Präsentationstitel

Energetische Stadtsanierung - Neuruppin EU-Projekt SPECIAL Workshop III: Aspekte der Sanierung im Bestand und Denkmalpflege 02.07.2015

KfW – Quartierskonzepte in der Stadt Neuruppin Bearbeitungsteam Dipl.-Ing. Kerstin Becker

tetra ingenieure

Dipl.-Ing. Matthias Frinken

Stadtplaner und Architekt Hamburg

Dr. Ernst-Peter Jeremias

Projektleiter tetra ingenieure

Dr. Friedrich Krause

tetra ingenieure

M. Eng. Eileen Menz

tetra ingenieure

Dr. rer. nat. Norbert Mertzsch

tetra ingenieure

Dipl.-Ing. Christoph Pietrowsky

tetra ingenieure

M. Sc. Christian Reymann

tetra ingenieure

KfW-Quartierskonzepte

Quartierskonzepte tetra ingenieure GmbH Quartierskonzepte (KfW-Programm 432) • Ziel: Minderung der CO2-Emissionen durch Sanierung von erhaltenswerten städtischen Quartieren

• Voraussetzung: integrierte Betrachtung von demografischen, sozialen, verkehrstechnischen, städtebaulichen, wohnungswirtschaftlichen und energetischen Aspekten • Ergebnis: konkrete Sanierungsmaßnahmen für die oben genannten Bereiche • Wichtig: Einbeziehung aller Akteure (Gebäudeeigentümer, politische Gremien, Anwohner, Energieversorger, Verwaltung …)

20.05.2014

KfW-Quartierskonzepte

KfW – Quartierskonzepte - Handlungsfelder

Handlungsfelder – tetra-Bearbeitungsmatrix A

Technik

Energieverbrauch, Energieerzeugung

B

Wirtschaftlichkeit

Energiekostenvergleiche, Benchmarks, Wirtschaftlichkeitsvergleiche

C

Klimaschutz und CO2

CO2-Bilanzen

D

Umfeld

Mobilität, Verkehr, Straßenbeleuchtung, vorl. Fachplanungen, sonstige

E

Stadtentwicklung

Demografie, Wirtschaft, städtebauliche Entwicklung, Stadtsanierung

F

Bausubstanz

Baulicher und anlagentechnischer Gebäudezustand/ Sanierung

G

Akteure

Einbeziehung, Mitgestaltung KfW-Quartierskonzepte

KfW-Quartierskonzept Historische Altstadt Neuruppin - Agenda

• Übergeordnete Planungen und Konzepte

• Stadtwerke als kommunale GmbH (Strom, Gas, Wasser, Abwasser, Fernwärme, Stadtbeleuchtung) • Grunddaten historische Altstadt • Betrachtungen Mikroquartier, Mustergebäude, Kommunale Gebäude • Wärmebedarfsprognose

• Prognose CO2-Minderung • Schlussfolgerungen und Maßnahmen

5

NEURUPPIN Kreisstadt des Landkreises Ostprignitz-Ruppin im Land Brandenburg

Neuruppin

Quelle: Google

Charakteristika:  Fläche 305 km²  Einwohner (2013): 30.345  Bevölkerungsdichte: 99 EW/km²  Geburtsstadt Theodor Fontane (Fontanestadt)  Seit 1783 Wiederaufbau nach Stadtbrand: Breite Straßen, stattliche Plätze, frühklassizistischer Baustil  Garnisonsstadt von 1688 bis 1991  Gewerbe, Gesundheitswirtschaft und Tourismus („Tor zur 8 Ruppiner Schweiz“)

Neuruppin in der Region

Übergeordnete Planungen und Konzepte 1

Regionalplan Prignitz-Oberhavel, Stand 2003

2

Flächennutzungsplan Fontanestadt Neuruppin 2005 Freiraum Ruppiner Land

3

Neuruppin Energiestrategie 2009 im Auftrag SWN

4

Regionales Energiekonzept Prignitz - Oberhavel 2013

5

Freiraum Ruppiner Land, Potenzialstudie Energie und Klimaschutz, 2014

6

Neuruppin Strategie 2030, beschlossen 2/2015

KfW-Quartierskonzepte

Quartierskonzepte Neuruppin „Historische Innenstadt“ und Historische Innenstadt

„WK I-III“, Gebiete der Städtebauförderung

Lage und Grenzen der Quartiere mit Darstellung des

Fernwärmevorranggebietes WK I-III

gemäß Satzung

10

von Heizhaus 4 Quartier Historische Innenstadt BHKW Tollerstr. (im Bau)

