Energetische Bewertungen an Schulen Ermittlung des Bedarfs an energetischer Sanierung in Berliner Schulen

Kooperationsprojekt des CITY-Büro Berlin und Bündnis 90/Die Grünen im Abgeordnetenhaus von Berlin

CITY-Büro Dr. Axel Nünke

Stefan Fürkus

www.city-buero-berlin.de

Bündnis 90/Die Grünen Özcan Mutlu, MdA

Michael Schäfer, MdA

Bildungspolitischer Sprecher

energiepolitischer Sprecher

www.gruene-fraktion-berlin.de

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Inhaltsverzeichnis Vorwort

Seite 3

Energetische Bewertung von Schulen

Seite 5

1. Vorbemerkungen

Seite 5

2. Ergebnisse der energetischen Bewertungen

Seite 6

2.1

Grundschule im Grünen

Seite 6

2.2

Lina-Morgenstern-Oberschule

Seite 17

2.3

Werner-Stephan-Oberschule

Seite 36

2.4

Wilhelm-Hauff-Grundschule

Seite 50

2.5

Sporthalle Berlin-Zehlendorf

Seite 62

3. Zusammenfassung

Seite 76

4. Luftqualität und Raumklima in Unterrichtsräumen

Seite 77

5. Hinweise zur Berechnung

Seite 79

6. Begriffsbestimmungen

Seite 81

7. Haftungsausschluss

Seite 82

Seite

2

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Sehr geehrte Damen und Herren, liebe Freundinnen und Freunde,

wir alle wissen, dass die Schulumgebung das Lernverhalten von Schülerinnen und Schülern maßgeblich beeinflusst. Dies war für uns der Ausgangspunkt seit Sommer 2008, uns mit dem Thema Schulgebäude, und für Berlin bedeutet dies in vielen Fällen „marode“ Schulgebäude, zu beschäftigen. Mangelnder Brandschutz, vielfältige Gebäudeschäden und ein Sanierungsbedarf in Höhe von ca. 1 Milliarde Euro sind seitdem in aller Munde. Was uns als Grüne jedoch besonders auf den Nägeln brennt, war und ist die mangelhafte Energieeffizienz der Schulen, die uns jährlich im Bildungshaushalt mit Unsummen belastet. Der rot-rote Senat hat hier keine nennenswerte Schritte gemacht, sich an den Förderprogrammen zur energetischen Sanierung öffentlicher Gebäude zu beteiligen – aus unserer Sicht ein Skandal erster Güte. Während in vielen privaten Haushalten moderne Heizungsanlagen oder gezielte Wärmedämmung längst eine Selbstverständlichkeit sind, mangelt es in den mehr als 750 Schulstandorten in Berlin an grundsätzlichen Energieeffizienzmaßnahmen. Wir wissen, dass zur Herstellung von Energieeffizienz die Beseitigung von Gebäudeschäden als Voraussetzung notwendig ist. Wir wissen aber auch, dass energieeffiziente Sanierung und Modernisierung der Berliner Schulgebäude sich überwiegend durch die zukünftigen Einsparungen in den Folgejahren selbst amortisiert. Zusammen mit dem Bildungsträger „CITY-Büro Berlin“, der Energieberater ausbildet, haben wir deshalb exemplarisch, in Kooperation mit der Lina-MorgensternOberschule, der Werner-Stephan-Hauptschule, der Grundschule im Grünen und der Wilhelm Hauff Grundschule, sowie für die Sporthalle in Zehlendorf von den SeminarteilnehmerInnen im Rahmen ihrer Ausbildung, Energiegutachten erstellen lassen. Für uns liefern die Gutachten den Beweis, dass mit der Sanierung auf Grund dieser Befunde schnellstmöglich begonnen werden muss. In Kreuzberg-Friedrichshain wollen wir mit dem grünen Bezirksbürgermeister Franz Schulz eine zügige Umsetzung durchsetzen und so zeigen, dass Investitionen in Klimaschutz Zukunftsinvestitionen sind. Damit wird der „Green New Deal“ konkretisiert. Für die Schulen bedeutet die energetische Sanierung, dass die Schülerinnen und Schüler praktisch erleben, was der abstrakte Begriff Nachhaltigkeit bedeutet und am konkreten Sanierungsfall ihrer Schule lernen können. Seit November 2008 ist nun der Bildungssenator wach geworden. Unser Bürgermeister Wowereit hat sich endlich dazu durchgerungen, zur Schulsanierung zusätzliche 50 Seite

3

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Mio. Euro bereitzustellen - angesichts der vom Schulsenator geschätzten 950 Mio. erst mal ein Tropfen auf den heißen Stein. Wir fordern hier nachdrücklich: 1. Die energetische Begutachtung muss Teil der Sanierungsplanung der Behörden für die Schulen werden. 2. Finanzierungskonzepte für Energieeffizienzinvestitionen in Berlin müssen die Einbeziehung entsprechender Bundesmittel beinhalten. 3. Die energetische Sanierung muss Schwerpunkt bei der Umsetzung des Konjunkturprogramms werden. Zusätzlich sind in erheblichen Umfang auch Landesmittel aus den Überschüssen des Haushaltsjahres 2008 in Höhe von 940 Mio. Euro zur Finanzierung eines revolvierenden ökologischen Investitionsfonds zu geben. 4. Sanierungsmaßnahmen können in Pädagogik- und Unterrichtskonzepten der Schulen eingebunden werden. 5. Best-Practice Beispiele müssen gesammelt und ausgetauscht werden können.

Der Klimaschutz an Schulen und öffentlichen Gebäuden muss endlich realisiert werden!

In diesem Sinne wünsche ich ihnen viel Spaß beim Lesen,

Ihr Özcan Mutlu

Mein herzlicher Dank gilt Herrn Dr. Nünke, Leiter des CITY-Büro Berlin, Herrn Fürkus, dem Lehrgangsleiter, sowie den teilnehmenden Schulen für ihre engagierte Mitarbeit. Ganz besonderen Dank richte ich auch an alle TeilnehmerInnen der Aus- und Weiterbildung zum Energieberater des CITY-Seminars, ohne deren außerordentliches Engagement dieses Projekt nicht hätte realisiert werden können.

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

„Energetische Bewertung von Schulen“ 1. Vorbemerkungen Im Rahmen der Aus- und Weiterbildung zum Energieberater im CITY-Seminar Berlin wurde in 2008 mit Unterstützung der Fraktion der Grünen im Berliner Abgeordnetenhaus und interessierter Schulen eine energetische Bewertung von Schulen vorgenommen. Dabei wurden die Objekte in Gruppenarbeit durch die Kursteilnehmer aufgenommen und berechnet. Ziel war die energetische Bewertung der Schulen, die Benennung von energetischen Potentialen und die praktische Umsetzung des theoretischen Wissens zur energetischen Bewertung von Nichtwohngebäuden nach DIN 18599 an realen Gebäuden zur praxisnahen Ausbildung der Kursteilnehmer im CITY-Seminar Berlin. Die Betreuung der Gruppenarbeit und der Berechnungen im CITY-Seminar erfolgte durch S. Fürkus, K. Sohn und S. Sandek. Die Berechnung der Objekte erfolgte mit Hilfe der Standardrandbedingungen der DIN 18599 Teil 10 und mit Vereinfachungen in Anlehnung an die „Bekanntmachung der Regeln zur Datenaufnahme und Datenverwendung im Nichtwohngebäudebestand“ vom 26.07.2007, herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Die Umsetzbarkeit aller berechneten Vorschläge bedarf einer weiterführenden detailierten Untersuchung. Die vorliegende Bewertung ersetzt keine detailierte Planungsleistung. Die Investitionsberechnung basiert auf einer Kostenschätzung und beinhaltet i.A. nur die energierelevanten Kosten zur Abschätzung der Amortisation der energetischen Verbesserungen. Die ermittelten Kosten stellen nicht die Gesamtkosten der Baumaßnahme dar und können nur Grundlage einer umfassenden individuellen Wirtschaftlichkeitsberechnung unter Berücksichtigung aller energierelevanten Kosten im Einzelfall, weiterer Randbedingungen und Fördermittel sein. Die Kostenschätzung kann deshalb nicht für eine Ausschreibung verwendet werden. Die Anforderungen des Umweltentlastungsprogramms entsprechen den Forderungen des Auswahlverfahrens zum Stichtag 30.01.2009. Im Folgenden werden für die bearbeiteten Objekte die Ergebnisse im Überblick dargestellt und erläutert.

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2. Ergebnisse der energetischen Bewertung 2.1

Grundschule im Grünen

Adresse: Malchower Chaussee 2, 13051 Berlin Objektteil: Hauptgebäude und Turnhalle 2.1.1

Allgemeine Angaben

Baujahr:

1934

Sanierungen:

1994 erfolgte eine umfangreiche Modernisierung der Fassade, der Fenster, der Heizungsund Warmwassersysteme, sowie der Elektrik.

Geometrie Nettogrundfläche [m²]:

1.450,14 Wärmeübertrag. Hüllfläche [m²]:

3.892,42

Bruttovolumen [m³]:

6.970,40 Nettovolumen [m³]:

5.576,06

2 Geschosshöhe [m]:

3,61

96,12 Charakteristische Breite:

11,58

Anzahl der Geschosse: Charakteristische Länge:

2.1.2 Bewertung Ist-Zustand Das Gebäude befindet sich in einem optisch guten Zustand. Durch die im Jahre 1994 erfolgte Sanierung wurde die haustechnische Versorgung auf den damaligen Stand der Technik gebracht. Teilweise ist auch in wärmeschutztechnische Maßnahmen investiert worden. Im Bereich der Turnhalle sind im Deckenbereich und im Fußboden der Halle Dämmmaßnahmen erfolgt. Weitere Bauteile sind wärmeschutztechnisch nicht verbessert worden. Die gesamte Fassade entspricht dem Bauzustand des Baujahres 1934 und weist erhebliche wärmeschutztechnische Reserven im Vergleich zu vergleichbaren Neubauten auf. Es ist kein ganzheitliches energetisches Konzept zu erkennen. Im Ergebnis der Berechnung ergibt sich für die Grundschule im Grünen unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 555,60 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 576,37 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 304,87 kWh/m²a. Damit übersteigt diese Schule den Primärenergiebedarf um 89,1% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau wird um 35,0% überschritten.

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 576,37 kWh/m²a

0

70

140

210

280

350

420

490

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

560

630

700

>700

Gebäude Ist-Wert:

576,37

Referenzgebäude:

426,82 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 304,87 kWh/m²a

modernisierter Altbau 426,82 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,31

Referenzgebäude: 0,80

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

2,66

0,23

12,18

0,00

0,00

15,07

493,96

46,61

0,00

0,00

0,00

540,57 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

337,12

39,11

12,18

0,00

0,00

388,40

Endenergie

496,62

46,83

12,18

0,00

0,00

555,63

Primärenergie

496,70

46,80

32,88

0,00

0,00

576,37

Diagramm: Verteilung Energiebedarf

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

500

kWh/m²a

400 300 200 100 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Grundschule im Grünen – IST-Zustand

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.1.3

SOLL-Zustände

Im Rahmen der energetischen Bewertung wurde für die Grundschule im Grünen untersucht, welches Einsparpotential eine umfassende energetische Sanierung bieten würde. Ziel war eine komplette wärmeschutztechnische Modernisierung. Dabei wurden 2 Varianten untersucht. In der Variante 1 ist als Ziel die Erreichung des Neubaustandards für den Primärenergiebedarf definiert. In Variante 2 wurden für die wärmeschutztechnisch zu verbessernden Bauteile die Anforderungen an die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) aus dem Berliner Umweltentlastungsprogramm angesetzt. Dabei sind die bereits gedämmten Bauteile in der Turnhalle (oberste Geschoßdecke und Turnhallenboden) nicht verändert worden. Die Anlagentechnik wurde in beiden Varianten nicht verändert. 2.1.3.1

Variante 1 (Neubaustandard)

Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 1 definiert:

für

die

Fenster:

UW = 1,3 W/m²K

Außenwände:

UAW = 0,24 W/m²K (WDVS WD d = 14 cm, WLG 040)

Decken:

UD = 0,40 W/m²K (trittfeste Dämmplatten WD d = 6 cm, WLG 030)

Kellerdecke:

UG = 0,50 W/m²K (WD d = 4 cm, WLG 030)

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. Damit ergibt sich für die Grundschule im Grünen unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 274,0 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

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9

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 295,42 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 307,58 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit könnte diese Schule bei einer kompletten bautechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 4,0% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann deutlich um 31,4% unterschritten werden.

