1
Zeitraum: 14 Tage
Die einzige Lüftungsanlage im Neubau ist veraltet und verfügt nur über eine Tageszeitschaltuhr,
mit der Messung soll der tatsächliche Stromverbrauch der Luftförderung ermittelt werden, da nur
mündliche Angaben über Nennleistung und Volumenstrom über den Gebäudeservice vorhanden
sind.
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Stauffenbergschule
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Stauffenbergschule
Anhang – Literatur
[1]
Knissel, Jens und Hörner, Michael: Bewertung des Stromeinsatzes in NichtWohngebäuden mit der Teilkennwertmethode; HLH Bd. 56, Dez. 2005, S. 66-70
[2]
VDI 3807-4: VDI 3807-4:2008-08 Energie- und Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude,
Teilkennwerte elektrische Energie; Beuth Verlag, Berlin 2008
[3]
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung: Bekanntmachung der Regeln
für Energieverbrauchskennwerte und der Vergleichswerte im Nichtwohngebäudebestand;
Berlin, 2009
[4]
Knissel, Jens: Berechnungsgrundlagen des TEK-Tools; Teilbericht im Rahmen des Forschungsprojekts „Teilenergiekennwerte von Nicht-Wohngebäuden“ (FKZ :03274331J) gefördert vom BMWi/PTJ; Darmstadt 2011
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Stauffenbergschule
8 Anhang: Datenerhebung
9.1 Vom Eigentümer zur Verfügung gestellte Unterlagen
Als Unterlagen standen Pläne zum Teil in schlechter Qualität zur Verfügung, es gibt eine Gebäudebestandsanalyse aus dem Jahr 1993 aus denen die Flächen und U-Werte entnommen wurden.
Es ist ein Lichtkonzept für die geplante Beleuchtungssanierung aus dem Jahr 2010 vorhanden,
aus diesem wurde zum Teil die Zonierung gezogen, wenn dies aus den Plänen nicht möglich war.
Beschreibung
Aktualität
(- / 0 / +)
-
Architektenpläne
Bemerkung
bemaßte Grundrisse, 1:50
bemaßte Schnitte, 1:200
Ansichten
Baubeschreibung
EnEV-Nachweis oder Vergleichbares zum
Bauantrag/Baufertigstellung
-
Raumbuch, Flächenangaben
Angaben für Gesamtgebäude nach
Kategorien DIN 277
Angaben geschossweise
Angaben nach Nutzungszonen
Technische Unterlagen Gebäudehülle
Bauteilkatalog
Sonstiges
Technische Unterlagen Wärmeversorgungsanlagen
Schemata
Anlagen- und Funktionsbeschreibung
Darstellung der Versorgungsbereiche
im Grundriss
Technische Unterlagen Kälteversorgungsanlagen
Schemata
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-
Gebäudeerfassung für
gieausweis HBA 1993
Ener-
Stauffenbergschule
Anlagen- und Funktionsbeschreibung
Darstellung der Versorgungsbereiche
im Grundriss
Technische Unterlagen RLT-Anlagen
Schemata
Anlagen- und Funktionsbeschreibung
Lüftungsgesuch
Abnahmemessungen
Darstellung der Versorgungsbereiche
im Grundriss
Technische Unterlagen Beleuchtungsanlage
+
Lichtkonzept für Beleuchtungssanierung Ingenieurbüro
Kitzerow
-
Gebäudeordner des Hochbauamtes
Anlagen- und Funktionsbeschreibung
Darstellung der Versorgungsbereiche
im Grundriss
Wartungsunterlagen
Verträge
Protokolle
Sonstige Unterlagen
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Stauffenbergschule
9 Anhang: Weitere Analysen zum Lastgang des Gebäudes
Ergänzend zu Abschnitt 4.2 sind im Folgenden die Dauerline des elektrischen Energieverbrauchs
(Abbildung 7) sowie der Tagesverbrauch an elektrischer Energie im Zeitverlauf (Abbildung 8) dargestellt.