Fernwärmeversorgung Heizhaus 3: 4,6 MWth

von BHKW Wasserturm

BHKW Tollerstr. im Bau vorhandene Verbindungen

Heizhaus 3

zu anderen Wärmenetzen und Erzeugungsanlagen außerhalb des Quartiers geplante Verbindungen zu anderen Wärmenetzen und

von HH1,2 und BHKW H.-Rau-Str.

Erzeugungsanlagen außerhalb des Quartiers Ausbau der FW-Leitungen weitgehend abgeschlossen

11

NEURUPPIN Quartier Historische Innenstadt Charakteristika:  Fernwärmesatzung 2012  Versorgung durch Stadtwerke Neuruppin GmbH  Sanierung Städtebaulicher Denkmalschutz seit 1991  Denkmalbereich, ca. 350 Einzeldenkmale  Erhaltungssatzung 1994  Sanierungsziele aus 2007/2009  Gestaltungssatzung 1992/2008  ca. 900 Grundstücke, viele private Eigentümer  ca. 5.000 Einwohner  Verjüngungsprozess  Energetische Zielstellungen: • Ausbau der Fernwärme • Berücksichtigung der 12

Quartier Historische Innenstadt Bauliche Einordnung der Gebäudestruktur

mehrheitlich vor dem Stadtbrand 1787 errichtet (Barock) mehrheitlich 1787 bis 1806 errichtet (Klassizistische Stadtanlage) Stadtgebiete aus dem 19. Jh. (Gründerzeit, Jugendstil) Quelle: Sanierungsfibel Neuruppin

14

Quartier Historische Innenstadt Bauliche Einordnung der Gebäudestruktur und

vorgefundene Sanierungsstände (Quelle: DSK) Die überwiegende Anzahl der Gebäude befindet sich in einem Anteil am Gesamtbestand

46% 30% 14% 6% 3% 1%

baulich gut sanierten Zustand. Angaben zur energetischen Qualität der erfolgten Sanierungen sind nicht verfügbar.

15

FW-Anschlüsse

Eigentumsverhältnisse

Strategieansätze Neuruppin Quartier Historische Innenstadt Sanierungsschwerpunkte

•

Verbrauchsschwerpunkte Vertriebsschwerpunkte Entwicklungsschwerpunkt

Erdgas-Anschlüsse

Sanierungsstände 17

Quartier Historische Innenstadt Wärmedichtekarte Ausgangszustand Die verbrauchsbezogene Wärmeabnahmeliniendichte in der Innenstadt liegt in fast allen Bereichen oberhalb der Kennwerte und bietet damit gute Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Betrieb eines Fernwärmenetzes. Kennwert • unterschritten • grenzwertig erreicht • erreicht/überschritten • deutlich überschritten

Ausnahme: Ernst-Toller-Straße

20

Quartier Historische Innenstadt Ausgangsanalyse Energieverbrauch und CO2Emissionen Energiebedingte Gesamtemissionen CO2

26.058 tCO2/a pro Einwohner und Jahr 5,2 t CO2

Vergleichswert Deutschland 11,1 t CO2 (Inklusive Industrie und Landwirtschaft)

Quelle: WBGU

21

Mikroquartier in der Historischen Innenstadt

Quartier Historische Innenstadt Mikroquartier Gebäudebestand: • Frühklassizismus • Sanierungsstand sehr differenziert (unsaniert bis baulich sehr gut saniert) • Baulücken im Süd- und NordWesten • Neubau Wohnheim auf dem Hof

Block 130 Karl-Marx-Straße/Rudolf-BreitscheidStraße/August-Bebel-Straße/Präsidentenstraße Quelle: brandenburgviewer

• Energetische Sanierung: • Senkung des Energiebedarfs um 40…70% bei vollgenutzten Gebäuden, • Erhöhung des Energieverbrauchs durch Sanierung bisher leerstehender Gebäude, • Sanierungswillen auch abhängig vom Alter der Eigentümer 24