Schule

GS im Grünen Variante 1 Wärmedämmung

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

555,60 274,00

Reduktion IST-SOLL in %

-50,7%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

307,58 184,55 430,62

Primärenergiebedarf Qp IST

576,37

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

87,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

33,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

295,42

Reduktion IST-SOLL in %

-48,7%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-4,0%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

60,1%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-31,4%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 10

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 295,42 kWh/m²a

0

70

140

210

280

350

420

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

490

560

630

700

>700

Gebäude Ist-Wert:

295,42

Referenzgebäude:

430,62 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 307,58 kWh/m²a

modernisierter Altbau 430,62 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,44

Referenzgebäude: 0,80

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

1,43

0,28

12,24

0,00

0,00

13,95

208,16

51,93

0,00

0,00

0,00

260,09 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

130,38

39,11

12,24

0,00

0,00

181,72

Endenergie

209,59

52,22

12,24

0,00

0,00

274,04

Primärenergie

210,15

52,23

33,04

0,00

0,00

295,42

Diagramm: Verteilung Energiebedarf

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

250

kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Grundschule im Grünen – Variante 1

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.1.3.2

Variante 2

Für die Bauteile wurden die Zielwerte für die Wärmedurchgangskoeffizienten aus dem Umweltentlastungsprogramm definiert: Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

UAW = 0,21 W/m²K

Decken:

UD = 0,15 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,28 W/m²K (Dämmung Kaltseite)

Fußboden:

UG = 0,42 W/m²K (Dämmung Warmseite)

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. Damit ergibt sich für die Grundschule im Grünen unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 248,40 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 269,77 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 307,58 kWh/m²a.

2007

für

ein

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit könnte in Variante 2 diese Schule bei einer kompletten bautechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 12,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann deutlich um 37,4% unterschritten werden. Alleine die wärmeschutztechnische Verbesserung der unsanierten Bauteile auf das Anforderungsniveau des Umweltentlastungsprogramms reicht nicht aus, um das Kriterium im Umweltentlastungsprogramm der 40% Unterschreitung des zulässigen Höchstwertes des Primärenergiebedarfs Qp,max für Neubauten zu erreichen. Um die Grundschule im Grünen mit Hilfe des Umweltentlastungsprogrammes zu sanieren, sind weitere detailliertere Untersuchungen und Berechnungen notwendig, die im Rahmen dieser Untersuchung nicht durchgeführt wurden. So könnte durch eine detailierte Datenermittlung (z.B. Bestimmung der genauen Leitungslängen vor Ort und nicht mit Hilfe der Standardansätze der DIN 18599), durch die Optimierung der Heizungstechnik, durch den Einsatz von Regenerativenergiesystemen (z.B. Einsatz Thermosolar) und evtl. durch die Umstellung des Energieträgers (z.B. auf Holz, Fernwärme u.a.) der Primärenergiebedarf weiter gesenkt werden.

Schule

GS im Grünen Variante 2 - UEP

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

555,60 248,40

Reduktion IST-SOLL in %

-55,3%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

307,58 184,55 430,62

Primärenergiebedarf Qp IST

576,37

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

87,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

33,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

269,77

Reduktion IST-SOLL in %

-53,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-12,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

46,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-37,4%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 269,77 kWh/m²a

0

70

140

210

280

350

420

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

490

560

630

700

>700

Gebäude Ist-Wert:

269,77

Referenzgebäude:

430,62 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 307,58 kWh/m²a

modernisierter Altbau 430,62 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,36

Referenzgebäude: 0,80

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

1,30

0,28

12,22

0,00

0,00

13,81

182,67

51,93

0,00

0,00

0,00

234,60 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

112,83

39,11

12,22

0,00

0,00

164,17

Endenergie

183,97

52,22

12,22

0,00

0,00

248,41

Primärenergie

184,54

52,23

33,00

0,00

0,00

269,77

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 250

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Seite 14

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2.1.4 Variantenvergleich Schule

GS im Grünen Variante 1 Wärmedämmung

GS im Grünen Variante 2 - UEP

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

555,60 274,00

555,60 248,40

Reduktion IST-SOLL in %

-50,7%

-55,3%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

307,58 184,55 430,62

307,58 184,55 430,62

Primärenergiebedarf Qp IST

576,37

576,37

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

87,4%

87,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

33,8%

33,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

295,42

269,77

Reduktion IST-SOLL in %

-48,7%

-53,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-4,0%

-12,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

60,1%

46,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-31,4%

-37,4%

ja nein ja

ja nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Vergleich der unterschiedlichen Varianten Bestand 576,37

Primärenergiebedarf in kWh/a

Variante 1 Variante 2 Variante 3 295,42 269,77

Variante 4

Variante 5

Diagramm: Variantenvergleich 550 Nutzenergie Endenergie Primärenergie

500 450 400

kWh/m²a

350 300 250 200 150 100 50

Variante 2 UEP

Variante 1

Istzustand

0

Grundschule im Grünen – Vergleich der Varianten

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2.1.5

Kostenschätzung

Für die Variante 1 (Wärmedämmung) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 294.230€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 10,67 Jahren. Kostenschätzung Grundschule im Grünen Variante 1 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Grundschule im Grünen Variante 1 WD

AW Fenster Decke/Dach Fußboden

1.273,81 316,93 583,75 561,09

120,00 152.857,20 320,00 101.417,60 30,00 17.512,50 40,00 22.443,60 294.230,90

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

1.450,10 m² 15,10 kWh/m²a 540,60 kWh/m²a

4.379,30 € 62.713,92 €

14,00 kWh/m²a 260,10 kWh/m²a

4.060,28 € 30.173,68 €

7,3% Einsparung 51,9% Einsparung

10,67 Jahre 9,94 Jahre

Für die Variante 2 ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung (U-Werte UEP) von 351.213€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 11,36 Jahren. Kostenschätzung Grundschule im Grünen Variante 2 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Grundschule im Grünen Variante 2 UEP

AW Fenster Decke/Dach Fußboden Kaltseite

1.273,81 316,93 715,35 603,42

140,00 178.333,40 360,00 114.094,80 40,00 28.614,00 50,00 30.171,00 351.213,20

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

1.450,10 m² 15,10 kWh/m²a 540,60 kWh/m²a

4.379,30 € 62.713,92 €

13,30 kWh/m²a 234,60 kWh/m²a

3.857,27 € 27.215,48 €

11,9% Einsparung 56,6% Einsparung

11,36 Jahre 10,55 Jahre

Seite 16

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2.2

Lina Morgenstern OS (Haus E)

Adresse: Gneisenaustraße 7, 10961 Berlin Objektteil: Haus E 2.2.1

Allgemeine Angaben

Baujahr:

1957

Sanierungen:

Baujahr Wärmeerzeuger 1987-1990; Dämmung der Dachflächen (ohne Anbau)

In diesem Bericht wird nur auf das Haus E (einschl. Anbau) auf dem Gelände der Lina Morgenstern OS eingegangen. Eine energetische Berechnung für alle anderen Objekte auf dem Gelände ist nicht erfolgt.

Geometrie Nettogrundfläche [m²]: Bruttovolumen [m³]:

997,39 Wärmeübertrag. Hüllfläche [m²]:

1.651,23

4.343,80 Nettovolumen [m³]:

3.475,10

5 Geschosshöhe [m]:

4,00

21,73 Charakteristische Breite:

11,57

Anzahl der Geschosse: Charakteristische Länge:

Das Gebäude wurde als Verwaltungsgebäude errichtet und ist später als Schule umgenutzt worden. 2.2.2 Bewertung Ist-Zustand Das Gebäude befindet sich in einem augenscheinlich energetisch schlechten Zustand. Die Dachfläche ist zwar im Zuge einer Sanierung auf den heutigen wärmeschutztechnischen Standard gebracht worden, trotzdem ergibt sich ein sehr hoher Energiebedarf für das Gebäude. Die Wärmeversorgung erfolgt zum überwiegenden Teil über die Heizzentrale der gesamten Schule. Das Haus E ist dabei über eine nur mäßig gedämmte Verteilleitung an die Heizzentrale angeschlossen. Ein kleinerer Teil der Wärme wird über eine RLT-Anlage (Baujahr Ende 70er Jahre) und einen weiteren Kessel im Keller unter der ehemaligen Hausmeisterwohnung bereitgestellt. Eine Warmwasserbereitung ist nur für die Lehrküche zum Ansatz gebracht worden. Die offene Konstruktion, der hohe Glasflächenanteil und die nach aktuellem Stand der Technik nicht mehr zeitgemäße Qualität der Hülle bedingen einen hohen Wärmeverlust. Auch die Heizungstechnik entspricht mit Baujahren Seite 17

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

zwischen 1987 bis 1990 nicht mehr dem Stand der Technik in Bezug auf die Effizienz der Wärmebereitstellung. Es ist kein ganzheitliches energetisches Konzept zu erkennen. Modernisierungen sind nur in begrenztem Umfang durchgeführt worden. Somit ergibt sich für die Lina Morgenstern OS unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 407,50 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 422,59 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 202,85 kWh/m²a. Damit übersteigt diese Schule den Primärenergiebedarf um 108,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau wird um 48,8% überschritten.