Abbildung 7: Dauerlinie des gesamten elektrischen Energieverbrauchs des Gebäudes
Zu erkennen, an der Dauerlinie ist, dass Leistungen über 80kW nur bei 10% der Laufzeit erreicht
werden und das die Spitze bei 140kW liegt.
Abbildung 8: Tagesverbräuche an elektrischer Energie des untersuchten Gebäudes im Zeitverlauf
Klar zu erkennen bei den Tagesverbräuchen, sind die Schulferien und die Wochenenden, des
sonst sehr homogenen Verbrauchs.
Seite - 25
Stauffenbergschule
Anhang: TEK – Bewertung je Nutzungseinheit
2.1 Flächen der Nutzungseinheiten
1) Verwaltung
2) Schule
1) Verwaltung
2) Schule
3) Turnhalle
3) Turnhalle
Fläche
Anteil an
m²
beh. NGF
306
6%
4.680
87%
409
8%
5.395
100%
3) Turnhalle
2.2 Endenergiebedarf der Gewerke je Nutzungseinheit
900.000
800.000
Endenergiebedarf in kWh/a
700.000
600.000
Für Grafik
500.000
1) Verwaltung
Heizung
2) Schule
400.000
3) Turnhalle
300.000
Warmwasser Beleuchtung Luftförderung Kälte
Dampf
Arbeitshilfen
-2.456
3.507
4.467
4.811
0
0
3.074
713.436
0
62.278
7.669
0
0
7.380
-2.513
9.942
6.140
4.480
0
0
0
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
#WERT!
200.000
100.000
0
1) Verwaltung
2) Schule
3) Turnhalle
-100.000
2.3 Teilenergiekennwertbewertung je Nutzungseinheit
Bezeichnung 1) Verwaltung
Fläche der Nutzungseinheit
2) Schule
306 m²
3) Turnhalle
4680 m²
409 m²
#WERT!
#WERT!
TEK-Bewert. PE-Kennwert TEK-Bewert. PE-Kennwert TEK-Bewert. PE-Kennwert TEK-Bewert. PE-Kennwert TEK-Bewert. PE-Kennwert
Arbeitshilfen
-
kWh/(m²a)
-
kWh/(m²a)
Mittel
10
Gering
2
0
0
Dampf
0
0
Kälte
0
0
Luftförderung
Gering
kWh/(m²a)
0
16
Gering
2
Hoch
13
Gering
15
0
Sehr gering
24
152
Sehr gering
-6
Beleuchtung
Gering
15
Warmwasser
Gering
11
Sehr gering
-8
Heizung
-
Mittel
Gering
Abbildung 0-1: Bewertung je Nutzungseinheit
Seite - 26
11
-
kWh/(m²a)
-
kWh/(m²a)
Stauffenbergschule
10 Anhang: TEK – Bewertung auf Zonenebene
3.1 Heizung
Nr. und Name
Std.-nutzung
Fläche
Nutz.-
Ist-Wert Zone (Endenergie)
Vergleichswert - gering
m²
einheit
TEK-Bewert.
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
306
1
Sehr gering
-8,0
100,7
-80
46,0
89,7
512
1) Verwaltung
01 Einzelbüro
2) Klassen
08 Klassenzimmer3.250
2
Hoch
217,5
110,2
1.974
52,2
177,9
294
3) Flure/Nebenräume
19 Verkehrsfläche 1.300
2
Sehr gering
11,1
83,5
133
51,3
22,7
2.259
4) Turnhalle
31 Sporthalle
409
3
Sehr gering
-6,1
245,3
-25
24,5
98,5
249
5) WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
2
Sehr gering
-60,7
181,9
-334
110,0
242,3
454
Tabelle 10-1: Bewertung auf Zonenebene - Heizung
3.2 Beleuchtung
Nr. und Name
Std.-nutzung
Fläche
m²
1) Verwaltung
01 Einzelbüro
2) Klassen
306
Nr. Beleuch-
Ist-Wert Zone (Endenergie)
tungsanlage TEK-Bewert.
