V/0467/2019
Erweiterung des Schulzentrums Kinderhaus / Neubau einer zweizügigen Grundschule mit Mensa für das Schulzentrum Kinderhaus
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V/0467/2019 - Anlage 1e
467-2019-A1i
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Junker + Kollegen Landschaftsarchitektur Heinrichstr. 27a, 49080 Osnabrück, 0541-76028820 info@jkl-architektur.de Abteilungsleiter: Amtsleiter: Stoldt Fachstellenleiter: J. Hoffmann ... . .. ... . .. Brüggemeier 1 : 200 LH, Prof. Dirk Junker Freianlagen - Schulhof Entwurfsplanung Schulzentrum Kinderhaus Neubau Grundschule Projekt-Nummer: Plan Nr.: Datum: Maßstab: Bearbeitet: Gezeichnet: Index Geändert: DatumInhalt Bearbeiter Standort-Nummer: P-09662 S119/1 ... 15.05.2019 gez. gez. gez. gez. Entwurf und Copyright © Richter Spielgeräte GmbH 04/19 Kletterstruktur 06 6.51006 Spielwert Aus handgearbeiteten, unregelmäßigen Rundhölzern zusammengefügte Kletter- strukturen integrieren sich durch ihren formalen Ausdruck sehr gut in ein stark naturgeprägtes Umfeld. Hier können auf kleinem Raum viele Kinder spielen, und auch plötzlich auftretender starker Spiel- druck wird von der Struktur aufgefangen und in einen fließenden Spielrhythmus umgewandelt. Die Anlage bietet nicht nur Raum zum Klettern, zum Erleben von Höhe, und für sinnliche Erfahrungen an Händen und Füßen, sondern dient auch als attraktiver Sitzplatz zum Ausruhen und Beobachten. Wesentliche Merkmale - naturbelassene, starke Palisaden - kein vorgegebener Spielablauf, auch tribünenartig nutzbar , individuelle Erschließung - Spielimpuls: starke, herausfordernde Konstruktion - Bewegungsaktivität: klettern, steigen, balancieren, turnen Empfohlen - für Kinder ab 6 Jahren und älter - für Schulen Jugendzentren Sportzentren Freizeitanlagen Parks 1817 R I C H T E R S P I E L G E R Ä T E G M B H · 8 3 1 1 2 F R A S D O R F · T E L E F O N + 4 9 - 8 0 5 2 - 1 7 9 8 0 · F A X 4 1 8 0 Kletterstruktur 06 Richter Spielgeräte LED Aufsatzleuchte Bega 99401 Lichtpunkthöhe 4m Neupflanzungen mit Liquidambar styraciflua Balancierpoller im Niederseilklettergarten Bankelement "Classroom" Unterschrift/Stempel Legende 0,00cm neue Höhe alte Bestandshöhe X zu fällende Bäume Kirsche STø= 0.10 m Kø= 4.00 m erhaltenswerte Bäume Bearbeitungsgrenze +0,00 Mastleuchte Neupflanzung Bäume Müll Bank Bestandspflaster wiederverwenden Bestandsklinker wiederverwenden Entwässerung Bank mit Lehne Müll Bank Hangbefestigung aus Schwellen Sitzbank gebogen 5m Mulch als Fallschutz Mastleuchte 2m Durchgang während Bauphase 5,50 OKEinstieg Sandspielfläche Mastleuchte Mastleuchte Bauzaun Müll Müll Bestandsklinker wiederverwenden Bestandsklinker wiederverwenden Rasen Rasenansaat Bestandsklinker wiederverwenden Bestandsklinker wiederverwenden Klinker Wassergebundene Decke Bestandsklinker wiederverwenden Rubinie STø= 0.40 m Kø= 7.00 m Trompetenbaum STø= 0.40 m Kø= 8.00 m Trompetenbaum STø= 0.30 m Kø= 7.00 m Trompetenbaum STø= 0.25 m Kø= 6 .00 m Trompetenbaum STø= 0.30 m Kø= 6 .00 m Trompetenbaum STø= 0.50 m Kø= 10.00 m Trompetenbaum STø= 0.20 m Kø= 5.00 m Ahorn STø= 0.20 m Kø= 6 .00 m Buche STø= 0.20 m Kø= 8.00 m Birke STø= 0.15 m Kø= 4.00 m Ahorn STø= 0.15 m Kø= 4.00 m Eiche STø= 0.30 m Kø= 8.00 m Esche STø= 0.25 m Kø= 6 .00 m Ahorn STø= 0.15 m Kø= 6 .00 m Eiche STø= 0.50 m Kø= 12.00 m Eiche STø= 0.50 m Kø= 14.00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 9 .00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 7.00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 12.00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 11.00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 8.00 m Buche STø= 0.20 m Kø= 7.00 m Buche STø= 0.20 m Kø= 5.00 m Buche STø= 0.15 m Kø= 6 .00 m Buche STø= 0.25 m Kø= 8.00 m Eiche STø= 0.35 m Kø= 16.00 m Eiche STø= 0.40 m Kø= 16.00 m Ahornbaum STø= 0.25 m Kø= 6 .00 m Eiche STø= 0.50 m Kø= 10.00 m Buche STø= 0.20 m Kø= 6 .00 m Eiche STø= 0.45 m Kø= 18.00 m Buche STø= 0.30 m Kø= 6 .00 m Eiche STø= 0.60 m Kø= 12.00 m Esche STø= 0.15 m Kø= 3.00 m 5,50 5,45 5,40 4,733,95 3,40 3,20 3,30 6,57 5,57 3,40 3,40 3,28 1,91 2,00 2,11 3,28 2,78 2,90 2,90 3,10 2,95 3,25 3,26 3,24 3,25 3,15 3,10 3,14 3,15 3,19 298,00 2,91 2,91 2,93 2,96 2,93 3,00 3,00 3,06 3,17 3,03 2,83 2,93 2,80 2,80 2,68 2,60 2,88 2,41 2,19 2,11 1,95 1,86 5,17 5,36 3,30 2,68 2,70 3,28 6,52 5,32 1,741,82 5,63 5,63 1,75 1,86 1,90 1,97 2,09 3,25 2,001,95 2,042,05 2,05 3,233,23 2,05 2,03 3,03 3,05 3,05 3,16 3,23 3,09 4,22 3,22 3,30 3,22 3,15 3,25 3,28 3,67 5,22 2,10 3,05 3,05 5,27 2,05 2,83 4,11 3,30 3,30 3,75 3,75 3,75 3,30 3,28 3,15 3,75 3,30 3,30 2,85 2,85 3,28 3,25 3,75 3,28 2,02 2,00 2,06 2,08 1,99 1,96 1,94 1,89 1,86 1,80 1,80 3,28 3,28 2,05 2,22 2,22 2,22 2,17 2,22 2,15 3,22 3,21 3,22 3,00 2,80 2,83 2,83 3,28 Betonblockstufen 8 Stg. 15/32 OKM 53.58 Zufahrtsbreite 4m Zufahrtsbreite 4m Heckenelemente Neupflanzung Liquidambar styraciflua Neupflanzung Liquidambar styraciflua Rampenanlage wird verkleinert Bestandsoberfläche erhalten Bastion und Treppenanlage erhalten und sanieren Hecke Wege erhalten und abmulchen Bestandssträucher erhalten auf 1,50 cm Höhe zurückschneiden Sitzmauer mit optionaler Holzabdeckung OKM 3,30 Rosa - Posekardt - Weg Tischtennisplatte vesetzt Hecke Bestand Fassadenrinne 20cm OKEG 2,85 OKEG 3,30 Bestandsgehölze Bestandspflaster Verlegerichtung Bestandspflaster Verlegerichtung Bestandssträucher erhalten auf 1,50 cm Höhe zurückschneiden Niederseilkletterelemente Sockel BRH 45cm BRH 0cm BRH 45cm BRH 0cm BRH 45cm BRH 45cm BRH 45cm BRH 45cmBRH 90cm WindfangWindfang Entwässerungsrinne 20cm Doppelläufer Neupflanzung Liquidambar styraciflua Einhausung Müllcontainer 1100l Kletterstruktur Bankelement `Classroom´ Tunnelrutsche Höhe 3,0m Toranlage 2 Anlieferung Toranlage 1 Stabgitterzaun (optional) Betonblockstufen 8 Stg. 15/32 Neubau Klinkermauer mit Betonkern Stabgitterzaun Haustechnik Betonblockstufen 3 Stg. 15/32 Sockel Rinne Rinne Wassergebundene Decke Tischtennisplatte vesetzt Sockel Sockel Bestandsfahrradständer versetzt unter Bäumen Aufpflanzung Hainbuche Bestandsgitter Materialcontainer Bestand Knüppelstufen im Gelände Wassergebundene Decke Zugang zur Sporthalle während der Bauphase Stabgitterzaun Stabgitterzaun Bestand Knüppelstufen im Gelände Aufpflanzung Hainbuche Zugang zur Sporthalle während der Bauphase Bauzaun V/0467/2019 - Anlage 1i
467-2019-A1d
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V/0467/2019 - Anlageld LEGENDE: Amt für Immobilien- management HAMBURGER STR.2, 48165 MÜNSTER, 0251-9225803, MAILGKUCKERTARCHTEKTEN.DE KUCKERT ARCHITEKTEN BDA a1 &-44-= 00000000000 - o— a . TOR AN en LE NG
Anlage A
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Anlage A zur V/0467/2019 Kurzüberblick Das Schulzentrum Kinderhaus soll durch einen Neubau für die 2-zügige Grundschule und einer Mensa, die auch durch die weiterführenden Schulen genutzt wird, erweitert werden. Mit der Vorlage soll die Baumaßnahme beschlossen werden. In einen vorgeschalteten Architektenwettbewerb mit anschließendem VgV-Verfahren ging das Architekturbüro Kuckert Architekten BDA aus Münster in Arbeitsgemeinschaft mit dem Landschaftsarchitekturbüro Junker + Kollegen Landschaftsarchitektur aus Osnabrück als Sieger hervor. Ziele/Teilziele/Zielerreichung Wir werden Münster zu einer Stadt mit höchster Lebens- und Erlebnisqualität weiterentwickeln: Mit zeitgemäßen und gut ausgestatteten Schulen Mit der Vorlage wird das Ziel „Neubau einer zweizügigen Grundschule mit Mensa für das gesamte Schulzentrum Kinderhaus“ ermöglicht. Zielerreichung: Die Entwurfsplanung ist abgeschlossen und in Kürze kann die Genehmigungspla- nung eingereicht werden. Der Neubau ist der erste Bauabschnitt zur Erweiterung des Schulzent- rums Kinderhaus. Nach heutigem Stand ist ein Baubeginn für Anfang 2020 vorgesehen, Fertigstel- lung soll zum Schuljahresbeginn 2021/2022 sein. Im Anschluss beginnt der 2. Bauabschnitt, bei dem es sich um die Umbaumaßnahmen im Bestand handelt. Für die gesamte Baumaßnahme ist mit einem finanziellen Bedarf von 13.521.000,00 € zu kalkulieren. Finanzierung Produktgruppe: Nr. 0301 Leistungen für Schulen Auswirkungen auf den Ergebnisplan Ja X Nein Auswirkungen auf den Finanzplan X Ja Nein Im Entwurf des (Nachtrags-)Haushaltsplan 2020 enthalten? Ja Nein X teilw. Belastungen in zukünftigen HH-Jahren? X Ja Nein Bereits veranschlagt? Ja Nein X teilw. Pflichtigkeitsgrad Die Maßnahme/Leistung ist X vollständig pflichtig überwiegend pflichtig überwiegend freiwillig vollständig freiwillig Ratsbeschluss V/0420/2016/1 – Grundsatzbeschluss zur Aufnahme des Schulzentrums Kinderhaus in das Schulerweiterungsprogramm und somit zur Erstellung einer Machbarkeitsstudie. Ratsbeschluss V/0421/2017 am 12.07.2017 – Errichtungsbeschluss zur Erweiterung des Schul- zentrums Kinderhaus auf Basis der Ergebnisse der Machbarkeitsstudie. Beschluss des HFA V/0699/2017 am 20.09.2017 zur Durchführung eines VgV-Verfahrens mit vorgeschaltetem Architektenwettbewerb. Ratsbeschluss V/0710/2018 am 19.09.2018 – Ergebnis des Wettbewerbs und des Vergabeverfah- rens für die Architekten und Landschaftsarchitektenleistungen Voraussichtlicher Ratsbeschluss V/0467/2019 am 09.10.2019 - Baubeschluss zur Erweiterung des Schulzentrums Kinderhaus, Neubau einer zweizügigen Grundschule mit Mensa für das Schulzent- rum Kinderhaus. Unmittelbare, grundsätzliche Relevanz für Querschnittsthemen (Demographie, Gleichstellung, Inklusion, Klimaschutz, Migration) Bei der Planung werden Vorgaben zu folgenden Querschnittsthemen eingehalten: Inklusion - Bauordnung NRW § 55 Absatz 1 im Sinne der UN-Behindertenrechtskonvention Klimaschutz - Gebäudeleitlinien der Stadt Münster
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V/0467/2019 – Anlage 2
Neubau Grundschule Kinderhaus
Checkliste nachhaltiges Bauen
Energetische Standards
1. Art des Bauvorhabens
Neubau oder Anmietung mit Nutzungsdauer über 10 Jahre
Neubau oder Anmietung mit Nutzungsdauer unter 10 Jahre
grundlegende Gebäudesanierung
2. Wärmeschutz
Jahres-Heizwärmebedarf bezogen auf Bruttogrundfläche (BGF) gem. Rechenverfahren
Passivhausinstitut Darmstatt in der aktuellen Fassung
Anforderung: 20,00 kWh /( m
2)
Berechnet: 20,00 kWh /( m2)
Erläuterung: Die Berechnung wurde an das Büro Hansen Ingenieure vergeben und wird
dort derzeit erarbeitet. Der Zielwert von 20 kWh/m²a ist gem. Gebäudeleitlinien einzuhalten.