Seite 18

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 422,59 kWh/m²a

0

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

>400

Gebäude Ist-Wert:

422,59

Referenzgebäude:

283,99 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 202,85 kWh/m²a

modernisierter Altbau 283,99 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,64

Referenzgebäude: 1,37

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

1,27

0,11

8,38

1,23

0,00

10,99

393,52

2,97

0,00

0,00

0,00

396,49 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

265,84

1,44

8,38

0,00

0,00

275,66

Endenergie

394,79

3,08

8,38

1,23

0,00

407,48

Primärenergie

393,41

3,24

22,63

3,31

0,00

422,59

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 400

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

350

kWh/m²a

300 250 200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Lina Morgenstern OS – IST-Zustand

Seite 19

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2.2.3

SOLL-Zustände

Im Rahmen der energetischen Bewertung wurde für die Lina Morgenstern OS – Haus E untersucht, welches Einsparpotential eine umfassende energetische Sanierung bieten würde. Ziel war eine komplette wärmeschutztechnische Modernisierung. Dabei wurden in den Varianten 1 bis 3 für die wichtigsten Bauteile folgende Zielwerte für die Wärmedurchgangskoeffizienten definiert: Fenster:

UW = 1,3 W/m²K (auch Austausch der Glasbausteine)

Außenwände:

UAW = 0,24 W/m²K (Vorhangfassade WD d = 14 cm, WLG 040)

Kellerdecke:

UG = 0,50 W/m²K (WD d = 4 cm, WLG 030)

In der Variante 1 wurde die Anlagentechnik nicht verändert. Es ist nur eine wärmeschutztechnische Sanierung auf Stand der Technik untersucht worden. In der Variante 2 wurde zusätzlich zur wärmeschutztechnischen Verbesserung die gesamte Wärmeerzeugung an die Heizzentrale angeschlossen, die Verteilleitung zur Heizzentrale neu gedämmt und der Niedertemperaturkessel durch einen modernen Brennwertkessel ersetzt. In der Variante 3 wurde zusätzlich zur wärmeschutztechnischen Verbesserung die Wärmeversorgung komplett auf Fernwärme umgestellt. In der Berechnung wurde für die Fernwärme in Abweichung der Standardwerte nach DIN 18599 Teil 10 für den Primärenergiefaktor der zertifizierte Wert für Vattenfall von 0,567 angesetzt (Zertifizierung vom 04.09.2006, Prof. Dr. A. Dittmann, Institut für Energietechnik, TU-Dresden). In der Variante 4 wurden für die Bauteile der thermischen Hülle die Anforderungen an die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) aus dem Berliner Umweltentlastungsprogramm angesetzt. Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

UAW = 0,21 W/m²K

Decken:

UD = 0,15 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,28 W/m²K (Dämmung Kaltseite)

Fußboden:

UG = 0,42 W/m²K (Dämmung Warmseite)

Die Wärmeversorgung wurde in Variante 4 auf Fernwärme umgestellt und der zertifizierte Primärenergiefaktor von Vattenfall von 0,567 angesetzt. Die Seite 20

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Beleuchtung wurde durch den Einsatz elektronischen Vorschaltgeräten optimiert.

von

Leuchtstofflampen

mit

Seite 21

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.2.3.1

Variante 1 – wärmeschutztechnische Sanierung

Für die reinen wärmeschutztechnischen Verbesserungen ergibt sich für die Lina Morgenstern OS – Haus E unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 226,9 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 243,06 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten prozentual sich wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 202,85 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit würde die Lina Morgenstern OS – Haus E bei einer kompletten bautechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 19,8% gegenüber einem vergleichbaren Neubau überschreiten. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau könnte um 14,4% unterschritten werden.

Seite 22

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Lina Morgenstern Variante 1 Wärmedämmung

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

407,50 226,90

Reduktion IST-SOLL in %

-44,3%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

202,85 121,71 283,99

Primärenergiebedarf Qp IST

422,59

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

108,3%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

48,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

243,06

Reduktion IST-SOLL in %

-42,5%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

19,8%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

99,7%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-14,4%

nein nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 243,06 kWh/m²a

0

40

80

120

160

200

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

240

280

320

360

400

>400

Gebäude Ist-Wert:

243,06

Referenzgebäude:

283,99 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 202,85 kWh/m²a

modernisierter Altbau 283,99 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,61

Referenzgebäude: 1,37

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,90

0,11

8,42

1,23

0,00

10,65

213,28

2,97

0,00

0,00

0,00

216,25 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Nutzenergie

127,24

1,44

Endenergie

214,17

Primärenergie

213,78

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

8,42

0,00

0,00

137,10

3,08

8,42

1,23

0,00

226,90

3,24

22,73

3,31

0,00

243,06

Seite 23

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

200

kWh/m²a

150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Variante 1: Wärmedämmung (WD) - Lina Morgenstern OS

2.2.3.2

Variante 2 – wärmeschutztechnische Sanierung + Kesseltausch

Für die wärmeschutztechnischen Verbesserungen und den Anschluss der gesamten Wärmeerzeugung an die Heizzentrale, sowie den Tausch des Niedertemperaturkessels in einen modernen Brennwertkessel, ergibt sich für die Lina Morgenstern OS – Haus E unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 184,0 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 200,65 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 202,85 kWh/m²a.

2007

für

ein

Seite 24

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit würde die Lina Morgenstern OS – Haus E bei einer kompletten wärmeschutztechnischen Modernisierung und einer Erneuerung der Kesselanlage den Grenzwert für den Primärenergiebedarf um 1,1% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau könnte um 29,3% unterschritten werden. Schule

Lina Morgenstern Variante 2 WD+Kesseltausch

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

407,50 184,00

Reduktion IST-SOLL in %

-54,8%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

202,85 121,71 283,99

Primärenergiebedarf Qp IST

422,59

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

108,3%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

48,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

200,65

Reduktion IST-SOLL in %

-52,5%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-1,1%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

64,9%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-29,3%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 25

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 200,65 kWh/m²a

0

40

80

120

160

200

240

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

280

320

360

400

>400

Gebäude Ist-Wert:

200,65

Referenzgebäude:

284,10 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 202,93 kWh/m²a

modernisierter Altbau 284,10 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,61

Referenzgebäude: 1,37

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,94

0,11

8,42

1,23

0,00

10,70

170,35

2,97

0,00

0,00

0,00

173,32 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

124,48

1,44

8,42

0,00

0,00

134,35

Endenergie

171,30

3,08

8,42

1,23

0,00

184,02

Primärenergie

171,37

3,24

22,73

3,31

0,00

200,65

kWh/m²a

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Variante 2: WD + Kesseltausch - Lina Morgenstern OS

Seite 26

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.2.3.3

Variante 3 – wärmeschutztechnische Sanierung + Fernwärme

Für die wärmeschutztechnischen Verbesserungen und die Umstellung auf Fernwärme ergibt sich für die Lina Morgenstern OS – Haus E unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 151,80 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 109,04 kWh/m²a, unter Ansatz des zertifizierten Primärenergiefaktors fP für Fernwärme von 0,567. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 202,93 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit würde die Lina Morgenstern OS – Haus E bei einer kompletten wärmeschutztechnischen Modernisierung und dem Anschluss an das Fernwärmenetz den Grenzwert für den Primärenergiebedarf um 46,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau könnte um 61,6% unterschritten werden. In der Variante 3 wird der Anforderungswert des Primärenergiebedarfs des Umweltentlastungsprogrammes durch die angenommenen wärmeschutztechnischen Verbesserungen und die günstige primärenergetische Bewertung der Fernwärme um 10,4% unterschritten, ohne dabei schon die Anforderungen des Umweltentlastungsprogrammes an die einzelnen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) einzuhalten. Seite 27

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Lina Morgenstern Variante 3 WD+Fernwärme (fp Vattenfall)

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

407,50 151,80

Reduktion IST-SOLL in %

-62,7%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

202,93 121,76 283,99

Primärenergiebedarf Qp IST

422,59

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

108,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

48,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

109,04

Reduktion IST-SOLL in %

-74,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-46,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

-10,4%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-61,6%

ja ja ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 109,04 kWh/m²a

0

40

80

120

160

200

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

240

280

320

360

400

>400

Gebäude Ist-Wert:

109,04

Referenzgebäude:

284,10 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 202,93 kWh/m²a

modernisierter Altbau 284,10 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,61

Referenzgebäude: 1,37

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Fernwärme Vattenfall Erdgas H

0,44

Warmwasser

0,11

Eingebaute Beleuchtung

8,42

Lüftung

1,23

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,00

10,19

138,60

0,00

0,00

0,00

0,00

138,60

0,000

2,970

0,000

0,000

0,000

2,97

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

124,48

1,44

8,42

0,00

0,00

134,35

Endenergie

139,03

3,08

8,42

1,23

0,00

151,76

79,76

3,24

22,73

3,31

0,00

109,04

Primärenergie

Seite 28

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Diagramm: Verteilung Energiebedarf 140

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

120

kWh/m²a

100 80 60 40 20 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Variante 3: WD + Fernwärme - Lina Morgenstern OS

2.2.3.4

Variante 4 – Wärmedämmung Anforderungen UEP + Fernwärme

Für die wärmeschutztechnischen Verbesserungen unter Berücksichtigung der Anforderungen des Umweltentlastungsprogrammes (UEP), die Umstellung auf Fernwärme und die Optimierung der Beleuchtung ergibt sich für die Lina Morgenstern OS – Haus E unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 137,90 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 98,77 kWh/m²a, unter Ansatz des zertifizierten Primärenergiefaktors fP für Fernwärme von 0,567. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 202,93 kWh/m²a.

2007

für

ein

Seite 29

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit würde die Lina Morgenstern OS – Haus E bei einer kompletten wärmeschutztechnischen Modernisierung, dem Anschluss an das Fernwärmenetz und durch die Optimierung der Beleuchtung den Grenzwert für den Primärenergiebedarf um 51,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau könnte um 65,2% unterschritten werden. In der Variante 4 wird der Anforderungswert des Umweltentlastungsprogrammes durch die wärmeschutztechnischen Verbesserungen, die günstige primärenergetische Bewertung der Fernwärme und die Optimierung der Beleuchtung um 18,9% unterschritten. Die Anforderungswerte an die Wärmedurchgangskoeffizienten wurden dabei berücksichtigt. Schule

Lina Morgenstern Variante 4 UEP+Fernwärme (fp Vattenfall)

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

407,50 137,90

Reduktion IST-SOLL in %

-66,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

202,93 121,76 283,99

Primärenergiebedarf Qp IST

422,59

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

108,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

48,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

98,77

Reduktion IST-SOLL in %

-76,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-51,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

-18,9%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-65,2%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja ja ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 30

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Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 98,77 kWh/m²a

0

40

80

120

160

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

200

240

280

320

360

400

>400

Gebäude Ist-Wert:

98,77

Referenzgebäude:

284,10 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 202,93 kWh/m²a

modernisierter Altbau 284,10 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,51

Referenzgebäude: 1,37

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Fernwärme Vattenfall Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,40

0,11

7,31

1,23

0,00

9,05

125,91

0,00

0,00

0,00

0,00

125,91

0,000

2,970

0,000

0,000

0,000

2,97

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

111,96

1,44

7,31

0,00

0,00

120,72

Endenergie

126,31

3,08

7,31

1,23

0,00

137,93

72,48

3,24

19,74

3,31

0,00

98,77

Primärenergie

Diagramm: Verteilung Energiebedarf

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

120

kWh/m²a

100 80 60 40 20 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Variante 4: WD UEP + Fernwärme - Lina Morgenstern OS

Seite 31

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2.2.4

Vergleich der Varianten

Wie aus dem unten stehenden Vergleich zwischen dem IST-Zustand und der Variante 1 zu erkennen ist, kann in der Lina Morgenstern OS – Haus E durch eine energetische Modernisierung der Endenergiebedarf um 44,3% und der Primärenergiebedarf um 42,5% deutlich gesenkt werden. Wird die Modernisierung der Gebäudehülle mit einer Modernisierung der alten Haustechnik und der Optimierung der Beleuchtung kombiniert, kann der Endenergiebedarf und der Primärenergiebedarf weiter gesenkt werden (Varianten 2 bis 4). Eine Umstellung auf Fernwärme würde durch die Vorteile der Kraft-WärmeKopplung den größten primärenergetischen Nutzen bringen. Es wäre möglich den Primärenergiebedarf von aktuell 422,59 kWh/m²a um 76,6% auf 98,77 kWh/m²a zu senken. Schule

Lina Morgenstern Lina Morgenstern Lina Morgenstern Variante 1 Variante 2 Variante 3 Wärmedämmung WD+Kesseltausch WD+Fernwärme (fp Vattenfall)

Lina Morgenstern Variante 4 UEP+Fernwärme (fp Vattenfall)