Vergleichswert - gering
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
1
Gering
14,6
16,0
911
17,5
18,3
956
08 Klassenzimmer3.250
2
Hoch
16,0
15,2
1.054
6,9
8,4
819
3) Flure/Nebenräume
19 Verkehrsfläche 1.300
3
Sehr hoch
7,1
9,6
733
0,7
4,8
140
4) Turnhalle
31 Sporthalle
409
5
Gering
15,0
8,6
1.754
15,0
8,6
1.732
5) WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
4
Hoch
9,3
16,7
557
0,9
9,5
94
Tabelle 10-2: Bewertung auf Zonenebene: Beleuchtung
Seite - 27
Stauffenbergschule
3.3 Luftförderung
Nr. und Name
Std.-nutzung
Fläche
Nr. RLT-
Ist-Wert Zone (Endenergie)
Vergleichswert - gering
m²
anlage
TEK-Bewert.
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
306
1
Gering
15,7
7,6
2.080
10,8
3,3
3.250
1) Verwaltung
01 Einzelbüro
2) Klassen
08 Klassenzimmer3.250
0
3) Flure/Nebenräume
19 Verkehrsfläche 1.300
1
Gering
0,0
0,0
2.080
0,0
0,0
3.250
4) Turnhalle
31 Sporthalle
409
2
Gering
11,0
8,6
1.280
12,8
2,5
5.100
5) WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
1
Gering
59,0
28,3
2.080
40,6
12,5
3.250
Tabelle 10-3: Bewertung auf Zonenebene: Luftförderung
3.4 Kälte
Nr. und Name
Std.-nutzung
Fläche
Nutz.-
m²
einheit
306
1
1) Verwaltung
01 Einzelbüro
2) Klassen
08 Klassenzimmer3.250
2
3) Flure/Nebenräume
19 Verkehrsfläche 1.300
2
4) Turnhalle
31 Sporthalle
409
3
5) WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
2
Ist-Wert Zone (Endenergie)
TEK-Bewert.
kWh/(m²a)
Tabelle 10-4: Bewertung auf Zonenebene: Kälte
Seite - 28
W/m²
Vergleichswert - gering
h/a
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
Stauffenbergschule
3.5 Dampfbefeuchtung
Nr. und Name
Std.-nutzung
Fläche
Nutz.-
m²
einheit
306
1
1) Verwaltung
01 Einzelbüro
2) Klassen
08 Klassenzimmer3.250
2
3) Flure/Nebenräume
19 Verkehrsfläche 1.300
2
4) Turnhalle
31 Sporthalle
409
3
5) WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
2
Ist-Wert Zone (Endenergie)
TEK-Bewert.
kWh/(m²a)
Tabelle 10-5: Bewertung auf Zonenebene Dampfbefeuchtung
Seite - 29
W/m²
Vergleichswert - gering
h/a
kWh/(m²a)
W/m²
h/a
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11 Anhang: TEK - Kurzdokumentation
2.1 Gebäudebezogene Übersichtsdarstellung - Kennwerte sind auf die beheizte Nettogrundfläche des Gebäudes bezogen
2.1.1 spezifische Hüllfläche
Bauteilfläche (BTF)
spezifisch
absolut
m²BTF
m²BTF/m²NGF
Außenwand
0,538
2.905
Dach
0,326
1.759
Kellerdecke
0,326
1.759
Fenster O,S,W
0,181
975
Fenster N
0,009
48
Fenter hor.