Wärmeübertragende Bauteile:
Fassade
1. Betonfassade U-Wert: 0,17 W/m² K
2. U-Wert: W/m² K
Dach
Flachdach U-Wert: 0,148 W/m² K
Fenster
Gesamt Uw-Wert: ca. 0,7 W/m² K
abhängig von Fenstergröße
Glas: UG-Wert: 0,6 W/m² K
Rahmen: UF-Wert: 0,93 W/m² K
Luftdichtigkeit des Gebäudes (gem. DIN 4108 T2 und T7)
n50 =< 1,0 –n n50 =< 0,6 –n
3. Wärmeerzeugung
mit
GUD-Fernwärme KWK-Nahwärme Gas Öl Geothermie
alternative Verfahren Anschluss an bestehende Anlage
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4. aktive Solarenergienutzung
zur
Warmwassererzeugung
Beheizung
Stromerzeugung
Unter Berücksichtigung der denkmalpflegerischen Belange wird eine PV -Anlage mit einer
Leistung von 78,6 kWp installiert.
Die Anforderungen des Gesetzes zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich
in der Fassung 2011 werden über die vorbeschriebenen Kriterien erfüllt.
5. sommerlicher Wärmeschutz
feststehender Sonnenschutz
Lamellen, Rollläden oder Markisen
Sonnenschutzverglasung
Erläuterung:
Simulation gem. DIN 4108 -2 für sommerlichen Wärmeschutz wird noch vom Büro Hansen
durchgeführt (Übertemperaturgradstunden < 500)
Sonstige Nachhaltigkeits-Kriterien
1. Einsatz von durch Ratsbeschlüsse indizierte Baustoffe
PVC
Tropenholz
Begründung für Einsatz:
2. Raumlufthygiene, Luftschadstoffe
Zielwert TVOC < 1000 μg/m³
Zielwert TVOC < 500 μg/m³
Zielwert Formaldehyd < 60 μg/m³
Stichprobe zur Überprüfung vorgesehen
3. sonstige: (z.B. Regenwassernutzung, Recyclingbaustoffe etc.)
aufgestellt: 20.05.19
gez.
Dipl.-Ing. A. Karner
Amt für Immobilienmanagement
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Folgelastenberechnung (Ermittlung der haushaltsrelevanten Erträge und Aufwendungen) Aufgestellt am: 13.06.19 Amt: 23 A Investitionsmaßnahme Produktgruppe: 0111 Immobilienmanagement - 0301 Leis tungen für Schulen - 1601Allg. Finanzwirtschaft Investitionsmaßnahme: Erw.SZKinderhaus Neubau u. Men sa Jahr der Fertigstellung: 2021 Nutzungsdauer Hochbau: 80 Jahre Nutzungsdauer Außenanlagen: 40 Jahre Nutzungsdauer Beschaffungen: 20 Jahre B Kapitalbedarf/ Finanzierung Euro % 1. Zuschüsse und Zuweisungen 0,00 0,00 2. Beiträge 0,00 0,00 3. Eigenanteil Stadt Münster 12.435.000,00 100,00 Gesamt-Kapitalbedarf 12.435.000,00 100,00 C Gesamtkosten der Investitionsmaßnahme Euro % 1. Grund und Boden 75.000,00 0,60 2. Baukosten 11.575.300,00 93,09 3. Beschaffungen (ohne Fahrzeuge) 784.700,00 6,31 4. Fahrzeug (e) 0,00 0,00 Gesamtkosten 12.435.000,00 100,00 D Folgeaufwendungen pro Jahr Einmalig im Haushaltsjahr: Fortlaufend ab dem Haushaltsjahr: Euro % Personal- und Versorgungsaufwendungen, Zeilen 11, 12 Ergebnisplan 0,00 0,00 Sach- und Dienstleistungen, Zeile 13 Ergebnisplan 1. Instandhaltung der Grundstücke und baul. Anlagen 129.060,00 20,86 2. Instandhaltung des Infrastrukturvermögens 0,00 0,00 3. Instandhaltung des sonstigen unbewegl. Vermögens 0,00 0,00 4. Haltung von Fahrzeugen 0,00 0,00 5. Bewirtschaftung der Grundstücke und baul. Anlagen 108.820,00 17,59 Zwischensumme 2021 237.880,00 38,46 Bilanzielle Abschreibungen, Zeile 14 Ergebnisplan 6. Bilanzielle Abschreibungen 2021 194.180,00 31,39 Sonstige ordentliche Aufwendungen, Zeile 16 Ergebnisplan 7. Mieten und Pachten 0,00 0,00 8. Sonstige Verwaltungs- und Betriebsaufwendungen 0,00 0,00 Zwischensumme 2021 0,00 0,00 Zinsen, Zeile 20 Ergebnisplan 9. Fremdkapitalzinsen 2021 186.530,00 30,15 NACHRICHTLICH: Zinsen (3,0 %) 186.530 € p.a. + Tilgung (3 %) 373.050 € p.a. = Schuldendienst 559.580 € p.a. Summe Folgeaufwendungen 618.590,00 100,00 E Folgeerträge pro Jahr Einmalig im Haushaltsjahr: Fortlaufend ab dem Haushaltsjahr: Euro % 1. Zuweisungen und Zuschüsse für lfd. Zwecke 0,00 #DIV/0! 2. Auflösung Sonderposten 2021 0,00 #DIV/0! 3. Benutzungsgebühren und ähnliche Entgelte 0,00 #DIV/0! 4. Mieten und Pachten 0,00 #DIV/0! 5. Sonstige Verwaltungs- und Betriebserträge 0,00 #DIV/0! Summe Folgeerträge 0,00 #DIV/0! Einmalig im Haushaltsjahr: Fortlaufend ab dem Haushaltsjahr: Euro F Entfallende Aufwendungen pro Jahr 0,00 G Entfallende Erträge pro Jahr 0,00 H Folgelasten (D-E-F+G) pro Jahr Euro insgesamt 618.590,00 in % der Gesamtkosten (vgl. C) 4,97 I Folgeinvestitionen Zeitpunkt Euro J Erläuterungen Die einzelnen Beträge sind kaufmännisch auf ganze Zahlen gerundet; Zwischen- und Gesamtsummen zum Ausweis im Teilergebnisplan sind kaufmännisch auf volle 10 €-Beträge gerundet.
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Vöuge v/o u62]2019 a Entwurfsbeschreibung Schulzentrum Münster Kinderhaus, Junker + Kollegen Landschaftsarchitektur Die Erweiterung der Räumlichkeiten des Schulzentrums Münster Kinderhaus um weitere Unterrichtsraume, mit angeschlossener Mensa auf dem bestehenden Schulareal, bringt naturgemäß eine Beschneidung der bespielbaren Freiflächen und Pausenbereiche mit sich. Die Besonderheit, dass die bestehenden, durch markante Geländemodellierungen, reichhaltige Gehölzstrukturen und gestalterisch in direkter formaler Abhängigkeit zur Grundstücksformstehenden Freianlagen als Denkmal geschützt sind, stellt zusätzliche Anforderungen an den Entwurf: Diesen vielschichtigen Vorgaben und Notwendigkeiten begegnet der vorliegende Entwurf mit dem folgenden Leitsatz: Die bestehenden Strukturen werden in größtmöglichem Maße erhalten, werden aber durch einen aufgewerteten Gehölzbestand und neu hinzugefügte Angebote für das Spiel in den Pausen attraktiviert. Es werden die ohnehin längst durch Aneignung und zum Spielen bereits selbst erschlossenen Flächen in Wall behutsam und an den Ort angemessen geöffnet und aufgewertet. Die gestalterische Einbeziehung der zuvor dicht bewachsenen Wallbereiche vergrößert den nutzbaren Pausenbereich. Erreicht wird dies durch eine vorsichtige und zielgerichtete Reduzierung des alten Baumbestands und Strauchaufwuchses und gleichzeitig den Erhalt der hochwertigen und noch auf vieleJahre dauerhaften Gehölze. Das so durch gezielte Pflege entstehende neue Gesamtbild bietet zum einen durch klare Sichtbeziehungen eine erheblich bessere soziale Kontrolle und lässt Angsträume schwinden. Zum anderen schaffen die nun lockerer bestandenen Hänge die Grundlage für einen spannenden, herausfordernden und immer wieder spielerisch mit neuen Themen zu belegenden Niederseilpfadl. Verschiedene verlaufende Strecken und abgestufte Hinderniskategorien bedeuten Vielfalt und Abwechslung. Die ungewöhnliche aber hoch geschätzte Topographie des Geländes ermöglicht des Weiteren auf natürliche Art und Weise den Einbau einer auf, in und durch den Hügel führenden Rutsche als spannendes Highlight. Die weitläufigen und durch den Erweiterungsbau in ihrer Größe recluzierten übrigen Frei- und Bewegungsflächen erhalten durch gezielte Entnahme bzw. Neupositionierung von Spiel- und Ausstattungselementen gefühlt einen Großteil ihrer alten Dimensionen zurück. Der im Bestand vorherrschende Materialkanon wird auch weiterhin als markant und ortsprägend verstanden und geschätzt. Das im übrigen Schulgelände allgegenwärtige Klinkerpflaster wird sowohl in den Belägen als auch in Sitz- und Stützrnauern fortgeführt. Den abgestimmten Bezug zur Architektur stellen im Gebäudeumfeld aufgestellte und mit hölzernen Sitzflächen, beplankter Sitzinsel dar. Austechnisch-organisatorischer Sicht ist das direkte Umfeld des Neubaus geprägt von einer möglichst harmonischen Einbettung und einem stets nachvollziehbaren Zusammenspiel’zwischen drinnen und draußen. Der Bereich der Mensa ist niveaugleich, offen und einladend in die Gesamtkonzeption der Freianlagen integriert. Der Wall wird mit einer Rampen und Treppenanlage abgefangen um den barrierefreien Zugang zum Hinteren Schulhof zu gewährleisten. wwwikl-architektur.de Junker + Kollegen Landschaftsarchitektur Stadtplanung Prof. Dirk Junker BDLA NS Heinrichstraße 27a 49080 Osnabrück fon: 05401 - 365 166-0 info@jkl-architektur.de Atelier: Smetanastraße 12 49565 Bramsche
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„Barrierefreiheit / Design für alle“ Mit der Realisierung der Baumaßnahme erhält das Gebäude folgende barrierefreie Erschließung/Ausstattung: Behindertenstellplätze ja, Anzahl: nei n, Erläuterung: Gebäudezugang ebenerdig schwellenfrei Rampe Automatiktür Bewegungsfläche vor der Tür Sonstiges: Maße: E rreichbarkeit der Geschosse alle Etagen barrierefrei erreichbar Etagen teilweise barrierefrei erreichbar Erläuterung: Aufzüge Aufzug/Aufzüge (Gestaltung entspricht in den Vorgaben der DIN 18040) Insbesondere: Sprachausgabe der Etagen Spiegel an der Wand gegenüber der Tür Notrufsystem auch für Menschen mit Hörbehinderung nutzbar nein, Erläuterung: Toilettenanlagen nach Geschlecht getrennte barrierefreie Toilette in jeder Sanitäranlage separate geschlechtsneutrale barrierefreie Toilette in jeder Sanitäranlage Gestaltung entspricht den Vorgaben der DIN 18040 Wickelmöglichkeit für Kinder in einer Sanitäranlage Liege / Wandklappliege vorhanden nein, Erläuterung: Orientieren - Informieren - Leiten – Warnen Taktil erfassbares und kontrastreich gestal- tetes Leitsystem für blinde und sehbehin- derte Menschen vom Eingang zu wichtigen Bereichen im Gebäude Beschriftung von Türschildern in ausrei- chend großer Schrift sowie taktil erfassbar in Profilschrift und Braille Orientierungstafeln in großer Schrift und in gut verständlicher Sprache (vgl. DIN 32975) kontrastreiche Gestaltung der Bodenbeläge Notrufsystem / Alarmsystem für hörbehin- derte Menschen nein, Erläuterung: Technik für schwerhörige Menschen I nduktionsschleife (vgl. DIN 18040), Raumbezeichnung: Mensa Raumakustische Maßnahmen (vgl. DIN 18041), Erläuterung: ein raumakustisches Planungskonzept wird erstellt, Akustikdecken und Wandabsorber werden eingeplant Ggf. Erläuterungen zur sonstigen Ausstattung, zu speziellen Räumen und Details: V/0467/2019 - Anlage 3
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Beschlussvorlage
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V/0467/2019
Öffentliche Beschlussvorlage
Betrifft
Erweiterung des Schulzentrums Kinderhaus / Neubau einer zweizügigen Grundschule mit Mensa
für das Schulzentrum Kinderhaus
- Baubeschluss -
Beratungsfolge
01.10.2019 Ausschuss für Umweltschutz, Klimaschutz und Bauwesen Vorberatung
01.10.2019 Ausschuss für Schule und Weiterbildung Vorberatung
08.10.2019 Bezirksvertretung Münster-Nord Anhörung
09.10.2019 Haupt- und Finanzausschuss Vorberatung
09.10.2019 Rat Entscheidung
Beschlussvorschlag:
I. Sachentscheidung:
1. Der Neubau für die zweizügige Grundschule am Kinderbach mit Mensa für das gesamte
Schulzentrum Kinderhaus wird nach den Plänen des Architekturbüros Kuckert Architekten aus
Münster und des Landschaftsarchitekturbüros Junker und Kollegen Landschaftsarchitektur aus
Osnabrück ausgeführt (Anlage 1a-j).