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

407,50 226,90

407,50 184,00

407,50 151,80

407,50 137,90

Reduktion IST-SOLL in %

-44,3%

-54,8%

-62,7%

-66,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

202,85 121,71 283,99

202,85 121,71 283,99

202,93 121,76 283,99

202,93 121,76 283,99

Primärenergiebedarf Qp IST

422,59

422,59

422,59

422,59

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

108,3%

108,3%

108,2%

108,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

48,8%

48,8%

48,8%

48,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

243,06

200,65

109,04

98,77

Reduktion IST-SOLL in %

-42,5%

-52,5%

-74,2%

-76,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

19,8%

-1,1%

-46,3%

-51,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

99,7%

64,9%

-10,4%

-18,9%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-14,4%

-29,3%

-61,6%

-65,2%

nein nein ja

ja nein ja

ja ja ja

ja ja ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 32

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Vergleich der unterschiedlichen Varianten Primärenergiebedarf in kWh/a

Bestand 422,59

Variante 1 Variante 3 243,06 109,04

Variante 2 200,65

Variante 4 98,77

Variante 5

Diagramm: Variantenvergleich 420 400 380

Nutzenergie Endenergie Primärenergie

360 340 320 300 280 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Variante 4 UEP

Variante 2

Variante 3

Variante 1

0 Istzustand

kWh/m²a

260

Seite 33

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2.2.5 Kostenschätzung Für die Variante 1 (Wärmedämmung) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung (Neubaustandard) von 257.059€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 17,29 Jahren. Kostenschätzung Lina Morgenstern OS Variante 1 Schule Maßnahme Lina Morgenstern Variante 1 WD

Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten €

AW Fenster Decke/Dach Fußboden

695,71 312,80 183,28 213,84

160,00 111.313,60 380,00 118.864,00 100,00 18.328,00 40,00 8.553,60 257.059,20

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

997,40 m² 11,00 kWh/m²a 376,30 kWh/m²a

2.194,28 € 30.025,73 €

10,70 kWh/m²a 198,60 kWh/m²a

2.134,44 € 15.846,69 €

2,7% Einsparung 47,2% Einsparung

17,29 Jahre 15,58 Jahre

Für die Variante 2 (Wärmedämmung und Kesseltausch) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von Haus E und der Erneuerung der Wärmeleitung zur Heizzentrale von 292.259€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 17,23 Jahren.

Seite 34

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Kostenschätzung Lina Morgenstern OS Variante 2 Schule Maßnahme

Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten €

AW Lina Morgenstern Variante 2 WD+Kesseltausch Fenster Decke/Dach Fußboden Kesseltausch Dämmung der Nahwärmeleitung Heizzentrale bis Haus E

695,71 312,80 183,28 213,84

160,00 111.313,60 380,00 118.864,00 100,00 18.328,00 40,00 8.553,60 10.000,00

180,00

140,00

25.200,00 292.259,20

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

997,40 m² 11,00 kWh/m²a 376,30 kWh/m²a

2.194,28 € 30.025,73 €

10,70 kWh/m²a 173,00 kWh/m²a

2.134,44 € 13.804,02 €

2,7% Einsparung 54,0% Einsparung

17,23 Jahre 15,53 Jahre

Seite 35

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.3

Werner Stephan Schule

Adresse: Alt-Tempelhof 53-57, 12103 Berlin Objektteil: Hauptgebäude 2.3.1

Allgemeine Angaben

Baujahr:

1907

Sanierungen:

2000 erfolgte eine Modernisierung der Wärmetechnik

Ein Teil der alten Kastenfenster sind gegen Wärmeschutzfenster ausgetauscht worden.

Geometrie Nettogrundfläche [m²]: Bruttovolumen [m³]:

3.218,43 Wärmeübertrag. Hüllfläche [m²]:

4.114,73

14.341,90 Nettovolumen [m³]:

11.473,40

5 Geschosshöhe [m]:

3,75

104,22 Charakteristische Breite:

10,00

Anzahl der Geschosse: Charakteristische Länge:

2.3.2 Bewertung Ist-Zustand Durch die im Jahre 2000 erfolgte Sanierung wurde die Wärmeversorgung auf den damaligen Stand der Technik gebracht. Teilweise ist auch in wärmeschutztechnische Maßnahmen investiert worden. Ein Teil der alten Fenster (ca. 50%) sind gegen Wärmeschutzfenster getauscht worden. Die Fassade, die Decken und die zweite Hälfte der Fenster sind wärmeschutztechnisch nicht verbessert worden und entsprechen dem Bauzustand des Baujahres 1920. Das Gebäude weist erhebliche wärmeschutztechnische Reserven im Vergleich zu vergleichbaren Neubauten auf. Es ist kein ganzheitliches energetisches Konzept zu erkennen. Im Ergebnis der Berechnung ergibt sich für die Werner Stephan Schule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 335,20 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Seite 36

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 387,03 kWh/m²a. Der Primärenergieanteil der Hausmeisterwohnung ist dabei nicht enthalten, da nach der EnEV 2007 der Nachweis für Wohnbau und Nichtwohnbau getrennt zu führen ist. Einschließlich der Hausmeisterwohnung beträgt der Primärenergiebedarf 390,4 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 232,63 kWh/m²a. Damit übersteigt diese Schule den Primärenergiebedarf um 66,4% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau wird um 18,8% überschritten. Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 387,03 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

300

350

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

387,03

Referenzgebäude:

325,68 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 232,63 kWh/m²a

modernisierter Altbau 325,68 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,54

Referenzgebäude: 1,15

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,68

24,53

8,85

0,00

0,00

34,06

300,71

0,45

0,00

0,00

0,00

301,16 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

104,90

24,68

8,85

0,00

0,00

138,42

Endenergie

301,40

24,98

8,85

0,00

0,00

335,22

Primärenergie

296,95

66,20

23,89

0,00

0,00

387,03

Seite 37

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Diagramm: Verteilung Energiebedarf 350

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

300 kWh/m²a

250 200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Werner Stephan Schule – IST-Zustand

2.3.3

SOLL-Zustände

Im Rahmen der energetischen Bewertung wurde für die Werner Stephan Schule untersucht, welches Einsparpotential eine umfassende energetische Sanierung bieten würde. Ziel war eine komplette wärmeschutztechnische Modernisierung. Dabei wurden 3 Varianten untersucht. In der Variante 1 wurden unter den zu erwartenden denkmalschutztechnischen Anforderungen nur die restlichen alten Fenster gegen moderne Wärmeschutzfenster mit einem U-Wert von 1,1 W/m²K getauscht und die Decken und Wände zum Dachgeschoss, sowie zum Keller gedämmt. Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. In Variante 2 wurden für die wärmeschutztechnisch zu verbessernden Bauteile die Anforderungen an die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) aus dem Berliner Umweltentlastungsprogramm angesetzt. Zur Potentialabschätzung wurde dabei auch eine Dämmung der gesamten Fassade zum Ansatz gebracht, wobei dies aus denkmalschutztechnischer Sicht wahrscheinlich nicht zulässig sein wird. Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. In der Variante 3 wurde das Gebäude neben der kompletten Dämmung zusätzlich an das Fernwärmenetz angeschlossen, um die primärenergetischen Einsparpotentiale deutlich zu machen.

Seite 38

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.3.3.1

Variante 1 (Dämmung der möglichen Bauteile)

Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 1 definiert:

für

die

Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

-

Decken:

UD = 0,40 W/m²K (trittfeste Dämmplatten WD d = 8 cm, WLG 030)

Kellerdecke:

UG = 0,53 W/m²K (WD d = 5 cm, WLG 035)

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. Damit ergibt sich für die Werner Stephan Schule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 335,20 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 313,44 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 232,63 kWh/m²a.

2007

für

ein

Seite 39

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit überschreitet die Werner Stephan Schule bei der teilweisen wärmeschutztechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 34,7% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann gerade um 3,8% unterschritten werden. Schule

Werner-StephanSchule V1 - WD

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

335,20 260,20

Reduktion IST-SOLL in %

-22,4%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

232,63 139,58 325,68

Primärenergiebedarf Qp IST

387,03

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

66,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

18,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

313,44

Reduktion IST-SOLL in %

-19,0%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

34,7%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

124,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-3,8%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

nein nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 313,44 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

300

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

313,44

Referenzgebäude:

325,68 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 232,63 kWh/m²a

modernisierter Altbau 325,68 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,15

Referenzgebäude: 1,15

Seite 40

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Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,57

24,53

8,86

0,00

0,00

33,96

225,79

0,46

0,00

0,00

0,00

226,25 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

68,77

24,68

8,86

0,00

0,00

102,31

Endenergie

226,36

25,00

8,86

0,00

0,00

260,21

Primärenergie

223,33

66,20

23,92

0,00

0,00

313,44

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 300

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

250

kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Werner Stephan Schule – Variante 1

2.3.3.2

Variante 2

Für die Bauteile wurden die Zielwerte für die Wärmedurchgangskoeffizienten aus dem Umweltentlastungsprogramm definiert: Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

UAW = 0,21 W/m²K

Decken:

UD = 0,15 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,28 W/m²K (Dämmung Kaltseite)

Fußboden:

UG = 0,42 W/m²K (Dämmung Warmseite)

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert.

Seite 41

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Damit ergibt sich für die Werner Stephan Schule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 168,1 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 223,05 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

nach EnEV 2007 für ein Der primärenergetische Grenzwert Qp,max vergleichbares neues Gebäude liegt bei 232,63 kWh/m²a. Damit könnte in Variante 2 die Werner Stephan Schule bei einer kompletten bautechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 4,1% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann deutlich um 31,5% unterschritten werden. Alleine die gesamte wärmeschutztechnische Verbesserung aller Bauteile auf das Anforderungsniveau des Umweltentlastungsprogramms reicht nicht aus, um das Kriterium im Umweltentlastungsprogramm der 40% Unterschreitung des zulässigen Höchstwertes des Primärenergiebedarfs Qp,max für Neubauten zu erreichen. Sind im Rahmen der Sanierung auf Grund von Denkmalschutzauflagen Maßnahmen an Bauteilen nicht oder nur mit nicht vertretbaren Aufwand umzusetzen, ist in diesem Fall ein hochwertiges energetisches Gesamtkonzept unter Ausschöpfung aller wirtschaftlich vertretbaren Möglichkeiten vorzulegen. Eine Förderung wäre dann auch möglich. Seite 42

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Werner-StephanSchule V2 - UEP

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

335,20 168,10

Reduktion IST-SOLL in %

-49,9%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

232,63 139,58 325,68

Primärenergiebedarf Qp IST

387,03

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

66,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

18,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

223,05

Reduktion IST-SOLL in %

-42,4%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-4,1%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

59,8%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-31,5%

ja nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 223,05 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

300

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

223,05

Referenzgebäude:

325,68 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 232,63 kWh/m²a

modernisierter Altbau 325,68 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,40

Referenzgebäude: 1,15

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,34

24,54

8,86

0,00

0,00

33,74

133,87

0,50

0,00

0,00

0,00

134,37 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

28,84

24,68

8,86

0,00

0,00

62,37

Endenergie

134,20

25,04

8,86

0,00

0,00

168,11

Primärenergie

133,57

66,76

23,92

0,00

0,00

223,05

Seite 43

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

kWh/m²a

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Werner Stephan Schule – Variante 2

2.3.3.3

Variante 3

Für die Bauteile wurden die Zielwerte für die Wärmedurchgangskoeffizienten aus dem Umweltentlastungsprogramm definiert: Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

UAW = 0,21 W/m²K

Decken:

UD = 0,15 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,28 W/m²K (Dämmung Kaltseite)

Fußboden:

UG = 0,42 W/m²K (Dämmung Warmseite)

Im Weiteren wurde eine Umstellung der Wärmeversorgung auf Fernwärme rechnerisch geprüft. Damit ergibt sich für die Werner Stephan Schule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 143,60 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Seite 44

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 149,74 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 232,63 kWh/m²a. Damit könnte in Variante 3 die Werner Stephan Schule bei einer kompletten bautechnischen Modernisierung und der Umstellung auf Fernwärme den Primärenergiebedarf um 35,6% gegenüber einem vergleichbaren Neubau unterschreiten. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann deutlich um 54,0% unterschritten werden. Die gesamte wärmeschutztechnische Verbesserung aller Bauteile auf das Anforderungsniveau des Umweltentlastungsprogramms und die Umstellung auf Fernwärme reicht knapp nicht aus, um das Kriterium im Umweltentlastungsprogramm der 40% Unterschreitung des zulässigen Höchstwertes des Primärenergiebedarfs Qp,max für Neubauten zu erreichen. Der geforderte Grenzwert des Umweltentlastungsprogrammes von 139,58 kWh/m²a wird um 7,3% überschritten. Durch eine weitere detailierte Datenaufnahme und eine Optimierung der wärmeschutztechnischen Qualität, der Beleuchtung und der Wärmeversorgung sollte überprüft werden, wie der Grenzwert unterschritten werden kann. Diese weitere Betrachtung ist nicht Bestandteil der vorliegenden Untersuchung und kann erst durch eine weitere detailierte Planungsleistung durchgeführt werden.