Mikroquartier – technische Möglichkeiten zur Energieversorgung Fernwärmetrasse SWN

Quartier Historische Innenstadt Mikroquartier technische Möglichkeiten zur

Mögliche Einspeisetrassen Zentraler Erzeugerstandort

Energieversorgung:

• Ergänzung der Fernwärme durch erneuerbare Energien oder KWK • Holzvergasung mit Stromeigenutzung • BHKW auf Erdgasbasis mit Stromeigennutzung • PV oder Solarthermie

25

Versorgungslösungen Mikroquartier - Wirtschaftlichkeit

Quartier Historische Innenstadt

Bewertung quartierszentrale Erschließung Wärme (600 m Wärmenetz) Wärmebezugsdichte (Gebiet) 478 MWh/ha*aGrenzwert 400 MWh/ha*a Wärmeleistungsliniendichte 1,02 MW/km Grenzwert 1,2 MW/km Wärmeabnahmeliniendichte 1,79 MWh/m Grenzwert 0,96 MWh/m Fernwärme einzeln angeschlossene Leistung

kW

Jahresw ärmeverbrauch MWh/a Energieträger Grundlast w Anteil Erneuerbare Energie/KWK im Netz % 1. Leistungen und Wirkungsgrade w BHKW Feuerungsw ärmeleistung kW Leistung elektrisch kW Leistung thermisch kW Anzahl BHKW Jahresvollbenutzungsstundenzahl VBH 2. Investitionskosten [netto] [Grundlage spezifische Kennw erte] € 4. Annuitätische Wirtschaftlichkeitsberechnung 4.1.Kapitalgebundene Kosten [netto] €/a 4.2.Bedarfsgebundene Kosten [netto] €/a w Eigenbedarfskosten Elektroenergie €/a w Kraftstoffkosten Grundlast €/a w Kosten Spitzenlast (Fernw ärme) €/a 4.3.Betriebsgebundene Kosten 4.4.Erlöse [netto] €/a w Wärm egestehungskosten [netto] €/MWh

Mikroquartier: • Eignung für quartierszentrale Wärmeversorgung grenzwertig BHKW und Holzvergaser Fernwärme + Fernwärme

615

615

615

1.076 Fernw ärme 0

1.076 Erdgas 43

1.076 Holz 54

0 0 0 0 0 215.200

145 50 80 1 6.000 375.260

175 50 100 1 6.000 570.086

20.392 71.113 0 0 71.113 3.352 0 88

35.254 101.402 4.275 55.602 41.525 13.869 55.622 88

54.024 72.526 4.275 34.650 33.601 13.869 58.314 76

• Technische Lösung: Ergänzung der Fernwärme durch ein kleines BHKW auf Erdgas- oder Holzbasis

• Investitionskosten:

Grenzwert für Wirtschaftlichkeit bei ca. 70% der jährlichen Wärmemenge Nicht berücksichtigt: Erlöse durch Wärmelieferung an SWN – siehe folgende Folie

160 T€ ….355 T€ (netto)

• Wärmegestehungskosten: 76….90 €/MWh (netto)

• Amortisationszeit: >11 Jahre Bemerkung: Die Berechnungen basieren auf der Annahme, dass alle Eigentümer beteiligt sind.

• Schlussfolgerung: • Ergänzung zur Fernwärme durch strombedarfsorientierte BHKW oder solarthermische Anlagen sinnvoll • bei Entwicklung von entsprechenden Vergütungsmodellen „Win-WinProjekte“ möglich 26

Mikroquartier – technische Möglichkeiten zur Energieversorgung

Quartier Historische Innenstadt

Solarpotenzial

Mikroquartier technische Möglichkeiten zur

Energieversorgung:

• Solarpotenzial • Verschiedene Technologiekonzepte möglich: • PV + Heizstab • Solarthermie • PV + Wärmepumpe • PVT

Solarpotenzial im Mikroquartier der Historischen Innenstadt (1:800) 30

Mikroquartier – technische Möglichkeiten zur Energieversorgung

Quartier Historische Innenstadt

Solarpotenzial

Mikroquartier technische Möglichkeiten zur

Energieversorgung: Flächen und deren Anteile zur Bereitstellung von Solarwärme im Mikroquartier

ca. 30% des Wärmebedarfs Ebene Dachflächen, zulässig Schrägdächer, zulässig Schrägdächer, nicht zulässig