2. Die Checkliste nachhaltiges Bauen wird zur Kenntnis genommen (Anlage 2). Die Gebäudeleitl i-
nien der Stadt Münster sind berücksichtigt.
3. Es wird eine Photovoltaikanlage auf dem Dach der Grundschule installiert.
4. Die Checklisten „Barrierefreiheit / Design für alle“ zur Berücksichtigung der Belange von Me n-
schen mit Behinderungen werden zur Kenntnis genommen (Anlage 3).
5. Es wird zur Kenntnis genommen, dass mit dem Bau im Januar 2020 begonnen wird und die Inb e-
triebnahme des Neubaus voraussichtlich im August 2021 erfolgt. Im Anschluss folgen als 2. Ba u-
abschnitt Umbaumaßnahmen im Bestand, ggf. in Zusammenhang mit Sanierungsmaßnahmen.
Für diesen 2. Bauabschnitt wird zu einem späteren Zeitpunkt ein separater Baubeschluss herbe i-
geführt.
Amt für
Immobilienmanagement
17.09.2019
Ihr/e Ansprechpartner/in:
Frau Selberg
Telefon: 492-2486
selberg@stadt-muenster.de
- 2 -
Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.
6. Es wird zur Kenntnis genommen, dass sich die auf der Grundlage der Entwurfsplanung des 1.
Bauabschnitts (Neubau, einschl. erforderlicher Außenanlagen) ermittelten Kosten von ursprün g-
lich 11.305.000,- € um 1.130.000,- € auf insgesamt 12.435.000,-€ erhöhen..
7. Es wird zur Kenntnis genommen, dass z.Zt. für die Gesamtmaßnahme: 1. Bauabschnitt (Ne u-
bau, einschl. erforderlicher Außenanlagen, 11.305.000,00 €), 2. Bauabschnitt (Umbau im B e-
stand, 2.086.000,00 €) und für die Sanierung des Kunstwerkes (Pädagogischen Z entrum,
155.000,00 €), 13.546.000,00 € im Haushalt zur Verfügung stehen.
Mit den zusätzlich für die Errichtung des 1. Bauabschnittes erforderlichen Kosten erhöhen sich
die Gesamtbaukosten um 1.130.000,00 € auf insgesamt 14.676.000,00 €.
II. Finanzielle Auswirkungen:
Die o. g. Sachentscheidung ist wie folgt zu finanzieren:
Teilfinanzplan
Nr. Bezeichnung Haush.-
Jahr
Betrag Alt
€
Betrag Neu
€
Bemerkungen
Produktgruppe 0301 Leistungen für
Schulen
Investitions-
maßnahmen
4680 Erweiterung Schul-
zenrum Kinderhaus
Auszahlung f.
Baumaßnahme
bereit-
gestellt
inkl.
2018
2.100.000 2.100.000
2019 1.000.000 1.000.000
2020 4.974.800 5.604.800 Ansatzerhöhung
um 630.000 €
2021 4.209.800 4.709.800 Ansatzerhöhung
um 500.000 €
2022 228.000 228.000
Summe
12.512.600 13.642.600
Auszahlung für den
Erwerb von beweg-
lichen Anlagever-
mögen
2019 0
2020 413.200 413.200
2021 516.700 516.700
2022 103.500 103.500
Gesamt 1.033.400 1.033.400
13.546.000, 14.676.000,
Die notwendigen zusätzlichen Finanzbedarfe werden durch ein Veränderungsblatt in die Beratung
des Haushalts 2020 eingebracht. Die Deckung des Mehrbedarfs in Höhe von 1.130.000 € in der
Produktgruppe 0301 „Leistungen für Schulen“ erfolgt produktgruppenintern aus Minderauszahlun-
gen bei der Investitionsmaßnahme 4720 „Planungskosten Erw. Schulgebäude“ im Haushaltsjahr
2020. Es wird zur Kenntnis genommen, dass die Beschlussausführung unter dem Vorbehalt steht,
dass der Rat im Rahmen der Haushaltssatzung 2020 bzw. der mittelfristigen Ergebnis- und Finanz-
planung die Ermächtigungen bereitstellt.
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Begründung:
Bisherige Beschlüsse
Der Rat der Stadt Münster hat in seiner Sitzung am 17.12.2017 mit der Vorlage V/0421/2017 der E r-
richtung eines Neubaus für die zweizügige Grundschule am Kinderbach mit Mensa für das gesamte
Schulzentrum im Rahmen der Erweiterung des Schulzentrums Kinderhaus zugestimmt.
Der Haupt- und Finanzausschuss hat in seiner Sitzung am 20.09.2017 mit der Vorlage V/0699/ 2017
beschlossen, zur Erlangung eines Vorplanungskonzeptes für den Neubau einer zweizügigen Grun d-
schule mit Mensa für das Schulzentrum die Durchführung eines VgV -Verfahrens mit vorgeschalteten
nichtoffenem Architektenwettbewerb nach der RPW 2013 (Richtlin ie für Planungswettbewerbe)
durchzuführen.
Der Rat der Stadt Münster hat in seiner Sitzung vom 19.09.2018 mit der Vorlage V/0710/2018 das
Ergebnis des Wettbewerbs und des Vergabeverfahrens für die Architekten - und Landschaftsarchitek-
tenleistungen zur Kenn tnis genommen und die Verwaltung beauftragt, die Entwurfsplanung ei n-
schließlich Kostenberechnung auf dieser Grundlage zu erstellen.
Zu 1. Planung
Auf der Grundlage der im Rahmen des Vergabeverfahrens für die Architekten - und Landschaftsarchi-
tektenleistungen vom Büro Kuckert Architekten und vom Landschaftsarchitekturbüro Junker + Koll e-
gen Landschaftsarchitektur erstellten Angebotsplanung (s. Vorlage V/0710/2018) wurde die Planung
in Abstimmung mit dem Amt für Schule und Weiterbildung und den drei im Schul zentrum unterge-
brachten Schulen, dem Amt für Grünflächen, Umwelt und Nachhaltigkeit, dem Denkmalamt und den
beauftragten Planungsbüros unter Leitung des Amtes für Immobilienmanagement weiterentwickelt.
Da die gesamte Bestandsanlage inkl. der Außenlagen unt er Denkmalschutz steht, ist ein besonderer
Umgang mit dem Neubau notwendig.
Bei dem Gebäude handelt es sich um ein zweigeschossiges Schulhaus in Clusterform mit Teilunte r-
kellerung. Im Erdgeschoss, mit guter Anbindung an das Bestandsgebäude, ist die Mensa u nterge-
bracht. Die Mensa versorgt das gesamte Schulzentrum und ist für 720 Essen in 3 Schichten ausg e-
legt. Die Planung der Mensa und der dazugehörigen Küche wurde mit Fachplanern in Abstimmung
mit dem Amt für Gesundheit, Veterinär - und Lebensmittelangelegenheiten entwickelt. Mit Bezug auf
den Wettbewerbsentwurf gab es hier Abweichungen und Anpassungen aufgrund spezifischer Anfo r-
derungen. Das betrifft auch den dazugehörigen Technikbereich.
Das Gebäude in Massivbauweise und die technischen Ausstattungen entsp rechen den Anforderu n-
gen der Gebäudeleitlinien.
Die Fassaden und die Außenanlagen wurden aufgrund der Nähe zum Denkmal mit dem Amt für
Denkmalpflege abgestimmt. Bei der Fassade handelt es sich, anders als im Wettbewerbsentwurf g e-
plant, um eine Betonfassade in brettschalungsrauher Optik. Betonlamellen als außenliegender So n-
nenschutz sollen die farbige Gestaltung des Bestandes aufnehmen.
Das Flachdach soll mit einer PV-Anlage ausgestattet werden. Im Planungsteam ist das Thema Grü n-
dach und PV-Anlage intensiv beraten worden. Grundsätzlich ist eine PV -Anlage mit einem Gründach
kombinierbar, die in der Fläche zu realisierende PV -Leistung ist jedoch stark begrenzt. Die bisher
geplante Leistung von ca. 80 KWpeak ließe sich auf einem Gründach nicht mehr realisieren zumal
aufgrund des Denkmalschutzes der Bestandsgebäude erhöhte Abstände der PV -Anlage vom
Dachrand eingehalten werden müssen.
Der Vorschlag des Planungsteams ist, stattdessen die vorhandene Dachfläche des Toilettentraktes
im Rahmen einer ohnehin erforder lichen Sanierung des Traktes mit einem Gründach zu versehen.
Die Kosten hierfür müssen noch gesondert ermittelt und zum Haushalt angemeldet werden.
Geplant sind drei zentrale Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung und integrierter Regelung.
- Anlage 1 versorgt die Innenzonen (Flure, Nebenräume, Verwaltung)
- Anlage 2 versorgt die Küche
- Anlage 3 versorgt die Mensa
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In den Klassenräumen, OGS- und Mehrzweckräumen sind dezentrale Lüftungsgeräte in den Abhang-
decken vorgesehen.
Mit der Planung werden folgende Neubauflächen (Bruttogeschossflächen) realisiert:
BGF Neubau 3922 m² (Grundschule 2.490 m², Mensa 1.032 m², Keller 400 m²)
Die Entwurfsplanung wird in den Anlagen 1 a-i ausführlich dargestellt.
Der Bauantrag wird in Kürze zur Genehmigung eingereicht.
Die Freiraumplanung wird durch das Büro Junker + Kollegen Landschaftsarchitektur aus Osnabrück
erstellt (siehe Anlagen i, j). Die Kosten hierzu sind in den auf der Grundlage der Entwurfsplanung e r-
mittelten Gesamtkosten mit ca. 820.000,00 € (unter Berücksic htigung des Baupreisindexes) entha l-
ten.
Nach Auszug der Grundschule wird als 2. Bauabschnitt der Umbau im Bestand erfolgen. Die nun frei
werdenden Flächen werden durch die weiterführenden Schulen (Realschule und Gymnasium) des
Schulzentrums umgenutzt. Für die Umsetzung des 2. Bauabschnittes wird eine separate Baub e-
schlussvorlage im weiteren Planungsverlauf erstellt. Hierbei werden auch Sanierungsmaßnahmen mit
einbezogen; deren Kosten sind noch zu ermitteln und für den Haushalt anzumelden.
Die Sanierung de s Kunstwerkes im pädagogischen Zentrum wird bereits vor Beginn des 2. Baua b-
schnittes durchgeführt.
Das Vergabeverfahren für die Sanierung des Kunstwerkes im Pädagogischen Zentrum wird derzeit in
Abstimmung mit der Luther -Stiftung vorbereitet. Für die Durc hführung der Sanierung im Werk wird
von einem Zeitraum von ca. einem ¾ Jahr ausgegangen.
Zu 2. Checkliste bauökologische Kriterien
Die anliegende Checkliste (Anlage 2) gibt Auskunft über die energetische Qualität und die baubiologi-
schen Kriterien des geplanten Baukörpers.
Zu 3. Photovoltaikanlage
Bezugnehmend auf die am 12.12.2018 beschlossene Vorlage V/0668/2018 „Umsetzung von Klim a-
schutzmaßnahmen in städtischen Gebäuden“ wurde die Verwaltung beauftragt, die Umsetzung von
Maßnahmen zur Energieeinsparung verstärkt fortzusetzen.
Die Errichtung von Photovoltaikanlagen auf städtischen Dächern ist nicht nur eine wirtschaftliche
Maßnahme, die sich innerhalb weniger Jahre amortisiert. Zusätzlich ist sie eine der effektivsten Ma ß-
nahmen, die zum Klimaschutz umgesetzt werden können. Notwendig hierfür ist jedoch eine detaillie r-
te Dimensionierung der Anlage in Abhängigkeit des Stromlastgangs (Verbrauch) des jeweiligen O b-
jektes. Für die Dimensionierung der Anlage wurde der Lastgang des besteh enden Schulzentrums in
Kinderhaus zu Grunde gelegt. In Abstimmung mit der Denkmalbehörde sollte zudem Ziel sein, die
Höhe der Oberkante der PV -Anlage möglichst gering zu halten. Für die Klärung dieser Fragestellu n-
gen wurde das Büro Bode, Planungsgesellschaft für Energieeffizienz, mit einer Simulation beauftragt.