Seite 45

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Werner-StephanSchule V3 UEP + Fernwärme (fp Vattenfall)

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

335,20 143,60

Reduktion IST-SOLL in %

-57,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

232,63 139,58 325,68

Primärenergiebedarf Qp IST

387,03

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

66,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

18,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

149,74

Reduktion IST-SOLL in %

-61,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-35,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

7,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-54,0%

ja nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 149,74 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

300

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

149,74

Referenzgebäude:

325,68 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 232,63 kWh/m²a

modernisierter Altbau 325,68 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,40

Referenzgebäude: 1,15

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Fernwärme Vattenfall Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,25

24,54

7,59

0,00

0,00

32,38

110,19

0,00

0,00

0,00

0,00

110,19

0,530

0,504

0,000

0,000

0,000

1,03

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

28,99

24,68

7,59

0,00

0,00

61,26

Endenergie

110,96

25,04

7,59

0,00

0,00

143,60

63,67

66,76

20,50

0,00

0,00

149,74

Primärenergie

Seite 46

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Diagramm: Verteilung Energiebedarf 140

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

120

kWh/m²a

100 80 60 40 20 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Werner Stephan Schule – Variante 3

2.3.4 Variantenvergleich Schule

Werner-StephanSchule V1 - WD

Werner-Stephan- Werner-StephanSchule Schule V3 V2 - UEP UEP + Fernwärme (fp Vattenfall)

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

335,20 260,20

335,20 168,10

335,20 143,60

Reduktion IST-SOLL in %

-22,4%

-49,9%

-57,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

232,63 139,58 325,68

232,63 139,58 325,68

232,63 139,58 325,68

Primärenergiebedarf Qp IST

387,03

387,03

387,03

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

66,4%

66,4%

66,4%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

18,8%

18,8%

18,8%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

313,44

223,05

149,74

Reduktion IST-SOLL in %

-19,0%

-42,4%

-61,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

34,7%

-4,1%

-35,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

124,6%

59,8%

7,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-3,8%

-31,5%

-54,0%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

nein nein ja

ja nein ja

ja nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 47

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Vergleich der unterschiedlichen Varianten Primärenergiebedarf in kWh/a

Bestand 387,03

Variante 1 Variante 2 313,44 223,05

Variante 3 149,74

Variante 4

Variante 5

380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Variante 3 UEP + Fernwärme

Variante 2 UEP

Variante 1 WD

Nutzenergie Endenergie Primärenergie

Istzustand

kWh/m²a

Diagramm: Variantenvergleich

Werner Stephan Schule – Variantenvergleich

Seite 48

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2.3.5

Kostenschätzung

Für die Variante 1 ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 152.017€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 9,65 Jahren. Kostenschätzung Werner Stephan OS Variante 1 Schule Maßnahme Werner Stephan OS Variante 1 WD

Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten €

AW Fenster Decke/Dach Fußboden Wand zum Dachboden

246,42 837,27 903,77 101,85

120,00 360,00 30,00 40,00 20,00

88.711,20 25.118,10 36.150,80 2.037,00 152.017,10

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

3.218,40 m² 34,10 kWh/m²a 301,20 kWh/m²a

21.949,49 € 77.550,57 €

34,00 kWh/m²a 226,10 kWh/m²a

21.885,12 € 58.214,42 €

0,3% Einsparung 24,9% Einsparung

9,65 Jahre 9,05 Jahre

Für die Variante 2 (Dämmung aller Bauteile nach Maßgabe UEP) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 550.129,95€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 13,73 Jahren. Kostenschätzung Werner Stephan OS Variante 2 Schule Maßnahme

Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten €

AW Werner Stephan OS Variante 2 WD komplett UEP Fenster (einschl. Fassade!) Decke/Dach Fußboden Wand zum Dachboden

1.798,54 603,08 837,27 903,77 101,85

140,00 251.795,60 360,00 217.108,80 40,00 33.490,80 50,00 45.188,50 25,00 2.546,25

550.129,95 Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

3.218,40 m² 34,10 kWh/m²a 301,20 kWh/m²a

21.949,49 € 77.550,57 €

33,70 kWh/m²a 134,40 kWh/m²a

21.692,02 € 34.604,24 €

1,2% Einsparung 55,4% Einsparung

13,73 Jahre 12,59 Jahre

Seite 49

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.4

Wilhelm Hauff Grundschule

Adresse: Gotenburger Str. 8, 13359 Berlin Objektteil: Hauptgebäude 2.4.1

Allgemeine Angaben

Baujahr:

1897

Sanierungen:

wärmeschutztechnische Modernisierungen im Bereich der Decken Modernisierung Heizungstechnik 2005

Geometrie Nettogrundfläche [m²]: Bruttovolumen [m³]:

4.283,69 Wärmeübertrag. Hüllfläche [m²]:

7.351,99

21.565,40 Nettovolumen [m³]:

15.898,70

4 Geschosshöhe [m]:

3,77

115,74 Charakteristische Breite:

12,04

Anzahl der Geschosse: Charakteristische Länge:

2.4.2 Bewertung Ist-Zustand Durch die im Jahre 2005 erfolgte Sanierung wurde die Wärmeversorgung auf den Stand der Technik gebracht. Die Fassade, ein Großteil der Decken und die Fenster sind wärmeschutztechnisch nicht verbessert worden und entsprechen dem Bauzustand des Baujahres 1897. Das Gebäude weist erhebliche wärmeschutztechnische Reserven im Vergleich zu vergleichbaren Neubauten auf. Es ist kein ganzheitliches energetisches Konzept zu erkennen. Im Ergebnis der Berechnung ergibt sich für die Wilhelm Hauff Grundschule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 297,5 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Seite 50

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 351,40 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 235,74 kWh/m²a. Damit übersteigt diese Schule den Primärenergiebedarf um 49,1% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Auch der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau wird um 6,5% überschritten.

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 351,40 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

300

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

351,40

Referenzgebäude:

330,03 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 235,74 kWh/m²a

modernisierter Altbau 330,03 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,31

Referenzgebäude: 1,04

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

1,06

24,71

7,36

0,00

0,00

33,13

264,33

0,00

0,00

0,00

0,00

264,33 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Nutzenergie

203,56

24,66

Endenergie

265,39

Primärenergie

264,81

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

7,36

0,00

0,00

235,58

24,71

7,36

0,00

0,00

297,46

66,72

19,87

0,00

0,00

351,40

Seite 51

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 350 H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

300

kWh/m²a

250 200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Wilhelm Hauff Grundschule – IST-Zustand

2.4.3 SOLL-Zustände Im Rahmen der energetischen Bewertung wurde für die Wilhelm Hauff Grundschule untersucht, welches Einsparpotential eine umfassende energetische Sanierung bieten würde. Ziel war eine reine wärmeschutztechnische Modernisierung. Dabei wurden 2 Varianten untersucht. In der Variante 1 wurden unter den zu erwartenden denkmalschutztechnischen Anforderungen die Wände nicht verändert, sondern nur die alten Fenster gegen moderne Wärmeschutzfenster mit einem U-Wert von 1,1 W/m²K getauscht und die restlichen Begrenzungsflächen des beheizten Bereiches (Dach, Decken) gedämmt. Auf Grund des Baujahres 2005 wurde die Anlagentechnik nicht verändert. In Variante 2 wurden für die wärmeschutztechnisch zu verbessernden Bauteile die Anforderungen an die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) aus dem Berliner Umweltentlastungsprogramm angesetzt. Auf Grund von zu erwartenden denkmalschutztechnischen Anforderungen wurde die Außenwand wie in Variante 1 nicht gedämmt. Auch in Variante 2 wurde die Anlagentechnik nicht verändert.

Seite 52

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.4.3.1 Variante 1 (Dämmung der möglichen Bauteile) Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 1 definiert: Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

-

Decken:

UD = 0,36 W/m²K

Dachflächen:

UD = 0,30 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,60 W/m²K

für

die

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. Damit ergibt sich für die Wilhelm Hauff Grundschule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 240,80 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 295,07 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 235,74 kWh/m²a.

2007

für

ein

Seite 53

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit überschreitet die Wilhelm Hauff Grundschule auf Grund der nur teilweisen wärmeschutztechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 25,2% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann um 10,6% unterschritten werden. Schule

Wilhelm Hauff Grundschule V1 - WD

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

297,50 240,80

Reduktion IST-SOLL in %

-19,1%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

235,74 141,44 330,03

Primärenergiebedarf Qp IST

351,40

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

49,1%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

6,5%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

295,07

Reduktion IST-SOLL in %

-16,0%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

25,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

108,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-10,6%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

nein nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 295,07 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

300

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

295,07

Referenzgebäude:

330,03 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 235,74 kWh/m²a

modernisierter Altbau 330,03 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,97

Referenzgebäude: 1,04

Seite 54

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,91

24,71

7,38

0,00

0,00

33,00

207,85

0,00

0,00

0,00

0,00

207,85 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

157,73

24,66

7,38

0,00

0,00

189,77

Endenergie

208,76

24,71

7,38

0,00

0,00

240,85

Primärenergie

208,42

66,72

19,92

0,00

0,00

295,07

Diagramm: Verteilung Energiebedarf

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

250

kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Wilhelm Hauff Grundschule – Variante 1

2.4.3.2 Variante 2 (Dämmung UEP) Für die wichtigsten Bauteile Umweltentlastungsprogramm für definiert: Fenster:

UW = 1,1 W/m²K

Außenwände:

-

Decken:

UD = 0,15 W/m²K

Dachflächen:

UD = 0,20 W/m²K

Kellerdecke:

UG = 0,28 W/m²K

wurden die Zielwerte aus dem die Wärmedurchgangskoeffizienten

Die Anlagentechnik wurde wie in Variante 1 nicht verändert, da sie erst 2005 erneuert wurde.