PV + Heizstab

Solarthermie

PV + Wärmepumpe

PVT + Wärmepumpe

52 18 35

117 40 79

161 55 108

248 85 167

• Solarpotenzial • Verschiedene Technologiekonzepte möglich: • PV + Heizstab • Solarthermie • PV + Wärmepumpe • PVT

Technologieabhängige Potenziale zur Bereitstellung von Solarwärme im Mikroquartier, Werte in MWh/a 31

Quartier Historische Innenstadt Mustergebäude

Rudolf-Breitscheid-Str. 44 Friedrich-Engels-Str. 27

46

Bauzeit: 1877

Quartier Historische Innenstadt

Ausgangszustand 2014: Sanierungszustand als ausreichend eingestuft Leerstand aktuell 100% Einzelfeuerstellen und wohnungszentrale Erdgaswandheizgeräte

Sanierung geplant 2015: Grundrissveränderungen, Erneuerung der Gebäudetechnik, Fenstererneuerung, Innenwärmedämmung an der Straßenfront, Außenwärmedämmung Giebel und Hofseite Energetische Auswirkungen: Maximal energetisch saniert

Grundriss, Schnitt, Ansicht: AIB Langer 2013

energetisch saniert (EnEV)

unsaniert, bei Vollbelegung

Mustergebäude Rudolf-Breitscheid-Str. 44 Das Gebäude weist bis 2012 einen Energieverbrauch von ca. 240 kWh/m²a auf . Es wurden 4 von 8 WE bewohnt. Nach Sanierung wird der absolute Energieverbrauch für dieses Gebäude um ca. 25% bei Sanierung auf EnEVMindestanforderungen steigen, da durch die beabsichtigte Vollbelegung mehr Energie verbraucht werden wird, als bisher. Rebound-Effekte1 sind berücksichtigt. 1

Rebound-Effekt: Energieverbrauch nach Sanierung durch steigenden Komfort-Anspruch höher als 47 berechnet

Bauzeit: 1790 Einzeldenkmal

Quartier Historische Innenstadt

Ausgangszustand 2014: Sanierungszustand als gut eingestuft Leerstand ca. 10% Einzelfeuerstätten, Erdgasthermen Sanierung geplant 2016: Erneuerung der Gebäudetechnik, Anschluss Fernwärme, Fenstererneuerung, maßvolle Wärmedämmung

Energetische Auswirkungen: Maximal energetisch saniert

energetisch saniert (EnEV)

unsaniert

Mustergebäude

Friedrich-Engels-Str. 27 Die besonders schützenwerte Bausubstanz dieses Einzeldenkmals erfordert spezielle Sanierungsmaßnahmen. Der Seitenflügel (Ende 19. Jh.) kann an der Südwestwand aufgrund der Nachbarbebauung nur mit einer Innenwärmedämmung versehen werden.

Die Durchfahrt zum Innenhof wird erhalten. 48

Quartier Historische Innenstadt Kommunale Gebäude – Gesamtübersicht

Energieverbrauchswerte

Stadtgarten

Gebäude mit erhöhtem Einsparpotential Innenstadt WKI-III

Feuerwehr

50

Stadtgarten Neuruppin Einzeldenkmal

Quartier Historische Innenstadt Kommunale Gebäude –

Baujahr: Nutzfläche: Nutzung: Heizung: Besonderheit:

1897 1.954 m² Veranstaltungszentrum Fernwärme Nutzungsunterbrechung zwischen den Veranstaltungen

Untersuchungsschwerpunkt

Stadtgarten Neuruppin - Sporadische Nutzung

Energetische Qualität:

- Energieeinsparpotentiale Beste Werte, bundesweit

Vergleichswerte, bundesweit

Ist-Zustand

liegen vorrangig in der Gebäudetechnik - Zielwert 150 kWh/m²a - Kosteneinsparpotential: ca. 10 T€/a 51

Quartier Historische Innenstadt

Feuerwehr Neuruppin Altbau Einzeldenkmal Bruttogeschossfläche: Nutzung:

Kommunale Gebäude – 1.500 m² nur Erdgeschoss

Untersuchungsschwerpunkt

Feuerwehr Neuruppin Neubau Bruttogeschossfläche: Nutzung: Nebengebäude Bruttogeschossfläche: Nutzung:

1.500 m² vollständig

(Neubau, Altbau und Nebengebäude)

300 m² vollständig

Energetische Qualität: Beste Werte, bundesweit

• Gebäudekomplex

Vergleichswerte, bundesweit

Ist-Zustand

• Leerstand im Altbau – energetisch ungünstige Teilbeheizung • Einsparpotentiale durch Nutzungsverlagerung aus dem Altbau • Zielwert 150 kWh/m²a • Kosteneinsparpotential: ca. 10 T€/a T52

Quartier Historische Innenstadt

Energieverbrauchsprognose Historische Innenstadt Bei 2% p.a. Sanierungsrate sinkt der

Wärmeverbrauch bis 2030 insgesamt nur um 7,5%.1 Da die Fernwärme zunehmend durch erneuerbare Energieträger erzeugt wird, sinken die CO2Emissionen.

1 Reduzierung

der Leerstände nach Sanierung,

Geringe Heizwärmeverbräuche vor Sanierung und Mehrverbrauch nach Sanierung durch gehobene Komfortansprüche. 55

Senkung der CO2-Emissionen um 40% in der Historischen Innenstadt Neuruppin bis 2030

Durch: • Erhöhung des

Fernwärmeanschlussgrades auf 100 %, • 2 % Sanierungsrate, • Steigender Anteil Elektroautos ab 2018.

56

ENTWURF EINER GESAMTSTRATEGIE (STAND OKTOBER 2014)

Ausbau und Verbindung regenerativer Energiegewinnung im Fernwärmenetz der Stadtwerke 57

Schlussfolgerungen und Maßnahmen 1

Umfassende Beratung von Eigentümern, Bürgern und Mietern

Energetische und bauliche Sanierungsmaßnahmen und Fördermöglichkeiten verbinden

2

KfW-Sanierungsmanager

Ergänzend zum Sanierungsträger

3

Fortschreibung städtischer Satzungen, Sanierungsziele und Beratungsfibeln

Aufnahme konkreter Anforderungen aus dem Klimaschutz und Präzisierung von Zielen

4

Ausbau Fernwärme

Beratung im Einzelfall, Begleitung durch Öffentlichkeitsarbeit

5

Vertiefende Studie Altbau- / energetische Sanierung

Erarbeitung baulicher Details für die Neuruppiner Altstadt-Substanz, Ergänzung Gestaltungsfibel

6

Integration Neubauten

Passivhausstandard in Baulücken

7

Umsetzung weiterer Ziele aus der Neuruppin-Strategie 2030

Stadtquartiere der kurzen Wege; Mobilitätsangebote (Ausbau Radwege, Barrierefreiheit, E-Mobilität, ÖPNV)

KfW-Quartierskonzepte

Quartierskonzepte tetra ingenieure GmbH Quartierskonzepte - strategischer Ansatz  Strategie Das tetra - Phasenmodell Reaktion auf äußere Einflüsse im Projektverlauf möglich (z. B. Brennstoffpreise und -verfügbarkeit, Gesetze, technologische Entwicklungen)

20.05.2014

KfW-Quartierskonzepte

Quartierskonzepte Neuruppin - Vision Energie- und Quartierskonzept - strategischer Ansatz  Strategie

20.05.2014

KfW-Quartierskonzepte

Quartierskonzepte Neuruppin - Strategie Energie- und Quartierskonzept - strategischer Ansatz  Strategie Das tetra – Phasenmodell: • Separate Umsetzungsschritte von der Realität zur Vision • Reaktion auf äußere Einflüsse im Projektverlauf notwendig und möglich (z. B. Brennstoffpreise und -verfügbarkeit, rahmenrechtliche Bedingungen, technologische Entwicklungen) • Erfolgskontrolle (Status: Diskussionsgrundlage) 20.05.2014

KfW-Quartierskonzepte

Kontakt

Dr. Ernst Peter Jeremias Geschäftsführender Gesellschafter tetra ingenieure GmbH Rosa-Luxemburg-Straße 30 D-16816 Neuruppin Tel. +49-(0)3391 / 3962-0 Fax. +49-(0)3391 /3962-20 E-Mail: [email protected]

71