Die detaillierten Ergebnisse finden sich in Anlage 6 („Photovoltaik -Simulation, Stand 03/2019, Ausar-
beitung Nr. 1.2“).
Unter Berücksichtigung der denkmalpflegerischen Belange und einer möglichst ho hen Rendite we i-
sen die Ergebnisse der Simulation eine PV -Anlage mit einer Leistung von 78,6 kWp auf. Hiermit kö n-
nen mehr als 90% des erzeugten Stroms für den Eigenverbrauch genutzt werden. Die Amortisation s-
zeit beträgt rund 9 Jahre. Die Oberkante der PV -Module weist bei einer Aufständerung von 15 Grad
(Südausrichtung) eine Höhe von 0,26 m auf, was auch für die Denkmalbehörde akzeptabel ist.
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Zu 4. Berücksichtigung der Belange von Menschen mit Behinderungen
Die Grundschule und die angeschlossene Mensa si nd barrierefrei erschlossen. Die Hauptzugänge
erhalten eine behindertengerechte Türöffnung mit abgesetztem Öffnungstaster. Das Obergeschoss
wird mittels eines Aufzuges erreicht. Ein Behinderten - WC befindet sich im Erdgeschoss. Behinde r-
tengerechte Parkplätze werden auf der Stellplatzanlage des Schulhofes angelegt (s. Anlage3).
Die unterschiedlichen Höhen in der Mensa sind mittels Rampen erschlossen.
Die Entwurfsplanung wurde in der Sitzung am 19.03.2019 dem „Runden Tisch Barrierefreies Bauen“
vorgestellt. Die in der Sitzung vorgebrachten Anregungen wurden überprüft und - bis auf die Vorrü s-
tungsmaßnahmen zum späteren Einbau von Hörschleifen in den Klassen - umgesetzt.
Zu 5. Weiteres Vorgehen
Mit dem Bau wird voraussichtlich im Januar 2020 begonnen. Die Inbetriebnahme des Neubaus ist für
August 2021 vorgesehen. Im Anschluss wird in einem 2. Bauabschnitt die Umbaumaßnahme im B e-
stand begonnen. Hierzu erfolgt ein separater Baubeschluss.
Zu 6. und 7. Kosten
Durch die im Folgenden aufgeführten zusätzliche Anforderungen, die zum Zeitpunkt des Errich-
tungsbeschlusses nicht vorhersehbar waren, entstehen jetzt Mehrkosten zur bisherigen Veran-
schlagung in Höhe von insgesamt 1.130.000,00 €:
a. Baupreissteigerungen, Anpassung Baupreisindex 218.000,00 €
Aufgrund der zurzeit vorherrschenden Marktlage ist mit wesentlich höheren Baupreissteig e-
rungen zu rechnen als in den letzten Jahren angenommen. Da die Kosten im Zuge der Mac h-
barkeitsstudie im Jahre 2017 ermittelt wurden, ist ursprünglich eine Preissteigerung v on 2% in
Anrechnung gebracht worden. Die Konjunkturlage der letzten Jahre hat nun einen Anstieg des
Baupreisindexes auf 4,5% zufolge.
b. Photovoltaikanlage: 155.000,00 €
Die Ausstattung der neuen Grundschule mit einer Photovoltaikanlage sowie die dazugehöri-
ge Fachplanung war zum Zeitpunkt der Machbarkeitsstudie noch nicht vorgesehen und wur-
de somit nicht in den Kosten der Machbarkeitsstudie berücksichtigt. Die Errichtung von Pho-
tovoltaikanlagen auf städtischen Dächern ist nicht nur eine wirtschaftliche Maßnahme, die
sich innerhalb weniger Jahre amortisiert. Zusätzlich ist sie eine der effektivsten Maßnahmen,
die zum Klimaschutz umgesetzt werden können.
c. Erschwernisse der Baustelleneinrichtung: 55.000,00 €
Die detaillierten Kosten für die Baustelleneinrichtung waren im Zuge der Machbarkeitsstudie
nicht ermittelbar und richten sich jeweils nach dem konkreten Planungskonzept. Die Zuwe-
gung ist in der aktuellen Planung länger, die Baustellkoordination mit Leitung der Schüler-
ströme ist komplex und erfordert eine umfangreiche Baustellenabriegelung.
d. ungünstige Baugrundverhältnisse: 190.000,00 €
In einem im Zuge der Planung erstellten Baugrundgutachten wurden schwierige Bodenve r-
hältnisse festgestellt. Der Baugrund besteht zum Teil aus inhomogenen Auffüllungen, u.a.
Bauschutt, natürlicher Gesteinsbruch und humushaltige sowie holzführende Auffüllpartien.
Aufgrund dessen muss die Gründung dem angepasst werden und zum Bestand ist ei ne Bohr-
pfahlwand zu setzen, um ein Absacken des Bestandes zu vermeiden. Der Grundwasserstand
erfordert eine aufwendige Wasserhaltung (Kombination aus einer offenen und geschlossenen
Wasserhaltung).
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e. Massenmehrungen aufgrund der Entwurfsplanungs- und der Kostenberechnung:
75.000,00 €
Die Kosten im Errichtungsbeschluss aus dem Jahre 2017 basieren auf einer Machbarkeitsst u-
die aus dem gleichen Jahr. Den aktuellen Kosten liegt ein konkreter Entwurf zugrunde, der
aus einem Architektenwettbewerb als Sieger hervorgegangen ist.
f. Mehrkosten durch Betonfassade: 50.000,00 €
Der gesamte Schulkomplex des Schulzentrums inkl. Außenanlagen steht unter Denkmal-
schutz. Als Auflage des Amtes für Denkmalpflege sollte die Fassade des Neubaus mit dem
Bestand korrespondieren. In Absprache mit dem Amt für Denkmalpflege wurde somit die ge-
plante Betonfassade entwickelt, die Mehrkosten im Vergleich zu einer standardmäßigen
Verblendfassade auslöst.
g. Abwasserhebeanlage: 30.000,00 €
Die örtliche Lage der Mensa erfordert eine Fettabscheideranlage mit zugehöriger Abwasser-
hebeanlage im Außenbereich. Im Zuge der Machbarkeitsstudie ist eine Fettabscheideranla-
ge im Gebäude ohne Abwasserhebeanlage als Berechnungsgrundlage angesetzt worden.
h. Brandmeldeanlage: 40.000,00 €
Aufgrund des aus dem Wettbewerb als Sieger hervorgegangenen Entwurfes mit einer Clus-
terbildung als Entwurfskonzept, ist eine Brandmeldeanlage erforderlich, die im Rahmen der
Machbarkeitsstudie nicht Bestandteil war.
i. Umlegung von Bestandsleitungen: 162.000,00 €
Die Positionierung und die Größe des aus dem Architektenwettbewerb hervorgehenden Ge-
bäudes erfordert das Umlegen von Bestandsleitungen im Außenbereich.
j. Teeküche OGS: 12.000 €
In der weiteren Planung wurde für die Grundschule eine Tee-Küche zusätzlich zur großen
Mensa-Küche eingeplant, um die Grundschüler v.a. auch während der OGTS-Zeiten mit
kleineren Zwischenmalzeiten wie z.B. Obst versorgen zu können. Die Mensa-Küche ist
nachmittags geschlossen, so dass die Grundschüler in dieser Zeit nicht aus der Mensa-
Küche versorgt werden können. Zudem hat das Personal der OGTS, das die Versorgung der
Grundschüler in dieser Zeit übernimmt, aus hygienischen Gründen keinen Zutritt zur Mensa-
Küche.
k. Zusätzliche Möblierung: 143.000,00 €
Um die Kosten für die Erweiterung des Schulzentrums Kinderhaus möglichst gering zu hal-
ten, wurde im Zuge der Machbarkeitsstudie angenommen, dass die Möbel der Grundschule
übernommen werden können und zusätzlich errichtete Räume mit neuen Möbel auszustatten
sind. Im Laufe der weiteren Planung und nach Sichtung der Bestandsmöbel wurde festge-
stellt, dass die Klassenmöbel, die überwiegend noch aus der Ersteinrichtung aus dem Jahr
1993 stammen, als abgängig einzustufen sind und somit fast das komplette Mobiliar neu zu
beschaffen ist.
Der Kostenkennwert für die B auwerkskosten (KG 300 + 400) bezogen auf die Bruttogeschossfläche
(BGF) beträgt 2.054 €/qm BGF.
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Bei Nicht-Berücksichtigung der standortspezifischen Sonderkosten (siehe b., c, d., f. und i.) ergibt sich
ein Wert von 1.898 €/qm BGF. Zu berücksichtigen ist hierbei, dass dieser Neubau eine Mensa für das
ganze Schulzentrum beinhaltet, es sich also nicht um eine reine Grundschule handelt. Somit kann
dieser Wert zurzeit mit einem BKI -Wert von 1.714 bis 2.074 €/qm unter Einbeziehung des Wertes
einer vergleichbaren Grundschule mit einer Mensa verglichen werden. Der Wert liegt somit im Ra h-
men.
I.V.
gez.