Seite 55

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit ergibt sich für die Wilhelm Hauff Grundschule unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 226,30 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 280,58 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 235,74 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit überschreitet die Wilhelm Hauff Grundschule auf Grund der nur teilweisen wärmeschutztechnischen Modernisierung den Primärenergiebedarf um 19,0% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann jedoch um 15,0% unterschritten werden. Der im Umweltentlastungsprogramm geforderte Primärenergiebedarf wird nicht unterschritten.

Grenzwert

für

den

Sind im Rahmen der Sanierung auf Grund von Denkmalschutzauflagen Maßnahmen an Bauteilen nicht oder nur mit nicht vertretbaren Aufwand umzusetzen, ist in diesem Fall ein hochwertiges energetisches Gesamtkonzept unter Ausschöpfung aller wirtschaftlich vertretbaren Möglichkeiten vorzulegen. Eine Förderung wäre dann auch möglich.

Seite 56

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Wilhelm Hauff Grundschule V2 - WD UEP

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

297,50 226,30

Reduktion IST-SOLL in %

-23,9%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

235,74 141,44 330,03

Primärenergiebedarf Qp IST

351,40

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

49,1%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

6,5%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

280,58

Reduktion IST-SOLL in %

-20,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

19,0%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

98,4%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-15,0%

nein nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 280,58 kWh/m²a

0

50

100

150

200

250

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

300

350

400

450

500

>500

Gebäude Ist-Wert:

280,58

Referenzgebäude:

330,03 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 235,74 kWh/m²a

modernisierter Altbau 330,03 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,89

Referenzgebäude: 1,04

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Erdgas H

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,86

24,71

7,38

0,00

0,00

32,95

193,35

0,00

0,00

0,00

0,00

193,35 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

146,20

24,66

7,38

0,00

0,00

178,24

Endenergie

194,21

24,71

7,38

0,00

0,00

226,30

Primärenergie

193,94

66,72

19,92

0,00

0,00

280,58

Seite 57

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 250

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Wilhelm Hauff Grundschule – Variante 2

2.4.4 Variantenvergleich Schule

Wilhelm Hauff Grundschule V1 - WD

Wilhelm Hauff Grundschule V2 - WD UEP

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

297,50 240,80

297,50 226,30

Reduktion IST-SOLL in %

-19,1%

-23,9%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

235,74 141,44 330,03

235,74 141,44 330,03

Primärenergiebedarf Qp IST

351,40

351,40

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

49,1%

49,1%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

6,5%

6,5%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

295,07

280,58

Reduktion IST-SOLL in %

-16,0%

-20,2%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

25,2%

19,0%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

108,6%

98,4%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-10,6%

-15,0%

nein nein ja

nein nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Seite 58

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Vergleich der unterschiedlichen Varianten Primärenergiebedarf in kWh/a

Bestand 351,40

Variante 1 Variante 2 Variante 3 295,07 280,58

Variante 4

Variante 5

Diagramm: Variantenvergleich 340 320

Nutzenergie Endenergie Primärenergie

300 280 260 240

kWh/m²a

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Variante 2 UEP

Variante 1 WD

Istzustand

0

Wilhelm Hauff Grundschule – Variantenvergleich

Seite 59

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.4.5 Kostenschätzung Für die Variante 1 (Wärmedämmung) ergibt eine Kostenschätzung für die Wilhelm Hauff Grundschule einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 396.780€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 18,49 Jahren. Kostenschätzung Wilhelm Hauff Grundschule Variante 1 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Wilhelm Hauff GS Variante 1 WD

AW Fenster Decke Dachschrägen Fußboden

814,52 186,42 357,60 1.555,02

120,00 360,00 293.227,20 30,00 5.592,60 100,00 35.760,00 40,00 62.200,80 396.780,60

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

4.283,70 m² 33,10 kWh/m²a 264,30 kWh/m²a

28.358,09 € 90.574,55 €

33,00 kWh/m²a 207,00 kWh/m²a

28.272,42 € 70.938,07 €

0,3% Einsparung 21,7% Einsparung

18,49 Jahre 16,58 Jahre

Für die Variante 2 (Wärmedämmung nach UEP) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 450.708€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 17,55 Jahren.

Seite 60

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Kostenschätzung Wilhelm Hauff Grundschule Variante 2 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Wilhelm Hauff GS Variante 2 WD UEP

AW Fenster Decke Dachschrägen Fußboden

814,52 996,95 498,22 1.555,02

360,00 293.227,20 30,00 29.908,50 100,00 49.822,00 50,00 77.751,00

450.708,70 Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST Strom Erdgas Endenergiebedarf SOLL Strom Erdgas Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

4.283,70 m² 33,10 kWh/m²a 264,30 kWh/m²a

28.358,09 € 90.574,55 €

33,00 kWh/m²a 193,40 kWh/m²a

28.272,42 € 66.277,41 €

0,3% Einsparung 26,8% Einsparung

17,55 Jahre 15,80 Jahre

Seite 61

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.5

Sporthalle Berlin Zehlendorf

Adresse:

Onkel - Tom Straße 58 - 60, 14169 Berlin Objektteil: Sporthalle 2.5.1 Allgemeine Angaben Baujahr:

1962

Sanierungen:

Austausch der Fenster (außer im Umkleidebereich) Kesseltausch 1984

Geometrie Nettogrundfläche [m²]: Bruttovolumen [m³]:

2.004,69 Wärmeübertrag. Hüllfläche [m²]:

5.528,55

27.550,90 Nettovolumen [m³]:

22.040,70

1 Geschosshöhe [m]:

3,00

185,50 Charakteristische Breite:

11,74

Anzahl der Geschosse: Charakteristische Länge:

2.5.2 Bewertung Ist-Zustand Bis auf einen Großteil der Fenster sind die Fassade und die Decken wärmeschutztechnisch nicht verbessert worden und entsprechen dem Bauzustand des Baujahres 1962. Auch die Fußböden sind wärmeschutztechnisch noch im Originalzustand. Der Boden in der Sporthalle stellt dem Wärmeabfluss auf Grund seines Aufbaus mit einem U-Wert von 0,81 W/m²K den geringsten Widerstand entgegen. Dieser Wert entspricht aber auch nicht dem wärmeschutztechnisch möglichen Niveau. Die Kessel sind Baujahr 1984, damit über 20 Jahre im Betrieb und entsprechen nicht mehr den Effizienzstandards moderner Anlagen. Damit ergibt sich im Ergebnis der Berechnung für die Sporthalle Berlin Zehlendorf unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 735,70 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Seite 62

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 822,44 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV 2007 für ein vergleichbares neues Gebäude liegt bei 626,54 kWh/m²a. Damit übersteigt diese Schule den Primärenergiebedarf um 31,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau wird allerdings um 6,2% unterschritten.

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 822,48 kWh/m²a

0

140

280

420

560

700

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

840

980

1120

1260

1400

>1400

Gebäude Ist-Wert:

822,48

Referenzgebäude:

877,16 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 626,54 kWh/m²a

modernisierter Altbau 877,16 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

1,52

Referenzgebäude: 2,16

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Strom-Mix

4,91

0,08

25,85

4,67

0,00

35,51

Heizöl EL

648,86

51,31

0,00

0,00

0,00

700,17 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

489,92

44,52

25,85

0,00

26,34

586,63

Endenergie

653,77

51,39

25,85

4,67

0,00

735,68

Primärenergie

686,61

53,46

69,79

12,61

0,00

822,48

Seite 63

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 800 H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

700

kWh/m²a

600 500 400 300 200 100 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Sporthalle Berlin Zehlendorf – IST-Zustand

2.5.3 SOLL-Zustände Im Rahmen der energetischen Bewertung wurde für die Sporthalle Berlin Zehlendorf untersucht, welches Einsparpotential eine umfassende energetische Sanierung bieten würde. Ziel war eine wärmeschutztechnische und gebäudetechnische Modernisierung. Dabei wurden 3 Varianten untersucht. In der Variante 1 wurden Außenbauteile des Gebäudes gedämmt. Die Fenster wurden bis auf die alten Fenster der Umkleide nicht verändert. Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. In der Variante 2 wurden für die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) die gleichen Zielwerte wie in Variante 1 definiert. Zusätzlich wurden die bestehenden alten Wärmeerzeuger gegen moderne Brennwertkessel getauscht, das Verteilungsnetz nach aktuellem Standard gedämmt und optimiert, sowie der Trinkwarmwasserspeicher durch einen modernen Speicher ersetzt. Die Lüftungsanlage in der Turnhalle wurde um einen Wärmetauscher ergänzt, um die Wärmeverluste durch die Lüftung zu reduzieren. In der Variante 3 wurden für die wärmeschutztechnisch zu verbessernden Bauteile die Anforderungen an die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) aus dem Berliner Umweltentlastungsprogramm angesetzt. Die Wärmeerzeugung wurde auf Fernwärme umgestellt, das Verteilungsnetz nach aktuellem Standard gedämmt und optimiert, sowie der Trinkwarmwasserspeicher durch einen modernen Speicher ersetzt. Die Lüftungsanlage in der Turnhalle wurde um einen Wärmetauscher ergänzt.

Seite 64

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.5.3.1 Variante 1 (Wärmedämmung) Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 1 definiert:

für

die

Fenster Umkleide: UW = 1,1 W/m²K (Rest der Fenster unverändert) Außenwände:

UAW = 0,25 - 0,26 W/m²K (WDVS WD d = 14 cm, WLG 040)

Dachflächen:

UD = 0,23 – 0,25 W/m²K

Fußboden:

unverändert

Die Anlagentechnik wurde nicht verändert. Damit ergibt sich für die Sporthalle Berlin Zehlendorf unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 483,7 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 558,27 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 626,54 kWh/m²a.

2007

für

ein

Seite 65

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit unterschreitet die Sporthalle Berlin Zehlendorf den Primärenergiebedarf um 10,9% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann um 36,4% unterschritten werden. Schule

Sporthalle Zehlendorf V1 - WD

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

735,70 483,70

Reduktion IST-SOLL in %

-34,3%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

626,54 375,92 877,16

Primärenergiebedarf Qp IST

822,48

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

31,3%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-6,2%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

558,27

Reduktion IST-SOLL in %

-32,1%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-10,9%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

48,5%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-36,4%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja nein ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 558,27 kWh/m²a

0

140

280

420

560

700

840

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

980

1120

1260

1400

>1400

Gebäude Ist-Wert:

558,27

Referenzgebäude:

877,16 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 626,54 kWh/m²a

modernisierter Altbau 877,16 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,68

Referenzgebäude: 2,16

Seite 66

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Strom-Mix

3,31

0,08

25,85

4,67

0,00

33,91

Heizöl EL

398,43

51,31

0,00

0,00

0,00

449,74 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Nutzenergie

284,71

44,52

25,85

0,00

23,74

378,81

Endenergie

401,74

51,39

25,85

4,67

0,00

483,65

Primärenergie

422,40

53,46

69,79

12,61

0,00

558,27

kWh/m²a

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Sporthalle Berlin Zehlendorf – Variante 1

2.5.3.2 Variante 2 (Wärmedämmung und Kesseltausch) Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 2 definiert:

für

die

Fenster Umkleide:

UW = 1,1 W/m²K (Rest der Fenster unverändert)

Außenwände:

UAW = 0,25 - 0,26 W/m²K (WDVS WD d = 14 cm, WLG 040)

Dachflächen:

UD = 0,23 – 0,25 W/m²K

Fußboden:

unverändert

Die Wärmeerzeuger wurden gegen moderne Brennwertkessel getauscht, das Verteilungsnetz nach aktuellem Standard gedämmt und optimiert, sowie der Trinkwarmwasserspeicher durch einen modernen Speicher ersetzt. Die Lüftungsanlage in der Turnhalle wurde um einen Wärmetauscher ergänzt, um die Wärmeverluste durch die Lüftung zu reduzieren.