0,000
0
ges. Gebäude
1,380
7.446
2.1.2 Mittlere Nutzungseigenschaften
spez. hyg. Mindestaußenluftvolumenstrom
Raumsolltemperatur Heizung
Raumsolltemperatur Kühlung
Wartungswert der Beleuchtungsstärke
Nutzungszeit
Wärmequellen (Personen und Arbeitshilfen)
U-Wert
g_tot
W/(m²K)
1,50
0,76
1,38
3,12
3,39
0,00
1,52
0,52
0,70
0,00
0,53
15,08
21,0
0,0
266
1.757
108
Zuluftvent.
2.1.5 Luftförderung
Nennvolumenstrom
8.000
Dimensionierungsfaktor
182%
installierte Leistung
6,50
spezifische Ventilatorleistung
2,93
Vollbetriebszeit
1649
Endenergiebedarf
2,0
Primärenergiebedarf
5,2
Abluftvent.
4.000
91%
3,00
2,70
2080
1,2
3,0
m³/h
kW
kW/(m³ s)
h/a
kWh/(m²a)
kWh/(m²a)
2.1.6 Wärmeerzeugung Heizung und Warmwasser (zental + dezentral)
Nutzenergiebedarf
116,8 kWh/(m²a)
davon Warmwasser
1,7 kWh/(m²a)
zusätzliche Verluste Verteilung*
10,9 kWh/(m²a)
Erzeugernutzwärmeabgabe
123,9 kWh/(m²a)
Nennleistung (Soll: Heiz. berechnet * 1,3)
754 kW
Dimensionierungfaktor** (nur zentr. Erz.)
60%
Erzeugerauftwandszahl
1,08 Endenergie Wärmeerzeugung
133,8 kWh/(m²a)
davon elektrische Energie
0%
Primärenergie Wärmeerzeugung
136,1 kWh/(m²a)
m³/(m²h)
°C
°C
Lux
h/a
Wh/(m²d)
Tabelle 11-1: Gebäudebezogene Übersichtsdarstellung (Kennwerte auf Energiebezugsfläche bezogen) – Teil 1
Seite - 30
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2.1.3 Nutzenergie Raum- und RLT-System
Nutzenergiebedarf Heizung und Kühlung
Heizung
Kälte
kWh/(m²NGFa)
Raumsystem
115,1
0,0
RLT-Anlage
0,0
0,0
Summe
115
0
max. Heiz- bzw. Kühllast
Raumsystem
RLT-Anlage
Summe
2.1.4 Beleuchtung
installierte Leistung
mittlere Bewertungsleistung
Vollbetriebszeit
Endenergie Beleuchtung
Primärenergie Beleuchtung
2.1.7 Kälteerzeugung (zentral + dezentral)
Nutzenergiebedarf
zusätzliche Verluste Übergabe, Verteilung
Erzeugernutzkälteabgabe
maxmale thermische Kälteleistung
Dimensionierungfaktor*** (nur zentr. Erz.)
Jahreskälteleistungszahl
Endenergie Kälteerzeugung
davon elektrische Energie
Primärenergieenergie Kälteerzeugung
Endenergie Hilfsenergie Kälte
Teilkennwert Kalt-/Kühlwasserverteilung
Dampf
0,0
-
Heizung
Kälte
W/m²NGF
104
0
3
0
107
0
72
13,4
1.008
14
35
0,0
0,0
0,0
0
kWh/(m²a)
kWh/(m²a)
kWh/(m²a)
kW
0,00
#NV
0
#NV
0,0
0,0
kWh/(m²a)
%
kWh/(m²a)
kWh/(KW a)
2.1.8 Dampferzeugung
Endenergiefaktor
0,00 Endenergie Dampferzeugung
0 kWh/(m²a)
Primärenergie Dampferzeugung
0 kWh/(m²a)
*) Ein Teil der Verteilverluste reduziert den Nutzenergiebedarf Heizung
**) (Nennwärmeleistung Typenschild)/(berechnete max. Heizleistung * 1,3)
***) (Nennkälteleistung Typenschild)/(berechnete max. Kälteleistung * 1,3)
kW
W/m²
h/a
kWh/(m²a)
kWh/(m²a)
Tabelle 11-2: Gebäudebezogene Übersichtsdarstellung (Kennwerte auf Energiebezugsfläche bezogen) – Teil 2
Seite - 31
Stauffenbergschule
2.2.2 Zoneninformationen
5.395
m²
Grundfläche aller beheizten Zonen
0
m²
Grundfläche aller gekühlten Zonen
Zonenname
Konditoinierung ( 1=vorhanden)
Standard-
Zonen-
RLT-
Heizung /
mech.
Kälte
nutzung
fläche
Anlage
Warmwasser
Lüftung
Befeuchtung
m²
Nr
Kennwerte bezogen gesamte beheizt bzw. gekühlte Fläche
Verwaltung
01 Einzelbüro
Zone 2
Klassen
08 Klassenzimmer3.250
Zone 3
Flure/Nebenräume
Zone 4
Zone 5
306
Heizung
Zone+RLT
Kälte
Erzeuger
Zone+RLT
kWh/(m²a)1
5.395
Zone 1
Nutzenergie
1
1/1
19 Verkehrsfläche 1.300
1
Turnhalle
31 Sporthalle
409
WC, Duschen
16 WC, Sanitär
130
111
122
1
/
-17,7
-7,4
/
191,1
201,4
1/
1
/
0,0
10,3
2
1/1
1
/
-16,0
-5,7
1
1/
1
/
-66,5
-56,2
1/
1) Flächenbezug: Zonenfläche
Tabelle 11-3: Übersicht Zonen
Seite - 32
Erzeuger
Stauffenbergschule
2.2.3 Beleuchtungsanlagen
5.395
m²
Grundfläche aller belichtete Zonen
Zonenname
Kennwerte bezogen gesamte belichtete Fläche
Zonen-
Beleuchtungssystem
fläche
Nr. / Bezeichung
Beleuchtungs-
elektrische
stärke
Bewertungsleistung
m²
Lux
W/m² 1
5.395
261
13
5
500
16,0
3,2
306
1 / Leuchtstofflampe stabförmig mit KVG
Regelung
bedarf
kWh/(m²a) 1
W/(m² 100lux) Ermittlung
Zone 1
Verwaltung
Zone 2
Klassen
3.250
2 / Leuchtstofflampe kompakt mit externem KVG300
15,2
5,1
Zone 3
Flure/Nebenräume
1.300
3 / Leuchtstofflampe stabförmig mit KVG
100
9,6
9,6
Zone 4
Turnhalle
409
5 / Leuchtstofflampe stabförmig mit KVG
300
8,6
2,9
Zone 5
WC, Duschen
130
4 / Leuchtstofflampe stabförmig mit KVG
200
16,7
8,4
Endenergie-
14
Lamp. zählen
man.
15
Lamp. zählen
man.
16
Lamp. zählen
man.
7
Lamp. zählen
man.
15
Lamp. zählen
man.
9
spezifische
Endenergie
Teilkennwert
1) Flächenbezug: Zonenfläche
Tabelle 11-4: Übersicht Beleuchtungsanlagen
2.2.4 RLT-Anlagen (bezogen auf die jeweils belüftete Fläche)
Zuluft
Bezeichnung
belüftete
Fläche
Heiz-/
Kühlregister
Befeuchter /
WRG
1
max. Vol-
1.736
Heizreg.
max. elektr. Dimensionie2
Leistung
umenstrom
Leistung
Leistungsauf.
kWh/(m²a)
DIN 18599
m³/h
kW
m³/h
kW
-
kW/(m³/s)
bzw. Anteil
kWh/(m³/h a)
8.000
6,50
4.000
3,00
182%
2,85
7,91
5,51
4.000
3,00
4.000
3,00
126%
2,70
74%
3,91
Kennwerte bezogen gesamte mechanisch belüftete
2.145
Fläche
Neubau
max. Vol-
umenstrom
m²
RLT 1
Abluft
max. elektr.