Seite 67

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit ergibt sich für die Sporthalle Berlin Zehlendorf unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 396,6 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 464,87 kWh/m²a. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 627,04 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit unterschreitet die Sporthalle Berlin Zehlendorf den Grenzwert für den Primärenergiebedarf um 25,9% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann um 47,0% unterschritten werden.

Seite 68

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Sporthalle Zehlendorf V2 - WS+Kessel

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

735,70 396,60

Reduktion IST-SOLL in %

-46,1%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

627,04 376,22 877,16

Primärenergiebedarf Qp IST

822,48

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

31,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-6,2%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

464,87

Reduktion IST-SOLL in %

-43,5%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-25,9%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

23,6%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-47,0%

ja nein ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 464,87 kWh/m²a

0

140

280

420

560

700

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

840

980

1120

1260

1400

>1400

Gebäude Ist-Wert:

464,87

Referenzgebäude:

877,86 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 627,04 kWh/m²a

modernisierter Altbau 877,86 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,68

Referenzgebäude: 2,16

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

Strom-Mix

1,43

0,11

25,85

4,67

0,00

32,06

Heizöl EL

316,11

48,46

0,00

0,00

0,00

364,56 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Nutzenergie

266,60

44,52

25,85

Endenergie

317,53

48,57

Primärenergie

331,89

50,58

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,00

23,33

360,30

25,85

4,67

0,00

396,62

69,79

12,61

0,00

464,87

Seite 69

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 450 H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

400 350 kWh/m²a

300 250 200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Sporthalle Berlin Zehlendorf – Variante 2

2.5.4 Variante 3 (UEP und Kesseltausch)

Für die wichtigsten Bauteile wurden folgende Zielwerte Wärmedurchgangskoeffizienten in der Variante 3 definiert:

für

Fenster Umkleide:

UW = 1,1 W/m²K (Rest der Fenster unverändert)

Außenwände:

UAW = 0,21 W/m²K

Dachflächen:

UD = 0,15 W/m²K

Fußboden:

UG = 0,42 W/m²K (Warmseite); UG = 0,28 W/m²K Kaltseite

die

Die Wärmeerzeugung wurde auf Fernwärme umgestellt, das Verteilungsnetz nach aktuellem Standard gedämmt und optimiert, sowie der Trinkwarmwasserspeicher durch einen modernen Speicher ersetzt. Die Lüftungsanlage in der Turnhalle wurde um einen Wärmetauscher ergänzt, um die Wärmeverluste durch die Lüftung zu reduzieren.

Seite 70

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Damit ergibt sich für die Sporthalle Berlin Zehlendorf unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10 ein rechnerischer Endenergiebedarf von 322,1 kWh/m²a. Die einzelnen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Nach der primärenergetischen Bewertung der Energieträger ergibt sich für das Objekt ein rechnerischer Primärenergiebedarf von 248,99 kWh/m²a, unter Ansatz des zertifizierten Primärenergiefaktors fP für Fernwärme von 0,567. Die einzelnen primärenergetischen Anteile splitten sich prozentual wie folgt:

Der primärenergetische Grenzwert Qp,max nach EnEV vergleichbares neues Gebäude liegt bei 627,04 kWh/m²a.

2007

für

ein

Damit unterschreitet die Sporthalle Berlin Zehlendorf den Grenzwert für den Primärenergiebedarf um 60,3% gegenüber einem vergleichbaren Neubau. Der Grenzwert für einen vergleichbaren modernisierten Altbau kann um 71,6% unterschritten werden. Auch der Grenzwert für den Primärenergiebedarf aus dem Umweltentlastungsprogramm wird um 33,8% unterschritten.

Seite 71

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung Schule

Sporthalle Zehlendorf V3 - UEP/FW

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

735,70 322,10

Reduktion IST-SOLL in %

-56,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

627,04 376,22 877,86

Primärenergiebedarf Qp IST

822,48

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

31,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-6,3%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

248,99

Reduktion IST-SOLL in %

-69,7%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-60,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

-33,8%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-71,6%

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht?

ja ja ja

Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

Einordnung des Primärenergiebedarfs pro beheizte Wohn-/ Nutzfläche Vergleichswert:

Dieses Gebäude: 248,99 kWh/m²a

0

140

280

420

2

Primärenergiebedarf [kWh/(m a)]

560

700

840

980

1120

1260

1400

>1400

Gebäude Ist-Wert:

248,99

Referenzgebäude:

877,86 2

Qualität Gebäudehülle [W/(m K)] EnEV-Anfordungswert Neubau 627,04 kWh/m²a

modernisierter Altbau 877,86 kWh/m²a

Gebäude Ist-Wert:

0,55

Referenzgebäude: 2,16

Energiebedarf Jährlicher Energiebedarf in KWh/(m²a) für Energieträger

Heizung

Strom-Mix Fernwärme Vattenfall

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,56

0,02

25,85

4,67

0,00

31,10

243,34

47,71

0,00

0,00

0,00

291,05 0,00

Aufteilung Energiebedarf [kWh/(m²a)]

Heizung

Warmwasser

Eingebaute Beleuchtung

Nutzenergie

233,37

44,52

25,85

Endenergie

243,90

47,73

Primärenergie

139,47

27,11

Lüftung

Kühlung einschl. Befeuchtung

Gebäude insgesamt

0,00

23,09

326,82

25,85

4,67

0,00

322,15

69,79

12,61

0,00

248,99

Seite 72

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Diagramm: Verteilung Energiebedarf 300

H e iz u n g W a rm w a s s e r B e l e u c h tu n g L ü ft u n g K ü h lu n g

250 kWh/m²a

200 150 100 50 0

Nut ze ne r g ie

E nd e ne r g ie

P r im ä r e ne r g ie

Sporthalle Berlin Zehlendorf – Variante 3

2.5.5 Variantenvergleich Schule

Sporthalle Zehlendorf V1 - WD

Sporthalle Zehlendorf V2 - WS+Kessel

Sporthalle Zehlendorf V3 - UEP/FW

Endenergiebedarf Qf IST Endenergiebedarf Qf SOLL

735,70 483,70

735,70 396,60

735,70 322,10

Reduktion IST-SOLL in %

-34,3%

-46,1%

-56,2%

Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Neubau Grenzwert Qp,max Umweltentlastungsprogramm Grenzwert Primärenergiebedarf Qp,max Bestand

626,54 375,92 877,16

627,04 376,22 877,86

627,04 376,22 877,86

Primärenergiebedarf Qp IST

822,48

822,48

822,48

Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

31,3%

31,2%

31,2%

Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-6,2%

-6,3%

-6,3%

Primärenergiebedarf Qp SOLL

558,27

464,87

248,99

Reduktion IST-SOLL in %

-32,1%

-43,5%

-69,7%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Neubau in %

-10,9%

-25,9%

-60,3%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert UEP in %

48,5%

23,6%

-33,8%

Unterschreitung/Überschreitung Grenzw ert Bestand in %

-36,4%

-47,0%

-71,6%

ja nein ja

ja nein ja

ja ja ja

Wird der Grenzwert Qp,max für Neubauten erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für das UEP erreicht? Wird der Grenzwert Qp,max für Bestandsgebäude erreicht? Alle Energiekennw erte in kWh/m²a

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Vergleich der unterschiedlichen Varianten Primärenergiebedarf in kWh/a

Bestand 822,48

Variante 1 Variante 2 558,27 464,87

Variante 3 248,99

Variante 4

Variante 5

Diagramm: Variantenvergleich 800 750 Nutzenergie Endenergie Primärenergie

700 650 600

kWh/m²a

550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Variante UEP und Fernwärme

Variante 2 WD + Kesseltausch

Variante 1 WD

Istzustand

0

Sporthalle Berlin Zehlendorf – Variantenvergleich

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„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

2.5.6 Kostenschätzung Für die Variante 1 (Wärmedämmung) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 275.260€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 8,59 Jahren. Kostenschätzung Sporthalle Berlin Zehlendorf Variante 1 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Sporthalle Berlin Zehlendorf AW Fenster Variante 1 WD Decke

829,69 32,50 2.074,34

120,00 99.562,80 300,00 9.750,00 80,00 165.947,20 0,00

275.260,00 Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST

2.004,70 m² Strom Heizöl

35,50 kWh/m²a 700,20 kWh/m²a

14.233,37 € 112.295,28 €

Strom Heizöl

33,90 kWh/m²a 449,70 kWh/m²a

13.591,87 € 72.121,09 €

Endenergiebedarf SOLL

Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

4,5% Einsparung 35,8% Einsparung

8,59 Jahre 8,10 Jahre

Für die Variante 2 (Wärmedämmung und Kesseltausch) ergibt eine Kostenschätzung einen Investitionsbedarf für die energetische Modernisierung von 301.760€. Daraus errechnet sich bei einer Energiepreissteigerung von 6% eine Amortisationszeit von 7,26 Jahren. Kostenschätzung Sporthalle Berlin Zehlendorf Variante 2 Schule Maßnahme Fläche m² Kosten €/m² Teilkosten Gesamtkosten € Sporthalle Berlin Zehlendorf AW Variante 2 WD + Kesseltausch Fenster Decke Kesseltausch Dämmung der Leitungen TWW Speicher

829,69 32,50 2.074,34

120,00 99.562,80 300,00 9.750,00 80,00 165.947,20 16.000,00 8.000,00 2.500,00 301.760,00

Energieeinsparung Fläche: Endenergiebedarf IST

2.004,70 m² Strom Heizöl

35,50 kWh/m²a 700,20 kWh/m²a

14.233,37 € 112.295,28 €

Strom Heizöl

32,10 kWh/m²a 364,60 kWh/m²a

12.870,17 € 58.473,09 €

Endenergiebedarf SOLL

Amortisation Energiepreissteigerung 6% Energiepreissteigerung 8%

9,6% Einsparung 47,9% Einsparung

7,26 Jahre 6,91 Jahre

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3

Zusammenfassung

Im Rahmen der Bearbeitung der Objekte hat sich gezeigt, dass für die Schulen und die Sporthalle kein ganzheitliches energetisches Konzept umgesetzt wurde. An den einzelnen Objekten sind in unterschiedlicher Weise zu verschiedenen Zeitpunkten nur vereinzelt Maßnahmen zur energetischen Verbesserung durchgeführt worden. Es kann durch die Berechnungen unter Ansatz der Standardrandbedingungen nach DIN 18599 gezeigt werden, dass alle betrachteten Objekte ein erhebliches Einsparpotential hinsichtlich des zu erwarteten End- und Primärenergiebedarfs haben. Insbesondere bei Umstellung der Wärmeversorgung auf Fernwärme kann ein erhebliches primärenergetisches Einsparpotential erschlossen werden, da sich die Vorteile der Kraft-Wärme Kopplung positiv auf die primärenergetische Bilanz auswirken. Es wird empfohlen im Rahmen von weiteren Maßnahmen eine weitere detailliertere ganzheitliche Betrachtung der Objekte vorzunehmen, um eine Strategie der energetischen Verbesserung zu erarbeiten. Wichtig ist eine Betrachtung aller Komponenten in und an einem Gebäude, die Einfluss auf den Energiebedarf haben. Eine Konzentration nur auf die wärmeabgebenden Außenbauteile oder nur auf die Anlagentechnik ist nicht Zielführend im Sinne einer optimalen Strategie zur zukünftigen Reduzierung der Heizungs- und Warmwasserkosten. Ein Gebäude besteht aus der Summe seiner Teile, der Wärmeversorgungstechnik und dem Nutzer. Haus, Technik und Nutzung bilden eine Einheit, interagieren und bedingen einander. Wie die Kostenschätzung der energetischen Maßnahmen einzelner Varianten gezeigt hat, kann die Investition in wärmeschutztechnische Verbesserungen und moderne Technik in Zukunft Betriebskosten reduzieren. Dabei kann das Einsparpotential größer sein als die aufzubringenden Investitionen. Auf längere Sicht können auch höhere Investitionen einen höheren Nutzen in Form von geringeren Heizungs- und Warmwasserkosten bringen. Zum Zeitpunkt der Investition sollte nach Möglichkeit immer versucht werden ein Optimum im energetischen Zustand zu erreichen und nicht nur nach Minimalanforderungen zu genügen.