kein / W) 0,45
rungsfaktor
1) Sp-nr = Sprühbefeuchter nicht regelbar; Sp-r = Sprühbefeuchter regelbar; Dmpf = Dampfbefeuchter; W = Wärmerüchgewinnung; WF = Wärme- und Feuchterückgewinnung
2) Nennvolumenstrm bezogen auf hygischen Mindestaußenluftbedarf der versorgten Zonen
Tabelle 11-5: Übersicht RLT-Anlagen
Seite - 33
Stauffenbergschule
2.2.5 Dezentrale Wärmeerzeuger (bezogen auf jeweils versorgte Fläche)
vers. Fläche
Leistung
Erzeugerauf-
Endenergie
m²
kW
wandszahl
kWh/(m²a) 1
Heizung
Elektrische Direktheizung
Elektrische Speicherheizung
Warmwasser
el. Durchlauferhitzer
el. Kleinspeicher
2.2.6 Zentrale Wärmeerzeuger für Heizung und Warmwasser (bezogen auf gesamte von zentralen Wärmeerzeugern beheizte Fläche
5.395
m²
Grundfläche alller über zentrale Wärmeerzeuger beheizten Zonen
715
m²
Grundfläche aller über zentrale Wärmeerzeuger mit Warmwasser versorgten Zonen Fläche
Bezeichnung
Erzeugerart
Baujahr
thermische
Nennleistung 2
kW
Kennwerte bezogen gesamte zentral beheizte Fläche
Wärmeerz. 1
Kessel 1+2
Brennwertkessel verbessert (Gas; Heizöl)
2009
Wärmeerz. 2
2) Vor Ort ermittelt, d.h. kein Berechnungsergebnis
Tabelle 11-6: Übersicht Wärmeerzeuger
Seite - 34
Erzeugeraufwandszahl
Heizung
Warmwasser
Endenergie
kWh/(m²a)
bzw. Anteil
450
1,08
1,08
138
450
1,08
1,08
100%
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2.2.7 Dezentrale Kälteerzeuger (bezogen auf jeweils versorgte Fläche)
vers. Fläche
Leistung
Erzeugerauf-
Endenergie
m²
kW
wandszahl
kWh/(m²a) 1
Kompaktklimagerät (Fenster, Wand)
Split-System - ein/aus
Split-System - stetig geregelt
Multi-Split-System - ein/aus
Multi-Split-System - stetig geregelt
VRF-System variabler Kühlmassenstrom
2.2.8 Zentrale Kälteerzeuger (bezogen gesamte von zentralen Kälteerzeugen gekühlte Fläche
0
m²
Bezeichnung
Über zentrale Kälteerzeuger gekühlte Fläche
Erzeugerart
Baujahr
thermische
Nennkälte-
Kälteleistung 2 leistungszahl
Kennwerte bezogen gesamte zentral gekühlte Fläche
mittlerer Teil- Teilkennwert
lastfaktor
-
-
-
bzw. Anteil
0,0
0,0
0,00
0,0
#NV
#NV
#NV
Erz. 2
#NV
#NV
Seite - 35
kWh/(m²a)
#NV
Tabelle 11-7: Übersicht Kälteerzeuger
Endenergie
kW
Erz. 1
2) Vor Ort ermittelt, d.h. kein Berechnungsergebnis
Erzeuger-
Kälteerzeung aufwandszahl
Stauffenbergschule
Seite - 36
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12 Interner Anhang: Energetische Bilanzierung mit dem TEK-Tool
14.1 Anmerkungen zu Plausibilitätsprüfung und Anpassungen
Das TEK-Tool kommt den tatsächlichen Verbrauchswerten mit 85% bei der Heizenergie und 93%
beim Stromverbrauch sehr nahe. Plausibilitäten wären bei den angenommenen U-Werten Altbau
und TH zu prüfen.
14.2 Differenzen zu Standardnutzungsprofilen DIN V 18599
Bei den Nutzungszeiten, Raumtemperaturen,und Wärmequellen gibt es nur leichte Differenzen
zwischen den Objektspezifischen und Standardnutzungsprofilen.
Differenzen zwischen der vorgefundenen Nutzung und den Standardnutzungen der DIN V 18599
traten insbesondere bei folgenden Punkten auf
Standardnutzungsprofil
Diskutiere Angabe
Zonenbezeichnung
Diskutiere Angabe
Zonenbezeichnung
Diskutiere Angabe
Zonenbezeichnung
Erläuterung der Differenzen
Standardnutzungsprofil
Erläuterung der Differenzen
Standardnutzungsprofil
Erläuterung der Differenzen
Seite - 37
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14.3 Vereinfachte Hüllflächenermittlung
Zur überschlägigen Ermittlung der Hüllfläche ist im Zuge des Forschungsprojektes ein Verfahren
zur vereinfachten Hüllflächenermittlung entwickelt worden. Dieses soll im Rahmen der Gebäudeanalysen getestet werden. Deswegen werden ergänzend zur vereinfachten Hüllflächenermittlung
die tatsächlichen Hüllflächen ermittelt und die Differenzen ermittelt. In Tabelle 12-1 sind die Differenzen als Prozentwert zur detaillierten Ermittlung dargestellt. In Fehler! Verweisquelle konnte
nicht gefunden werden. sind die Auswirkungen der objektspezifischen und vereinfachten Hüllflächenermittlung auf das Verhältnis Bedarf/Verbrauch sowie End- und Primärenergiekennwerte und
die Gesamtbewertung für das Gebäude dargestellt.
Tabelle 12-1: Prozentuale Abweichung von vereinfacht ermittelten Hüllflächen und detailliert ermittelten Hüllflächen (bezogen auf die detailliert ermittelte Hüllfläche)
Die detaillierte und die einfache Hüllflächenermittlung weisen einen erheblichen Unterschied von
87% auf, dies kann zu einem an der Stufenförmigen Bauweise des Neubaus liegen und zu anderem an der Außenwand gegen Erdreich, die wesentlich geringer ist, da ein Großteil der Kellergeschosse nicht im Erdreich liegen.
14.4 Teilenergiekennwertbewertung
Für die Gebäudeanalyse wird vom Programm automatisch die so genannte Teilenergiekennwertbewertung durchgeführt. Diese gibt eine erste Einschätzung der energetischen Effizienz je Gewerk. Hierzu wird der berechnete Bedarf mit für die Standardnutzungen tabellierten Teilenergiekennwerten verglichen. Die Teilenergiekennwertbewertung wird auf Zonenebene (Abschnitt 10)
vorgenommen und über die Nutzungseinheit (Abschnitt 0) auf Gebäudeebene (Tabelle 4-1) aggregiert.
Die Teilenergiekennwertbewertung geht von den für die Zonen gewählten Standardnutzungen aus.
Die Wahl der Standardnutzungen hat damit für die Teilenergiekennwertbewertung entscheidende
Bedeutung. Da die Teilenergiekennwerte zunächst nur für die Standardnutzungen gelten, müssen
die Teilenergiekennwertbewertungen vor dem Hintergrund der gewählten Standardnutzungen und
den realen Randbedingungen vom Energieberater auf Plausibilität geprüft werden.