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4

Luftqualität und Raumklima in Unterrichtsräumen

Ein besonderes Augenmerk sollte auf die Lufthygiene gelegt werden. Folgendes Bild zeigt die Messung der C02 – Konzentration in einer 5. Klasse in der Zeit von 9.50 Uhr bis 15.45 Uhr. Gelüftet wurde während des gesamten Unterrichtstages nur in vernachlässigbar geringem Maße.

Quelle: „Aufatmen in Schulen - Luftqualität und Raumklima in Unterrichtsräumen“; Niedersächsisches Landesgesundheitsamt 2005

Es wird deutlich, dass die empfohlene C02 – Konzentration ohne Lüftung deutlich überschritten wird. In den „alten“ unsanierten Schulen sind die Fenster nicht dicht, häufig kommt es sogar zu Zugerscheinungen in den Klassenräumen. Dies führt zu einem unkontrollierten Wärmeverlust und eventuell auch zu einer gefühlten Unbehaglichkeit durch Zugerscheinungen. Auf der anderen Seite ist zumindest ein kleiner Grundluftwechsel vorhanden. Im Rahmen der energetischen Modernisierung werden nun neue hochdichte Fenster eingebaut. Dies ist aus energetischer Sicht notwendig, kann aber den Effekt der zu hohen CO2 - Konzentration in den Klassenräumen noch verstärken. Es kann gezeigt werden, dass unter bestimmten Bedingungen selbst ein regelmäßiges Lüften in den Pausen nicht ausreichend ist, um die CO2 Konzentration dauerhaft unter dem empfohlenem Niveau zu halten. Folgende Grafik zeigt die Unterrichtssimulationen einer OberstufenSchulklasse. Es wurde ein Unterrichtstag mit regelmäßiger Pausenlüftung sowie ein Unterrichtstag ohne Lüftung simuliert. Die hohe Atemrate der Oberstufenschüler führt zu hohen CO2 – Konzentrationen.

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Quelle: „Aufatmen in Schulen - Luftqualität und Raumklima in Unterrichtsräumen“; Niedersächsisches Landesgesundheitsamt 2005

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Aus diesem Grund sollte im Rahmen von energetischen Sanierungen auch ein Lüftungskonzept erarbeitet werden. Optimal aus energetischer und hygienischer Sicht wäre der Einbau einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Die Wärmerückgewinnung würde eine weitere Reduzierung der Wärmeverluste zur Folge haben und gleichzeitig für den gesamten oder auch teilweisen notwendigen Grundluftwechsel sorgen.

5

Hinweise zur Berechnung

Die Berechnung der energetischen Kennwerte erfolgte mit Hilfe der Software IPB18599 der 5S AG in der Version 2.6.0.220. Die Datenaufnahme und Berechnung erfolgte in Anlehnung an die „Bekanntmachung der Regeln zur Datenaufnahme und Datenverwendung im Nichtwohngebäudebestand“ vom 26.07.2007, herausgegeben vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und mit Hilfe von sinnvollen Abschätzungen bei Fehlen von notwendigen Kennwerten. Durch den Ansatz von Vereinfachungen in der Bearbeitung und der Verwendung von Standardrandbedingungen nach DIN 18599 Teil 10, kann aus den berechneten Werten keine direkte Ableitung zu den realen Verbräuchen und realen Einsparungen erfolgen. Die realen Nutzungsbedingungen an den Objekten können von den Standardrandbedingungen abweichen. Diese Studie dient dem Vergleich der Objekte unter standardisierten Bedingungen, der Aufzeigung von Einsparpotentialen und der Entwicklung möglicher Sanierungsvarianten. Sind bei einer Sanierung im Rahmen des Umweltentlastungsprogrammes auf Grund von Denkmalschutzauflagen Maßnahmen an Bauteilen nicht oder nur mit nicht vertretbaren Aufwand umzusetzen, ist in diesem Fall ein hochwertiges energetisches Gesamtkonzept unter Ausschöpfung aller wirtschaftlich vertretbaren Möglichkeiten vorzulegen. Eine Förderung wäre dann auch möglich. Die Kalkulation der Amortisation basiert auf einer Kostenschätzung und der Annuitäten-Methode. Die Schätzung beinhaltet die Kosten der energetischen Modernisierung. Für die Bewertung der Energieeinsparmaßnahmen enthalten die Investitionskosten nur den jeweiligen Anteil der Kosten, der der Energieeinsparung dient. Die Kosten, die nicht energierelevant anfallen, fließen nicht in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein. Die Investitionskosten stellen nicht die Gesamtkosten der Baumaßnahme dar! Ziel der Studie war die Energetische Bewertung der Objekte. Es war im Rahmen des Projektes nicht möglich und kein Ziel, eine genaue Differenzierung der Kosten vorzunehmen. Die Kalkulation der Kosten dient nur der Abschätzung der Amortisation der energetischen Verbesserungen. Die Seite 79

„Energetische Bewertung von Schulen“ - Kooperation zwischen CITY-Büro und der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen im Rahmen der Energieberaterausbildung

Berechnungen sind in einem nächsten Schritt zu detailieren und die Wirtschaftlichkeit im Einzelfall zu bestimmen und zu bewerten. Auch etwaige anfallende notwendige Zusatzkosten und Mehraufwand, die sich im Rahmen einer detailierten Planung und durch die jeweiligen Besonderheiten der einzelnen Objekte ergeben, sind nicht Bestandteil der Kalkulation. Eine genaue Kostenkalkulation ist im Rahmen einer weiteren detaillierteren Bearbeitung der Objekte zu erstellen. Die Kosten für einen möglichen Fernwärmeanschluss sind im Einzelfall durch ein Angebot zu erfragen und sind im Rahmen der bearbeiteten Detailstufe auch nicht Bestandteil dieser Studie. Die Kalkulation basiert auf einer mittleren Nutzungsdauer der Technik von 20 Jahren, einer Nutzungsdauer des Wärmeschutzes von 40 Jahren, einer Kreditlaufzeit von 20 Jahren und einem angenommenen Zinssatz von 5%.

Seite 80

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6.

Begriffsbestimmungen

Erneuerbare Energien Auch regenerative oder alternative Energien genannt. Bezeichnet werden damit Energieträger/-quellen, die sich ständig erneuern bzw. nachwachsen. Als erneuerbare Energien gelten: Solarstrahlung, Erdwärme (Geothermie), Wind- und Wasserkraft, Biomassen, Gezeiten. Nutzenergiebedarf (Qb) Energie, die von einem Heizsystem unter normierten Bedingungen abgegeben werden muss, um den Heizwärmebedarf und den Trinkwasserwärmebedarf decken zu können. Heizwärmebedarf, Jahresheizwärmebedarf (Qh,b) Wärme, die den beheizten Räumen zugeführt werden muss, um die innere Solltemperatur der beheizten Räume einzuhalten. Endenergiebedarf (Qf) Energiemenge, die zur Deckung des Jahresheizwärmebedarfs und des Trinkwasserwärmebedarfs benötigt wird, ermittelt an der Systemgrenze des jeweiligen Gebäudes, einschließlich der benötigten Hilfsenergie (i.d.R. Strom) zum Betrieb der Anlagen. Nach DIN 18599 wird die Endenergie Brennwertbezogen angegeben. Hilfsenergie (Qaux) Energie, (Strom), die nicht zur unmittelbaren Deckung des Heizwärmebedarfs bzw. der Trinkwassererwärmung eingesetzt wird (z.B. Energie für den Antrieb von Systemkomponenten, wie Umwälzpumpen, Regelung oder für die Rohrbegleitheizung bei der Trinkwassererwärmung). Primärenergiebedarf (Qp) nicht erneuerbare Energiemenge, die zur Deckung des Jahresheizenergiebedarfs und des Trinkwasserwärmebedarfs benötigt wird unter Berücksichtigung der zusätzlichen Energiemenge, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb der Systemgrenze „Gebäude“ bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe entstehen. Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert in W/m²K) Der Wärmedurchgangskoeffizient ist die Wärmemenge in W, die in einer Stunde durch ein Bauteil von 1 m² Fläche und einer bestimmten Dicke bei 1 Kelvin Temperaturunterschied unter Berücksichtigung der Wärmedurchlasswiderstände jeder einzelnen Schicht und der Wärmeübergangswiderstände für innen und außen hindurchfließt. Wärmerückgewinnung Rückgewinnung der Wärmeverluste, die durch Lüftung entstehen, mit Hilfe einer kontrollierten Gebäudelüftung. Über einen Wärmetauscher wird der verbrauchten Luft die Wärme entzogen und an die Frischluft übertragen. Systeme der Wärmerückgewinnung sind RegenerativVerfahren (z.B. Rotationswärmetauscher), Rekuperativ-Verfahren (z.B. Trennflächen-Wärmetauscher als Gegenstrom- oder Kreuzstromwärmetauscher-Plattenwärmetauscher) und das Wärmepumpen-Verfahren. Wärmeschutz Maßnahmen, den Wärmeverlust von Gebäuden zu reduzieren. Seite 81

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7. Haftungsausschluss Die Ergebnisse dieser Arbeit sind im Rahmen der Projektarbeit im CITY-Seminar Berlin entstanden. Die Datenaufnahme und Berechnung erfolgte als Training für und durch die Auszubildenden. Die Berechnung ist mit Sorgfalt erfolgt, es kann aber keine Gewähr für die Richtigkeit der Werte, Angaben, Kosten und Aussagen übernommen werden. Eine Haftung für mögliche Folgen und Schäden durch die Verwendung der Ergebnisse dieser Studie ist ausgeschlossen. Alle Maße, Daten, Kennwerte und Kosten sind vor weiteren Schritten durch eine weitere detailierte Planung vor Ort zu überprüfen und ggf. anzupassen. Die vorliegende Untersuchung ersetzt keine detailierte Planungs- und Beratungsleistung. Sie stellt einen qualitativen Überblick über die energetische Situation der betrachteten Objekte und der Einsparpotentiale unter Ansatz der Standardrandbedingungen der DIN 18599 dar. Dabei ging es in erster Linie um die Prüfung der möglichen energetischen Einsparpotentiale der jeweiligen Objekte. Weitere Randbedingungen und Anforderungen sind nicht in die Vorschläge eingeflossen. Die Umsetzbarkeit jeder einzelnen Maßnahme ist vor Ort durch weitere Planungsarbeiten zu überprüfen und zu detailieren. Diese Studie dient dem Vergleich der Objekte unter standardisierten Bedingungen und der Entwicklung möglicher Sanierungsvarianten.

Berlin, 02.11.2008

Kontakt: CITY-Seminar Wilmersdorfer Straße 138-140 10585 Berlin-Charlottenburg

www.city-seminar.de [email protected]

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