Für die Gebäudeanalyse werden überwiegend die Teilenergiekennwertbewertungen auf Zonenebene aus Abschnitt 10 herangezogen. In Abschnitt 10 werden neben der Bewertung des IstZustandes die tabellierten Teilenergiekennwerte für die Energieaufwandsklasse „gering“ ausgewiesen. Die Aufwandsklasse „gering“ repräsentiert einen üblichen Neubaustandard. Dieser Wert
gibt einen Anhaltspunkt, welcher Zustand im Rahmen der Modernisierung erreichbar ist. Neben
Seite - 38
Stauffenbergschule
den Endenergiekennwerten werden auf Zonenebene die spezifische Leistung und die Vollbetriebszeit angegeben. Der Vergleich mit der Klasse „gering“ gibt einen Hinweis, ob Verbesserungen eher
bei der installierten Leistung oder der Betriebszeit möglich sind.
Der Test der automatischen Gebäudeanalyse über Teilenergiekennwertbewertung ist Teil des Forschungsprojektes. Deswegen werden im Folgenden neben den zutreffenden und hilfreichen Bewertungen auch die nicht zutreffenden Bewertungen aufgezeigt.
Die Teilenergiekennwertbewertung Heizung, auf Zonen und Nutzungsebene, ist mit der Bewertung “Sehr gering“ bei den Zonen Verwaltung, Flure und Nebenräume, WC, Duschen
und Turnhalle nicht Plausibel, es werden negative Werte angezeigt.
Auf Gebäudeebene ist Teilenergiekennwertbewertung Plausibel.
Seite - 39
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13 Interner Anhang – Kurzzeitmessungen
Kurzzeitmessungen Strom Lüftungsanlagen
Die Lüftungsanlage im Neubau ist veraltet und verfügt nur über eine Tageszeitschaltuhr,
mit der Messung soll der tatsächliche Stromverbrauch der Luftförderung ermittelt werden.
Messort: Hauptschaltschrank Lüftungsanlagen 1-18
Messgerät: Dreiphasen-Datenlogger-Leistungsmessgerät (Leistungsmesser PCE-PA 8000)
Zeitraum: 14 Tage
Verfahren: Hochrechenprognose Kurzeitmessung IWU
Ergebnisse: siehe Kapitel 8
Seite - 40
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14 Interner Anhang Zeitaufwand
Tab. 1: Zeitaufwand für die Gebäudeanalysen
Projektbeschreibung
Gebäude
Energiebezugsfläche
m²
Zeitaufwand für Bearbeitung in h
Lfd. Nr. Aufwand in h
9,00
1
5,00
2
4,00
32,00
3
9,00
4
3,00
5
6,00
6
12,00
7
2,00
20,00
8
2,00
9
2,00
10
4,00
11
12,00
6,00
12
6,00
13
0,00
14
0,00
67,00
Rationalisierungsfaktor
0,00
0,00
0,00
26,25
20,00
0,00
50,00
30,00
0,00
18,00
0,00
0,00
0,00
30,00
20,00
20,00
0,00
0,00
19,70
Stauffenbergschule _ Berufschule
Stauffenbergschule
5.395
Bescheibung
Datenbeschaffung
Beschaffen und auswerten existierender Unterlagen
Vor-Ort-Termin
Gebäudeanalyse mit TEK-Tool
Zonierung, Zonenflächen
Objektspezifische Hüllfäche bestimmen
Softwareeingabe
Plausibilitätsprüfung
Modernisierungsempfehlungen
Weitere Untersuchungen
Verbrauchsanalysen
Lastganganalysen
Kurzzeitmessungen
Dokumentation und Präsentation
Sonstiges
WiBe
Gesamt
Tabelle 14-1: Zeitaufwand für Gebäudeanalysen
Seite - 41
Stauffenbergschule
15 Anhang: Fotos Gebäude und Anlagentechnik
Neubau West
Altbau West
Seite - 42
Stauffenbergschule
Oberste Geschossdecke Altbau
Turnhalle
Seite - 43
Stauffenbergschule
Bel. Neubau Treppen
Beleuchtung Altbau Flure
Seite - 44
Stauffenbergschule
Neue Heizungsanlage
Luftheizung Turnhalle
Seite - 45