Peck
Stadtrat
Anlagen:
Anlage A
Anlage 1a – 1j Entwurfsplanung des Architekturbüros Kuckert Architekten und Landschafts-
architekturbüros Junker und Kollegen Landschaftsarchitektur
Anlage 2 Checkliste „nachhaltiges Bauen
Anlage 3 Checkliste Barrierefreiheit
Anlage 4 Folgenlastenberechnung
Anlage 5
Anlage 6
Kosten
Photovoltaik-Simulation, Stand 03/2019, Ausarbeitung Nr. 1.2
V/0467/2019
467-2019-A1b
23 Zeichen
V/0467/2019 - Anlage 1b
467-2019-A5
2173 Zeichen
Kosten Stand 15.05.2019 für den Neubau (Grundschule und Mensa) Kostengruppe Ausführung Kosten brutto in € 100 Grundstück 0 ,00 200 Herrichten und Erschließen 72.000,00 300 Baukonstruktion 5.934.000,00 400 Technische Ausrüstung 2.123.000,00 500 Außenanlagen 785.000,00 600 Ausstattung 314.000,00 Küche 437.000,00 700 Baunebenkosten 1.668.000,00 gesamt Investitionskosten 11.333.000,00 Unvorhersehbares ca. 5 % Sicherheit 566.650,00 11.899.650,00 Baupreisindex 2019-2020 4,5 % 535.484,25 12.435.134,25 Gerundet 12.435.000,00 Kosten Stand Errichtungsbeschluss für den Bestand (Umbaumaßnahmen nach Auszug der Grundschule) Kostengruppe Ausführung Kosten brutto in € 1 00 Grundstück 0,00 200 He rrichten und Erschließen 0,00 300 Baukonstruktion 1 .209.550,00 400 T echnische Ausrüstung 257.140,00 500 Außenanlagen 0,00 600 Ausstattung 153.300,00 700 Baunebenkosten 366.600,00 gesamt Investitionskosten 1 .986.590,00 Unvorhersehbares ca. 5 % Sicherheit 9 9.410,00 2.086.000,00 Sanierung Kunstwerk 155.000,00 Gesamtsumme Schulzentrum Kinderhaus 14.676.000,00 K osten Stand 15.05.2019 für den Neubau (Grundschule und Mensa) Kostengruppe Ausführung Kosten brutto in € 1 00 Grundstück 0,00 200 He rrichten und Erschließen 72.000,00 300 Baukonstruktion 5 .934.000,00 400 T echnische Ausrüstung 2.123.000,00 500 Außenanlagen 785.000,00 600 Ausstattung 314.000,00 Küche 437.000,00 700 Baunebenkosten 1.668.000,00 gesamt Investitionskosten 11.333.000,00 Unvorhersehbares ca. 5 % Sicherheit 566.650,00 11.899.650,00 Baupreisindex 2019-2020 4,5 % 535.484,25 12.435.134,25 Ger undet 12.435.000,00 Kosten Stand Errichtungsbeschluss für den Bestand (Umbaumaßnahmen nach Auszug der Grundschule) Kostengruppe Ausführung Kosten brutto in € 100 Grundstück 0 ,00 200 Herrichten und Erschließen 0,00 300 Baukonstruktion 1 .209.550,00 400 Technische Ausrüstung 257.140,00 500 Außenanlagen 0,00 600 Ausstattung 153.300,00 700 Baunebenkosten 366.600,00 gesamt Investitionskosten 1.986.590,00 Unvorhersehbares ca. 5 % Sicherheit 99.410,00 2.086.000,00 Sanierung Kunstwerk 155.000,00 Gesamtsumme Schulzentrum Kinderhaus 14.676.000,00 V/0467/2019 - Anlage 5
467-2019-A6-Bericht_PV_Simulation SZ_Kinderhaus_1.2
67796 Zeichen
Photovoltaik-Simulation Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement Stand 03/2019 Ausarbeitung Nr. 1.2 Photovoltaik Simulation Schulzentrum Kinderhaus Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Gebäude: Schulzentrum Kinderhaus Von-Humboldt-Straße 14 48159 Münster Ansprechpartner: Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement Anja Karner Albersloher Weg 33 48155 Münster Federführender Berater: Sebastian Rickert Telefon: +49 (0)251 674487-22 E-Mail: rickert@bode.ms Bode Planungsgesellschaft für Energieeffizienz m.b.H. Kesslerweg 20 48155 Münster Telefon: +49 (0)251 674487-0 Telefax: +49 (0)251 674487-40 Erstellungsdatum: Unterschrift/Stempel: ............................................ Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis i Abbildungsverzeichnis ii Tabellenverzeichnis iii Vorbemerkung iv 1 Zusammenfassung 1 1.1 Übersicht aller Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Bestandsaufnahme 2 2.1 Gebäudedaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Ansicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3 Gemessener Energieverbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.4 Standort/-Klimadaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.5 Bedarfsprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 PV-Simulation 11 3.1 Einzelne Simulationsvarianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1.1 Variante 1: Installation einer Photovoltaikanlage mit Südausrichtung auf dem Dach des Neubaus (78,6 kWp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1.2 Variante 2: Installation einer Photovoltaikanlage mit Ost-Westausrichtung auf dem Dach des Neubaus (99,6 kWp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.1.3 Variante 3: Installation einer Photovoltaikanlage mit Südausrichtung mit geringe- rer Modulneigung und Queraufständerung auf dem Dach des Neubaus (78,6 kWp) 23 3.2 Wirtschaftlichkeit der PV-Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4 Schlussfolgerung 31 5 Anlagen 32 5.1 Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.2 Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement i Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis 2.1 Grundriss Erdgeschoss Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa . . . . . . . . . 2 2.2 Grundriss Obergeschoss Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa . . . . . . . . 3 2.3 Grundriss Dach Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa . . . . . . . . . . . . . . 4 2.4 Lageplan Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.5 Ansicht des Neubaus am Schulzentrum Kinderhaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.6 3D-Modell Neubau Grundschule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.7 Lastgang Münster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.8 Temperaturverlauf Münster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.9 Globalstrahlung Münster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1 Photovoltaik-Variante mit 78,6 kW Peak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) . . . 12 3.2 Photovoltaik-Variante mit 78,6 kW Peak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) . . . 12 3.3 Draufsicht (Südausrichtung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.4 Verbrauch des PV-Stroms Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.5 Strombedarfsdeckung Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.6 Lastprofil Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.7 Netzbezug Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.8 PV-Lastdeckung Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.9 PV-Netzeinspeisung Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.10 Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) 17 3.11 Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) 17 3.12 Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) 18 3.13 Draufsicht (Ost-/Westausrichtung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.14 Verbrauch des PV-Stroms Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.15 Strombedarfsdeckung Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.16 Lastprofil Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.17 Netzbezug Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.18 PV-Lastdeckung Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.19 PV-Netzeinspeisung Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.20 Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) . . . 23 3.21 Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) . . . 24 3.22 Draufsicht (Südausrichtung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.23 Verbrauch des PV-Stroms Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.24 Strombedarfsdeckung Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.25 Lastprofil Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.26 Netzbezug Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.27 PV-Lastdeckung Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.28 PV-Netzeinspeisung Variante 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.29 Amortisationszeit der PV-Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement ii Tabellenverzeichnis Tabellenverzeichnis 1.1 Maßnahmenübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2.1 Gebäudedaten - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Energieverbrauch - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement . . . . . . . . . . . . 8 2.3 Klimadaten Münster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1 Maßnahmenübersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement iii Vorwort Vorwort Dieser Beratungsbericht wurde nach bestem Wissen und Gewissen auf Grundlage der verfügbaren Daten erstellt. Irrtümer sind vorbehalten. Die Daten wurden sorgfältig recherchiert und aufbereitet. Für ihre Vollständigkeit und Richtigkeit wird jedoch keine Haftung übernommen. Die Inhalte dieses Berich- tes dienen als Orientierungshilfe. Die KfW, das BAFA und die Stadt Münster, sowie alle genannten technischen Quellen in diesem Bericht übernehmen: (a) keine Garantie oder geben Stellungnahme, geäußert oder andeutend mit Angaben auf Richtigkeit, Genauigkeit, Vollständigkeit, Sinnhaftigkeit und Fehlerfreiheit der in diesem Bericht niedergeschriebenen Informationen, sowie deren Nutzen und ent- sprechen nicht den offiziellen Ansichten und politischen Meinungen der oben genannter Institute; (b) keine Verpflichten für die Umsetzung der im Bericht basierenden Maßnahmen und geben keine Garan- tie für mögliche Schäden die durch diese Informationen bei der Umsetzung entstanden sind. Die Durchführung und der Erfolg einzelner Maßnahmen bleiben in der Verantwortung des Gebäudeei- gentümers. Um den Erfolg zu sichern und Bauschäden aufgrund der bauphysikalischen Problematik im Altbau zu vermeiden, sollten eine sorgfältige fachliche Planung vor Durchführung sowie Überwachung während der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen erfolgen. Dieser Beratungsbericht beinhaltet keinerlei Planungsleistungen insbesondere im Bereich von ener- getischen Nachweisen und Fördergeldanträgen, Kostenermittlung, Ausführungsplanung und Bauphy- sik. Die Berechnungen des vorliegenden Berichts basieren auf den Geometriedaten des unsanierten Gebäudes. Für sämtliche energetischen Nachweise sind grundsätzlich die Geometriedaten der Sanie- rungsplanung zugrunde zu legen. Die angegebenen Investitionskosten sind grobe Schätzungen. Die genauen Baukosten sollten durch Vergleichsangebote ermittelt werden. Die Annahmen zu Baukon- struktion und Anlagentechnik sind bei Durchführung der Maßnahmen vor Ort zu prüfen. Eine Gewähr für die tatsächliche Erreichung der abgeschätzten Energieeinsparung kann nicht übernommen werden, weil nicht erfasste Randbedingungen wie außergewöhnliches Nutzerverhalten, untypische Bauausfüh- rung usw. Einflüsse darstellen, die im Rahmen dieser Orientierungshilfe nicht berücksichtigt werden können. Der erstellte Energiebericht und die darin gemachten Angaben unterliegen dem Datenschutz und wer- den nicht an Dritte weitergeben. Eine Vervielfältigung oder Verwertung durch Dritte ist nur mit der schrift- lichen Genehmigung des Verfassers gestattet. Der Beratungsbericht ist urheberrechtlich geschützt und alle Rechte bleiben dem Unterzeichner vorbehalten. Der Beratungsbericht ist nur für den Auftragge- ber und nur für den angegebenen Zweck bestimmt. Der Beratungsbericht wurde dem Auftraggeber in einem Exemplar überreicht. Bei Rück- oder allgemeinen Fragen zum Thema Energieeinsparung und Umsetzung von Effizienzmaß- nahmen, sowie Vermeidung von Umweltverschmutzungen steht Ihnen das Team von Bode Planungs- gesellschaft m.b.H. gerne zur Verfügung. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement iv 1 Zusammenfassung 1 Zusammenfassung 1.1 Übersicht aller Maßnahmen und Maßnahmenkombinationen In der Photovoltaik-Simulation wurden die folgenden Maßnahmen untersucht: Tabelle 1.1: Maßnahmenübersicht Variante Maßnahme Beschreibung 1 Installation einer PV-Anlage mit Südausrichtung (30◦ Modulneigung, 78,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 262 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 453,26 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 30◦ simuiert. 2 Installation einer PV-Anlage mit Ost-West-Ausrichtung (15◦ Modulneigung, 99,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 332 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 574,36 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 15◦ simuiert. Dabei sind jeweils 166 nach Osten bzw. Westen ausgerichtet 3 Installation einer PV-Anlage mit Südausrichtung (15◦ Modulneigung, 78,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 262 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 453,26 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 15◦ simuiert. Im Gegensatz zur Variante 1 werden die Module bei dieser Variante über die lange Querseite aufgeständert. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 1 2 Bestandsaufnahme 2 Bestandsaufnahme Der Gebäudekomplex Schulzentrum Kinderhaus in Münster soll im Jahr 2019 durch eine Grundschu- le mit Mensa erweitert werden. Nachfolgend sind die Grundrisse sowie der Lageplan des Neubaus dargestellt. Die Einzelräume sind hierbei für die Simulation der PV-Anlage irrrelevant. Abbildung 2.1: Grundriss Erdgeschoss Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 2 2 Bestandsaufnahme Abbildung 2.2: Grundriss Obergeschoss Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 3 2 Bestandsaufnahme Die nachfolgende Abbildung zeigt den vorraussichtlichen Dachaufbau des Neubaus. Dabei sind Lüf- tungshauben, Entlüftungsrohre für Schmutzwasser und Entrauchungsschächte eingezeichnet. Diese nicht verfügbaren Plätze wurden bei der Auslegung der PV-Anlage berücksichtigt. Abbildung 2.3: Grundriss Dach Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 4 2 Bestandsaufnahme Der Lageplan des Neubaus ist in Abbildung 2.4 dargestellt. Neben dem Neubau grenzt an der Westseite ein Gebäude des bestehenden Schulkomplexes an. Da dieses Gebäude eine geringere Höhe aufweist, ist von keiner Verschattung auszugehen. Auf der Ostseite befinden sich einige Bäume. Da diese aller- dings in einem entsprechend großen Abstand zum Gebäude und dem tatsächlich zu untersuchenden Dach stehen, ist auch hier im wesentlichen von keiner Verschattung auszugehen, da der Neubau eine Höhe von über 8 m vorweist. Exakte Kronenhöhen der Bäume konnten dem Lageplan grundsätzlich nicht entnommen werden, da dort nur der Kronen- und Stammdurchmesser aufgeführt ist. Abbildung 2.4: Lageplan Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 5 2 Bestandsaufnahme 2.1 Gebäudedaten Tabelle 2.1: Gebäudedaten - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement Adresse: Von-Humboldt-Straße 14, 48159 Münster Bundesland: Nordrhein-Westfalen Gebäudetyp: Nichtwohngebäude Baujahr: 2019 Lage: Freistehend Nutzung: Neubau einer 2-zügigen Grundschule mit Mensa Bauweise: Neubau Vollgeschosse: 2 2.2 Ansicht Gebäudefoto/ Ansicht Abbildung 2.5: Ansicht des Neubaus am Schulzentrum Kinderhaus Anhand der zur Verfügung gestellten Grundrisse wurde ein 3D-Modell erzeugt, welches nachfolgend dargestellt ist. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 6 2 Bestandsaufnahme 3D-Modell Abbildung 2.6: 3D-Modell Neubau Grundschule Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 7 2 Bestandsaufnahme 2.3 Gemessener Energieverbrauch Der Energieverbrauch ist die Energiemenge, die tatsächlich verbraucht wurde. Der tatsächliche Ener- gieverbrauch eines Gebäudes ist sehr stark vom Nutzerverhalten der Beschäftigten abhängig. So haben die Nutzungsdauer, das Lüftungsverhalten, die Raumtemperaturen und Anzahl bzw. Größe der beheiz- ten Räume einen wesentlichen Einfluss. Für die Berechnung der PV-Anlage in diesem Bericht wurden Lastgänge der Jahre 2017 und 2018 zur Verfügung gestellt. Die Stromverbräuche ähneln sich in beiden Jahren sehr. In der folgenden Tabelle sind die Stromverbräuche der beiden aufeinander folgenden Jahren für das Schulzentrum aufgeführt. Tabelle 2.2: Energieverbrauch - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement EnergieerzeugerPlatzhalter Heizperiode Energiebezug [kWh] Strom 2017 338.374 2018 336.418 Die nachfolgende Abbildung 2.7 zeigt den Stromverbrauch über das Jahr 2018. Aus dem viertelstünd- lichen Stromverbrauch in kWh wurde der Lastgang in kW berechnet. Dieser wurde für die Simulation verwendet. Abbildung 2.7: Lastgang Münster Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 8 2 Bestandsaufnahme 2.4 Standort/-Klimadaten Für die Gebäudesimulation wurden Klimadaten des Standorts Münster berücksichtigt. Diese Daten ba- sieren auf den Meteonormdaten 2015, welche in der verwendeten Software hinterlegt wurden. Folgende Klimadaten wurden berücksichtigt. Tabelle 2.3: Klimadaten Münster Niedrigste Außentemperatur -8,8 ◦C Mittlere Außentemperatur 10,5 ◦C Höchste Außentemperatur 32,7 ◦C Größte Einstrahlung 919 W/m2 Durchschnittliche Einstrahlung 111 W/m2 Gesamte Einstrahlung 971 kWh/m2a Die Temperatur- und Globalstrahlungsverläufe sind nachfolgend dargestellt. Abbildung 2.8: Temperaturverlauf Münster Abbildung 2.9: Globalstrahlung Münster Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 9 2 Bestandsaufnahme 2.5 Bedarfsprofile Für die Ausarbeitung und die Simulation wurden reale Lastgänge zur Verfügung gestellt wurden. Aus diesem Grund wurden keine weiteren Bedarfsprofile angelegt oder in der Software hinterlegte Be- darfsprofile verwendet. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 10 3 PV-Simulation 3 PV-Simulation Mithilfe einer Photovoltaik-Anlage, kann der Strombezug aus dem Netz verringert werden, indem der selbst erzeugte Strom verbraucht wird. Im Rahmen dieser Ausarbeitung sollen verschiedene Möglich- keiten zur Nutzung von Solarenergie mit Hilfe von Photovoltaikanlagen simuliert werden. Dazu werden drei Varianten von PV-Anlagen ausgelegt. Die Simulation erfolgte mit dem Programm: PV-Simulation 4.0.11.18 der Hottgenroth Software GmbH & Co. KG Tabelle 3.1: Maßnahmenübersicht Variante Maßnahme Beschreibung 1 Installation einer PV-Anlage mit Südausrichtung (30◦ Modulneigung, 78,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 262 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 453,26 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 30◦ simuiert. 2 Installation einer PV-Anlage mit Ost-West-Ausrichtung (15◦ Modulneigung, 99,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 332 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 574,36 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 15◦ simuiert. Dabei sind jeweils 166 nach Osten bzw. Westen ausgerichtet 3 Installation einer PV-Anlage mit Südausrichtung (15◦ Modulneigung, 78,6 kWp) Auf der Dachfläche werden 262 Photovoltaikmodule (Modulfläche von insgesamt 453,26 m2) und einer Nennleistung von je 300 Wp und einer PV-Neigung von 15◦ simuiert. Im Gegensatz zur Variante 1 werden die Module bei dieser Variante über die lange Querseite aufgeständert. 3.1 Einzelne Simulationsvarianten 3.1.1 Variante 1: Installation einer Photovoltaikanlage mit Südausrichtung auf dem Dach des Neubaus (78,6 kWp) Variantenbeschreibung Bei der ersten Variante wurde eine Anlage mit insgesamt 78,6 kWp unter Berücksichtigung der klimati- schen und topographischen Bedingungen der Stadt Münster simuliert. Dabei wurde ein zur Verfügung gestellter Lastgang aus dem Jahr 2018 hinterlegt, um den Eigenstromverbrauch zu ermitteln. Die folgenden Abbildungen zeigen die Anlage auf dem Neubau am Schulzentrum Kinderhaus. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 11 3 PV-Simulation Abbildung 3.1: Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) Abbildung 3.2: Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) Die nachfolgende Abbildung zeigt die Draufsicht der Variante 1. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 12 3 PV-Simulation Abbildung 3.3: Draufsicht (Südausrichtung) Im Folgenden sind die technischen Daten der Anlage dargestellt: Technische Anlagendaten • PV-Modulfeld – Modulanzahl: 262 Module – elektrische Spitzenleistung: 78,6 kW – Fläche: 453,26 m2 – Modulneigung: 30◦ – Feldausrichtung: 180◦ (Süden) – Nachführung: fixiert – Hinterlüftung: gut – Windeinfall: 30% • Verluste – Verschattung/Verschmutzung: 1% – Schädigung: 1% • Kabelverluste auf der DC-Seite – einfache Kabellänge: 100 m – Leitungsquerschnitt: 2,5 mm2 – Leitermaterial: Kupfer – Kabelwiderstand: 0,67 Ohm – Verlustleistung:124,2 W – rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung: 0,16% Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 13 3 PV-Simulation • Gewähltes PV-Modul – Zelltyp: Monocrystalline Si – Nennleistung (STC): 300 W – Wirkungsgrad (STC): 17,33% – MPP-Spannung (STC): 31,2 V – MPP-Strom (STC): 9,62 A – Leerlaufspannung (STC): 39,4 V – Kurzschlussstrom (STC): 9,97 A – Max. Systemspannung: 1000V – Länge: 1,704 m – Breite: 1.016 m – Fläche: 1,3 m2 – Temperaturkoeffizient der Leistung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient der Spannung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient des Stroms: 0,05%/K • Ertrag – spezifischer Ertrag (Anlage): 920,3 kWh/kWp/a – Performance Ratio: 82,3% – CO2-Einsparung: 35.370 kg – Eigenverbrauchsanteil: 90,6% – Selbstversorgeranteil: 19,5% Die jährliche PV-Stromproduktion beträgt 72.332 kWh (siehe nachfolgende Abbildung). Der Eigen- verbrauchsanteil beträgt ca. 90,6 %. Dieser Wert beschreibt, wieviel des erzeugten Stroms selbst verbraucht wird. Der Rest wird gegen eine Vergütung in das Stromnetz gespeist. Berechnet wurde dies mithilfe eines elektrischen Lastgangs. Der Selbstversorger- bzw. Autarkieanteil beträgt 19,5%. Dieser Wert beschreibt, wieviel von dem gesamten Energiebedarf des Gebäudes (im Jahr 2018: 336.417 kWh) über die PV-Anlage gedeckt werden kann. In den Grafiken ist zusätzlich der Reiter Batterie aufgeführt. Ein Stromspeicher wurde bei dieser Simulation allerdings nicht verwendet, weshalb der Wert Null be- trägt. Bei der Simulation wurde eine Vollbelegung angenommen. Um zu überprüfen, ob das Dach das Ge- wicht der Anlage tragen kann, müsste eine Berechnung der Statik durchgeführt werden. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 14 3 PV-Simulation Abbildung 3.4: Verbrauch des PV-Stroms Variante 1 Abbildung 3.5: Strombedarfsdeckung Variante 1 Wie in den unteren Abbildungen deutlich wird, deckt die Photovoltaik-Anlage einen Teil des Strom- bedarfs der Schule (ca. 19,5 %). Nachfolgend sind verschiedene Ergebnisse der Simulation dargestellt. Die gelben Balken stellen die PV- Lastdeckung durch die PV-Anlage dar und die blauen das Lastprofil, welches sich aus dem vorhandenen Lastprofil ergibt. Zusätzlich wurde der Netzbezug ermittelt (hell- blaue Balken). Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 15 3 PV-Simulation Abbildung 3.6: Lastprofil Variante 1 Abbildung 3.7: Netzbezug Variante 1 Abbildung 3.8: PV-Lastdeckung Variante 1 Abbildung 3.9: PV-Netzeinspeisung Variante 1 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 16 3 PV-Simulation 3.1.2 Variante 2: Installation einer Photovoltaikanlage mit Ost-Westausrichtung auf dem Dach des Neubaus (99,6 kWp) Variantenbeschreibung Bei der zweiten Variante wurde eine Anlage mit insgesamt 99,6 kWp unter Berücksichtigung der klima- tischen und topographischen Bedingungen der Stadt Münster simuliert. Dabei wurde ein zur Verfügung gestellter Lastgang aus dem Jahr 2018 hinterlegt, um den Eigenstromverbrauch zu ermitteln. Im Ge- gensatz zur ersten Variante wurde bei dieser Variante eine Ost-Westausrichtung untersucht. Dabei wurden insgesamt 332 PV-Module berücksichtigt, von denen jeweils 166 nach Osten bzw. Westen ausgerichtet waren. Die Neigung der Module wurde zudem auf 15 ◦ reduziert. Die folgenden Abbildungen zeigen die Anlage auf dem Neubau am Schulzentrum Kinderhaus. Abbildung 3.10: Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) Abbildung 3.11: Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 17 3 PV-Simulation Abbildung 3.12: Photovoltaik-Variante mit 99,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Ost-/Westausrichtung) Die nachfolgende Abbildung zeigt die Draufsicht der Variante 1. Abbildung 3.13: Draufsicht (Ost-/Westausrichtung) Im Folgenden sind die technischen Daten der Anlage dargestellt: Technische Anlagendaten • PV-Modulfeld 1 – Modulanzahl: 166 Module – elektrische Spitzenleistung: 49,8 kW – Fläche: 287,18 m2 – Modulneigung: 15◦ Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 18 3 PV-Simulation – Feldausrichtung: 90◦ (Osten) – Nachführung: fixiert – Hinterlüftung: gut – Windeinfall: 30% • Verluste Modulfeld 1 – Verschattung/Verschmutzung: 1% – Schädigung: 1% • Kabelverluste auf der DC-Seite Modulfeld 1 – einfache Kabellänge: 50 m – Leitungsquerschnitt: 2,5 mm2 – Leitermaterial: Kupfer – Kabelwiderstand: 0,34 Ohm – Verlustleistung:62,1 W – rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung: 0,12% • PV-Modulfeld 2 – Modulanzahl: 166 Module – elektrische Spitzenleistung: 49,8 kW – Fläche: 287,18 m2 – Modulneigung: 15◦ – Feldausrichtung: 270◦ (Osten) – Nachführung: fixiert – Hinterlüftung: gut – Windeinfall: 30% • Verluste Modulfeld 2 – Verschattung/Verschmutzung: 1% – Schädigung: 1% • Kabelverluste auf der DC-Seite Modulfeld 2 – einfache Kabellänge: 50 m – Leitungsquerschnitt: 2,5 mm2 – Leitermaterial: Kupfer – Kabelwiderstand: 0,34 Ohm – Verlustleistung:62,1 W – rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung: 0,12% • Gewähltes PV-Modul – Zelltyp: Monocrystalline Si – Nennleistung (STC): 300 W Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 19 3 PV-Simulation – Wirkungsgrad (STC): 17,33% – MPP-Spannung (STC): 31,2 V – MPP-Strom (STC): 9,62 A – Leerlaufspannung (STC): 39,4 V – Kurzschlussstrom (STC): 9,97 A – Max. Systemspannung: 1000V – Länge: 1,704 m – Breite: 1.016 m – Fläche: 1,3 m2 – Temperaturkoeffizient der Leistung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient der Spannung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient des Stroms: 0,05%/K • Ertrag – spezifischer Ertrag (Anlage): 785,2 kWh/kWp/a – Performance Ratio: 82,2% – CO2-Einsparung: 38.242 kg – Eigenverbrauchsanteil: 91,2% – Selbstversorgeranteil: 21,2% Die jährliche PV-Stromproduktion beträgt 78.204 kWh (siehe nachfolgende Abbildung). Der Eigen- verbrauchsanteil beträgt ca. 91,2 %. Dieser Wert beschreibt, wieviel des erzeugten Stroms selbst verbraucht wird. Der Rest wird gegen eine Vergütung in das Stromnetz gespeist. Berechnet wurde dies mithilfe eines elektrischen Lastgangs. Der Selbstversorger- bzw. Autarkieanteil beträgt 21,2%. Dieser Wert beschreibt, wieviel von dem gesamten Energiebedarf des Gebäudes (im Jahr 2018: 336.417 kWh) über die PV-Anlage gedeckt werden kann. In den Grafiken ist zusätzlich der Reiter Batterie aufgeführt. Ein Stromspeicher wurde bei dieser Simulation allerdings nicht verwendet, weshalb der Wert Null be- trägt. Bei der Simulation wurde eine Vollbelegung angenommen. Die maximale Anlagengröße würde grund- sätzlich bei einer Ost-West Ausrichtung ca. 140 kWp betragen. Da bei dieser Anlagengröße eine Di- rektvermarktung notwendig wäre, wurde die Größe auf unter 100 kWp verkleinert. Um zu überprüfen, ob das Dach das Gewicht der Anlage tragen kann, müsste eine Berechnung der Statik durchgeführt werden. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 20 3 PV-Simulation Abbildung 3.14: Verbrauch des PV-Stroms Variante 2 Abbildung 3.15: Strombedarfsdeckung Variante 2 Wie in den unteren Abbildungen deutlich wird, deckt die Photovoltaik-Anlage einen Teil des Strom- bedarfs der Schule (ca. 21,2 %). Nachfolgend sind verschiedene Ergebnisse der Simulation dargestellt. Die gelben Balken stellen die PV- Lastdeckung durch die PV-Anlage dar und die blauen das Lastprofil, welches sich aus dem vorhandenen Lastprofil ergibt. Dieses ist identisch mit der Grafik der Variante 1, da es sich um den gleichen Lastgang der Schule handelt. Zusätzlich wurde der Netzbezug ermittelt (hellblaue Balken). Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 21 3 PV-Simulation Abbildung 3.16: Lastprofil Variante 2 Abbildung 3.17: Netzbezug Variante 2 Abbildung 3.18: PV-Lastdeckung Variante 2 Abbildung 3.19: PV-Netzeinspeisung Variante 2 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 22 3 PV-Simulation 3.1.3 Variante 3: Installation einer Photovoltaikanlage mit Südausrichtung mit geringerer Modulneigung und Queraufständerung auf dem Dach des Neubaus (78,6 kWp) Variantenbeschreibung Bei der dritten Variante wurde eine Anlage mit insgesamt 78,6 kWp unter Berücksichtigung der klimati- schen und topographischen Bedingungen der Stadt Münster simuliert. Dabei wurde ein zur Verfügung gestellter Lastgang aus dem Jahr 2018 hinterlegt, um den Eigenstromverbrauch zu ermitteln. Ein Unterschied gegenüber der Variante 1 ist, dass hierbei eine Modulneigung von 15 ◦ gewählt wurde. Zusätzlich wurde entgegen der ersten Variante eine Aufständerung über die längere PV-Modulseite (Queraufstellung) gewählt. Dies ist darin begründet, dass die Höhe der Oberkante der PV-Anlage über der obersten Dachhaut durch die Aufstellung auf der längeren Seite und der geringeren Neigung nur etwa 0,26 m statt 0,85 m beträgt. Des weiteren kann das Ständerwerk kleiner dimensioniert werden, wodurch Kosten und Gewicht reduziert werden können sowie geringere Windlasten auf die Anlage wirken. Ein weiterer Aspekt ist, dass bei horizontaler Verschaltung der einzelnen Zellen ein von unten (z.B. Dachkante oder vorliegende Modulreihe) oder oben kommender Schattenwurf nicht zu Leistungs- einbußen in einer kompletten Zellenreihe führt. Der Efffekt tritt allerdings nur bei sehr tiefstehender Wintersonne auf und hat grundsätzlich nur einen sehr geringen Einfluss auf den Gesamtertrag. Die folgenden Abbildungen zeigen die Anlage auf dem Neubau am Schulzentrum Kinderhaus. Abbildung 3.20: Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 23 3 PV-Simulation Abbildung 3.21: Photovoltaik-Variante mit 78,6 kWPeak auf dem Dach des Neubaus (Südausrichtung) Die nachfolgende Abbildung zeigt die Draufsicht der Variante 3. Abbildung 3.22: Draufsicht (Südausrichtung) Im Folgenden sind die technischen Daten der Anlage dargestellt: Technische Anlagendaten • PV-Modulfeld – Modulanzahl: 262 Module – elektrische Spitzenleistung: 78,6 kW – Fläche: 453,26 m2 – Modulneigung: 15◦ – Feldausrichtung: 180◦ (Süden) Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 24 3 PV-Simulation – Nachführung: fixiert – Hinterlüftung: gut – Windeinfall: 30% • Verluste – Verschattung/Verschmutzung: 1% – Schädigung: 1% • Kabelverluste auf der DC-Seite – einfache Kabellänge: 100 m – Leitungsquerschnitt: 2,5 mm2 – Leitermaterial: Kupfer – Kabelwiderstand: 0,67 Ohm – Verlustleistung:124,2 W – rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung: 0,16% • Gewähltes PV-Modul – Zelltyp: Monocrystalline Si – Nennleistung (STC): 300 W – Wirkungsgrad (STC): 17,33% – MPP-Spannung (STC): 31,2 V – MPP-Strom (STC): 9,62 A – Leerlaufspannung (STC): 39,4 V – Kurzschlussstrom (STC): 9,97 A – Max. Systemspannung: 1000V – Länge: 1,704 m – Breite: 1.016 m – Fläche: 1,3 m2 – Temperaturkoeffizient der Leistung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient der Spannung: -0,4%/K – Temperaturkoeffizient des Stroms: 0,05%/K • Ertrag – spezifischer Ertrag (Anlage): 876,5 kWh/kWp/a – Performance Ratio: 82,0% – CO2-Einsparung: 33.687 kg – Eigenverbrauchsanteil: 92,3% – Selbstversorgeranteil: 18,9% Die jährliche PV-Stromproduktion beträgt 68.890 kWh (siehe nachfolgende Abbildung). Der Eigen- verbrauchsanteil beträgt ca. 92,3 %. Dieser Wert beschreibt, wieviel des erzeugten Stroms selbst verbraucht wird. Der Rest wird gegen eine Vergütung in das Stromnetz gespeist. Berechnet wurde dies Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 25 3 PV-Simulation mithilfe eines elektrischen Lastgangs. Der Selbstversorger- bzw. Autarkieanteil beträgt 18,9%. Dieser Wert beschreibt, wieviel von dem gesamten Energiebedarf des Gebäudes (im Jahr 2018: 336.417 kWh) über die PV-Anlage gedeckt werden kann. In den Grafiken ist zusätzlich der Reiter Batterie aufgeführt. Ein Stromspeicher wurde bei dieser Simulation allerdings nicht verwendet, weshalb der Wert Null be- trägt. Bei der Simulation wurde eine Vollbelegung angenommen. Um zu überprüfen, ob das Dach das Ge- wicht der Anlage tragen kann, müsste eine Berechnung der Statik durchgeführt werden. Abbildung 3.23: Verbrauch des PV-Stroms Variante 3 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 26 3 PV-Simulation Abbildung 3.24: Strombedarfsdeckung Variante 3 Wie in den unteren Abbildungen deutlich wird, deckt die Photovoltaik-Anlage einen Teil des Strom- bedarfs der Schule (ca. 18,9 %). Nachfolgend sind verschiedene Ergebnisse der Simulation dargestellt. Die gelben Balken stellen die PV- Lastdeckung durch die PV-Anlage dar und die blauen das Lastprofil, welches sich aus dem vorhandenen Lastprofil ergibt. Zusätzlich wurde der Netzbezug ermittelt (hell- blaue Balken). Abbildung 3.25: Lastprofil Variante 3 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 27 3 PV-Simulation Abbildung 3.26: Netzbezug Variante 3 Abbildung 3.27: PV-Lastdeckung Variante 3 Abbildung 3.28: PV-Netzeinspeisung Variante 3 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 28 3 PV-Simulation 3.2 Wirtschaftlichkeit der PV-Anlagen Unter Berücksichtigung der aktuellen Einspeisevergütungssätze sowie der aktuellen EEG-Umlage von 6,405 Ct/kWh (2019) von denen 40 % an EEG-Umlage auf selbst genutzten PV-Strom gezahlt werden müssen, werden zusammen mit den Energiebezugskosten für elektrische Energie aus dem Netz, die Amortisationszeiten der PV-Anlage über einen Zeitraum von 20 Jahren bestimmt. Dabei wird ein Ar- beitspreis von 0,21 Euro/kWh für den Netzbezug elektrischer Energie und eine Preissteigerung von 1%/Jahr berücksichtigt. Für die Anlagen unter 100 kW wurde eine Einspeisevergütung von 8,5 Cent/k- Wh veranschlagt (Wert für April 2019). Bei den Investitionskosten werden 1.300 Euro pro kWp ange- nommen. Zusätzlich wurden Wartungskosten (1% der Investitionskosten/Jahr), Kosten für die Betriebs- führung (250,- Euro/Jahr) sowie Kosten für die Versicherung (220,- Euro/Jahr) berücksichtigt. Abbildung 3.29: Amortisationszeit der PV-Anlagen Gemäß der Ergebnisse der PV-Simulation beträgt der Eigenverbrauchsanteil der PV-Anlage der Vari- ante 1 bei einer Anlagengröße von 78,6 kWp circa 90,6 %. Die Anlage würde sich nach der Wirtschaft- lichkeitsbetrachtung nach 8,5 Jahren amortisieren. Bei der zweiten Variante wurde eine Anlagengröße von 99,6 kWp angenommen. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung ergibt bei einem Eigenverbrauchsanteil von 91,2% eine Amortisationszeit von ca. 10 Jahren. Die Anlagengröße der dritten Variante liegt wie bei der ersten Variante bei 78,6 kWp. Durch die geringere Modulneigung ist der Ertrag grundsätzlich etwas geringer als bei der ersten Variante. Allerdings liegt der Eigenverbrauchsanteil von ca. 92,3 % etwas höher als bei der ersten Variante. Der Verlauf des Graphen ist bei der dritten Variante grundsätzlich etwas flacher. Insgesamt liegen die Amortisationszeiten der Anlagen mit Südausrichtung knapp 1 bis 1,5 Jahre un- terhalb der Anlage mit Ost-West-Ausrichtung. Alle drei Diagrammverläufe (Einzahlungsüberschüsse) Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 29 3 PV-Simulation nähern sich zwar über den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren immer weiter aneinandern an, den- noch liegt die Variante 2 stets unterhalb der Variante 1. Zu berücksichtigen ist, dass bei der Variante 3 Kosten für das Ständerwerk durch eine kleinere Dimensionierung möglicherweise reduziert werden können. Dadurch würde sich die Grafik weiter nach oben verschieben, wodurch die Amortisationszeit unter Umständen kürzer ausfallen würde. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 30 4 Schlussfolgerung 4 Schlussfolgerung Unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung amortisiert sich die Variante 1 (78,6 kWp) nach etwa 8,5 Jahren. Der Eigenstromverbrauch liegt bei 90,6 %. Durch diese PV-Anlage kann insge- samt ca. 19,5% des benötigten Strombedarfs gedeckt werden. Die zweite Variante (99,6 kWp) hat eine Amortisationszeit von ca. 10 Jahren. Der Eigenverbrauchsanteil dieser Variante liegt im Vergleich zur ersten Variante mit 91,2 % etwas höher. Der Selbstversorgeranteil liegt bei 21,2 %. Die Variante 3 (An- lagengröße 78,6 kWp) hat einen Eigenstromverbrauch von 92,3 %. Die Amortisationszeit der Anlage liegt mit ca. 9 Jahren zwischen den erst genannten Varianten. Alle Varianten weisen sehr hohe Eigenverbrauchsanteile auf, weshalb die Kurven in der Wirtschaft- lichkeitsbetrachtung einen ähnlichen Verlauf haben. Da bei der zweiten Variante deutlich mehr Strom produziert wird, verläuft die Kurve der Amortisationseit grundsätzlich etwas steiler als bei den anderen, da in Summe mehr Strombezug aus dem Netz vermieden wird. Allerdings ist der spezifische Ertrag der Ost-West-Ausrichtung im Gegegnsatz zu den Varianten mit Südausrichtung am geringsten (vgl. 785,2 zu 876,5 (Variante 3) bzw. 920,3 kWh/kWp/a (Variante 1)). Dazu kommen die im Vergleich zur ersten Variante deutlich höheren Investitionskosten. Daher liegen die Einzahlungsüberschüsse der PV-Anlage mit Ost-West Ausrichtung über den Betrachtungszeitraum von 20 Jahren stets unter den Einzahlungs- überschüssen PV-Anlage mit Südausrichtung. Aufgrund der geringeren Modulneigung der Variante 3 im Gegensatz zur Variante 1 sind im Vergleich der Varianten mit Südausrichtung die PV-Erträge etwas geringer. Dadurch verläuft die Kurve der Amor- tisationszeit der Variante 3 etwas flacher. Ausschlaggebend für die Untersuchung der dritten Variante waren im Allgemeinen die Höhe der Oberkante der PV-Module über der Dachhaut, da dieses einige Vorteile mit sich bringen würde (z.B. verringerte Windangriffsfläche und möglicherweise Gewichtsred- zierung bei der Aufständerung). Bei allen Varianten wurde jeweils von einer Vollbelegung des Daches ausgegangen. Da die Vollbele- gung bei einer Ost-West-Ausrichtung eine Anlagengröße von etwa 140 kWp zur Folge hätte, wurde die Größe bei der zweiten Variante auf unter 100 kWp reduziert, um eine Direktvermarktung zu vermeiden. Grundsätzlich ist bei allen Anlagen die Statik des Daches zu untersuchen. Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 31 5 Anlagen 5 Anlagen 5.1 Variante 1 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 32 Anhang Variante 1 Seite - 1 - Modulfelder PV Feld 1 Feldausrichtung 180 ° (Süden) Feldneigung 30,00 ° Anzahl der Module 262 PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Nachführung fixiert Hinterlüftung gut Windeinfall 30 % Verluste Verschattung / Verschmutzung 1 % Schädigung 1 % Kabelverluste auf der DC-Seite einfache Kabellänge 100,0 m Leiterquerschnitt 2,50 mm² Leitermaterial Kupfer Kabel-Widerstand 0,67 Ω Verlustleistung 124,23 W rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung 0,16 % Anhang Variante 1 Seite - 2 - PV Modul / Inverter Gewähltes PV Modul Hersteller Aleo Solar GmbH Bezeichnung S79 SOL_300 Zelltyp Monocrystalline Nennleistung (STC) 300 W Wirkungsgrad (STC) 17,33 % MPP-Spannung (STC) 31,2 V MPP-Strom (STC) 9,62 A Leerlaufspannung (STC) 39,4 V Kurzschlussstrom (STC) 9,97 A Max. Systemspannung 1000 V Länge 1,704 m Breite 1,016 m Fläche 1,73 m² Spannung bei 500 W/m² -987654322 V Strom bei 500 W/m² -987654322 A Spannung bei 100 W/m² -987654322 V Strom bei 100 W/m² -987654322 A Temperaturkoeffizient der Leistung -0,4 %/K Temperaturkoeff. der Spannung -0,4 %/K Temperaturkoeff. des Stroms 0,05 %/K Anhang Variante 1 Seite - 3 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Variante 1 Seite - 4 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Variante 1 Seite - 5 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Variante 1 Seite - 6 - Auslegung Verschaltung Anhang Variante 1 Seite - 7 - Berechnung nach DIN DIN 18599/DIN EN 15316 Anlagendaten von PV Feld 1 Spitzenleistung (Ppk) 78,60 kWp Modulfläche 453,26 m² Feldausrichtung 180,00° (Süden) Feldneigung 30,00 ° PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Systemleistungsfaktor (fperf) 80 % Hinterlüftung gut Anmerkung : Die unter dem Titel "DIN 18599/DIN EN 15316" durchgeführte Berechnung, erfolgte auf Grundlage der DIN V 18599- 9:2011-12. Dabei sind die monatsweise vorliegenden Einstrahlungskennwerte der DIN V 18599-10:2011-12 verwendet worden. Ausgegeben werden : - Spitzenleistung (Ppk) der Modulfelder - Systemleistungsfaktor (fperf) der Modulfelder - Strahlungsintensität (Is) - Bestrahlungsenergie (Esol) Strahlungsdaten und Erträge für Standort (48143 Münster) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 1416 W/m² 36 82 89 155 189 203 205 178 125 87 40 27 Is Int 1416 W/m² 36 82 89 155 189 203 205 178 125 87 40 27 Esol 1035 kWh/m² 27 55 66 112 141 146 153 132 90 65 29 20 Esol Int 1035 kWh/m² 27 55 66 112 141 146 153 132 90 65 29 20 Esol_DIN 469146 kWh 12140 24976 30013 50584 63736 66248 69131 60026 40793 29339 13054 9105 AC Ertrag 65084 kWh 1684 3465 4164 7017 8842 9191 9590 8327 5659 4070 1811 1263 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Variante 1 Seite - 8 - Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Würzburg) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 1587 W/m² 65 65 123 148 219 215 217 194 150 108 49 34 Is Int 1587 W/m² 65 65 123 148 219 215 217 194 150 108 49 34 Esol 1163 kWh/m² 48 44 92 107 163 155 161 144 108 80 35 25 Esol Int 1163 kWh/m² 48 44 92 107 163 155 161 144 108 80 35 25 Esol_DIN 526942 kWh 21920 19798 41479 48299 73852 70165 73178 65422 48952 36420 15991 11466 AC Ertrag 73102 kWh 3041 2747 5754 6700 10245 9734 10152 9076 6791 5053 2218 1591 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Potsdam) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 1655 W/m² 50 55 121 217 230 241 208 199 157 110 41 26 Is Int 1655 W/m² 50 55 121 217 230 241 208 199 157 110 41 26 Esol 1212 kWh/m² 37 37 90 156 171 174 155 148 113 82 30 19 Esol Int 1212 kWh/m² 37 37 90 156 171 174 155 148 113 82 30 19 Esol_DIN 549177 kWh 16861 16752 40804 70817 77562 78650 70143 67108 51237 37095 13380 8768 AC Ertrag 76186 kWh 2339 2324 5661 9824 10760 10911 9731 9310 7108 5146 1856 1216 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Variante 1 Seite - 9 - Ertrag Installierte PV-Fläche 453 m² Installierte PV-Leistung 78,6 kWp Spezifischer Ertrag (Anlage) 920,3 kWh/kWp/a Performance Ratio (Anlage) 82,3 % CO2 Einsparung 35370 kg Eigenverbrauchsanteil 90,6 % Selbstversorgungsanteil 19,5 % Klimadaten Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Globalstrahlung (Anlage) 971,2 kWh/m² 19,7 31,9 69,2 115,8 145,6 149,9 150,2 118,1 82,0 50,6 23,7 14,8 Diffusstrahlung (Anlage) 554,2 kWh/m² 13,2 20,3 43,2 64,3 82,6 76,7 83,6 68,9 44,6 31,6 15,5 9,8 Direktstrahlung (Anlage) 417,0 kWh/m² 6,5 11,5 26,0 51,5 63,0 73,2 66,6 49,2 37,4 19,0 8,2 4,9 Stromerzeugung PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einstrahlung PV Feld 1 507219 kWh 15264 21497 39058 59843 67956 67586 69125 57936 45267 32552 18249 12887 DC Ertrag PV Feld 1 76621 kWh 2360 3348 6034 9198 10286 10073 10238 8572 6781 4935 2800 1996 AC Ertrag PV Feld 1 72332 kWh 2190 3136 5692 8726 9749 9530 9696 8108 6402 4646 2611 1845 Stromverteilung Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Lastprofil 336417 kWh 30720 27442 25315 27707 31724 36013 29566 27076 35628 30598 22093 12535 Netzbezug 270917 kWh 28670 24484 20346 20265 22659 26708 21267 19576 29499 26273 19907 11263 Batterieentlad. 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Lastdeckung 65501 kWh 2050 2958 4969 7442 9065 9306 8299 7500 6129 4325 2186 1272 Einspeisung 6831 kWh 140 178 723 1284 684 225 1397 608 273 322 425 573 Batterieladung 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Spezifische Werte Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Eigenverbrauch 90,6 % 93,6 94,3 87,3 85,3 93,0 97,6 85,6 92,5 95,7 93,1 83,7 69,0 Selbstversorg. 19,5 % 6,7 10,8 19,6 26,9 28,6 25,8 28,1 27,7 17,2 14,1 9,9 10,2 Anhang Variante 1 Seite - 10 - Globalstrahlung (Anlage) Diffusstrahlung (Anlage) Direktstrahlung (Anlage) Anhang Variante 1 Seite - 11 - Einstrahlung auf Modulfläche PV Feld 1 DC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 AC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 Anhang Variante 1 Seite - 12 - Lastprofil Netzbezug Lastdeckung PV Energie Lastdeckung Anhang Variante 1 Seite - 13 - PV Energie Netzeinspeisung 5 Anlagen 5.2 Variante 2 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 46 Anhang Variante 2 Seite - 1 - Modulfelder PV Feld 1 Feldausrichtung 270 ° (Westen) Feldneigung 15,00 ° Anzahl der Module 166 PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Nachführung fixiert Hinterlüftung gut Windeinfall 30 % Verluste Verschattung / Verschmutzung 1 % Schädigung 1 % Kabelverluste auf der DC-Seite einfache Kabellänge 50,0 m Leiterquerschnitt 2,50 mm² Leitermaterial Kupfer Kabel-Widerstand 0,34 Ω Verlustleistung 62,12 W rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung 0,12 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 2 - PV Feld 2 Feldausrichtung 90 ° (Osten) Feldneigung 15,00 ° Anzahl der Module 166 PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Nachführung fixiert Hinterlüftung gut Windeinfall 30 % Verluste Verschattung / Verschmutzung 1 % Schädigung 1 % Kabelverluste auf der DC-Seite einfache Kabellänge 50,0 m Leiterquerschnitt 2,50 mm² Leitermaterial Kupfer Kabel-Widerstand 0,34 Ω Verlustleistung 62,12 W rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung 0,12 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 3 - PV Modul / Inverter Gewähltes PV Modul Hersteller Aleo Solar GmbH Bezeichnung S79 SOL_300 Zelltyp Monocrystalline Nennleistung (STC) 300 W Wirkungsgrad (STC) 17,33 % MPP-Spannung (STC) 31,2 V MPP-Strom (STC) 9,62 A Leerlaufspannung (STC) 39,4 V Kurzschlussstrom (STC) 9,97 A Max. Systemspannung 1000 V Länge 1,704 m Breite 1,016 m Fläche 1,73 m² Spannung bei 500 W/m² -987654322 V Strom bei 500 W/m² -987654322 A Spannung bei 100 W/m² -987654322 V Strom bei 100 W/m² -987654322 A Temperaturkoeffizient der Leistung -0,4 %/K Temperaturkoeff. der Spannung -0,4 %/K Temperaturkoeff. des Stroms 0,05 %/K Anhang Modulfeld 2 Seite - 4 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 5 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 013 CN 04 Nennleistung AC 12,4 kW Spannung AC von 184 V Spannung AC bis 264 V Max. PV-Leistung 13,6 kW MPP-Bereich von 420 V MPP-Bereich bis 850 V Max. Spannung DC 1000 V Max. Strom DC 30 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Innen- oder Außenaufstellung Transformator ohne Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,46 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 98 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 97,55 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 6 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 7 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 013 CN 04 Nennleistung AC 12,4 kW Spannung AC von 184 V Spannung AC bis 264 V Max. PV-Leistung 13,6 kW MPP-Bereich von 420 V MPP-Bereich bis 850 V Max. Spannung DC 1000 V Max. Strom DC 30 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Innen- oder Außenaufstellung Transformator ohne Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,46 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 98 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 97,55 % Anhang Modulfeld 2 Seite - 8 - Auslegung Verschaltung Anhang Modulfeld 2 Seite - 9 - Berechnung nach DIN DIN 18599/DIN EN 15316 Anlagendaten von PV Feld 1 Spitzenleistung (Ppk) 49,80 kWp Modulfläche 287,18 m² Feldausrichtung 270,00° (Westen) Feldneigung 15,00 ° PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Systemleistungsfaktor (fperf) 80 % Hinterlüftung gut Anlagendaten von PV Feld 2 Spitzenleistung (Ppk) 49,80 kWp Modulfläche 287,18 m² Feldausrichtung 90,00° (Osten) Feldneigung 15,00 ° PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Systemleistungsfaktor (fperf) 80 % Hinterlüftung gut Anmerkung : Die unter dem Titel "DIN 18599/DIN EN 15316" durchgeführte Berechnung, erfolgte auf Grundlage der DIN V 18599- 9:2011-12. Dabei sind die monatsweise vorliegenden Einstrahlungskennwerte der DIN V 18599-10:2011-12 verwendet worden. Ausgegeben werden : - Spitzenleistung (Ppk) der Modulfelder - Systemleistungsfaktor (fperf) der Modulfelder - Strahlungsintensität (Is) - Bestrahlungsenergie (Esol) Strahlungsdaten und Erträge für Standort (48143 Münster) PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1240 W/m² 25 57 74 136 176 196 193 162 107 67 29 19 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 908 kWh/m² 19 38 55 98 131 141 144 121 77 50 21 14 Anhang Modulfeld 2 Seite - 10 - Esol_DIN 260647 kWh 5342 11000 15918 28017 37498 40527 41237 34613 22124 14315 5996 4060 AC Ertrag 36159 kWh 741 1526 2208 3887 5202 5622 5721 4802 3069 1986 832 563 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes PV Feld 2 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1304 W/m² 26 60 79 142 186 204 202 169 114 71 31 20 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 954 kWh/m² 20 41 59 102 138 147 150 126 82 53 22 15 Esol_DIN 273877 kWh 5662 11676 16879 29258 39741 42181 43053 36109 23572 15170 6410 4166 AC Ertrag 37994 kWh 785 1620 2342 4059 5513 5852 5973 5009 3270 2105 889 578 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 2544 W/m² 52 118 154 277 362 400 394 331 221 138 60 38 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1861 kWh/m² 38 79 114 199 269 288 294 246 159 103 43 29 Esol_DIN 534524 kWh 11004 22676 32797 57275 77239 82708 84290 70722 45696 29485 12406 8226 AC Ertrag 74154 kWh 1527 3146 4550 7946 10715 11474 11693 9811 6339 4090 1721 1141 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Modulfeld 2 Seite - 11 - Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Würzburg) PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1382 W/m² 40 50 100 132 202 208 206 174 126 80 38 24 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1013 kWh/m² 30 34 75 95 151 150 153 130 91 60 27 17 Esol_DIN 290873 kWh 8653 9649 21473 27397 43267 43008 43908 37284 26156 17200 7857 5021 AC Ertrag 40352 kWh 1200 1339 2979 3801 6002 5966 6091 5172 3629 2386 1090 697 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes PV Feld 2 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1456 W/m² 44 53 107 140 216 214 216 184 133 85 40 25 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1067 kWh/m² 33 36 80 100 161 154 160 137 96 63 29 19 Esol_DIN 306364 kWh 9401 10228 22862 28844 46151 44352 46044 39207 27500 18161 8271 5342 AC Ertrag 42501 kWh 1304 1419 3172 4002 6402 6153 6388 5439 3815 2519 1147 741 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 2838 W/m² 84 103 208 272 418 422 421 358 260 166 78 48 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 2080 kWh/m² 63 69 154 196 311 304 313 266 187 123 56 36 Esol_DIN 597237 kWh 18054 19877 44335 56241 89418 87360 89952 76491 53657 35361 16128 10363 AC Ertrag 82854 kWh 2505 2758 6150 7802 12405 12119 12479 10611 7444 4906 2237 1438 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Modulfeld 2 Seite - 12 - Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Potsdam) PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1400 W/m² 27 42 94 180 212 230 199 172 124 74 30 16 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1025 kWh/m² 20 28 70 130 157 166 148 128 89 55 22 12 Esol_DIN 294264 kWh 5769 8105 19977 37322 45189 47557 42519 36857 25536 15704 6203 3525 AC Ertrag 40823 kWh 800 1124 2771 5178 6269 6598 5899 5113 3543 2179 861 489 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes PV Feld 2 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1444 W/m² 30 44 96 189 216 236 208 176 124 77 30 17 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1057 kWh/m² 22 29 71 136 161 170 154 131 90 57 22 13 Esol_DIN 303524 kWh 6410 8395 20512 39079 46151 48798 44335 37711 25743 16452 6306 3632 AC Ertrag 42107 kWh 889 1165 2846 5421 6402 6770 6150 5232 3571 2282 875 504 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 2843 W/m² 57 86 190 370 428 466 406 349 248 150 60 34 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 2082 kWh/m² 42 57 141 266 318 336 302 260 179 112 44 25 Esol_DIN 597788 kWh 12179 16500 40489 76401 91340 96355 86854 74568 51279 32156 12510 7158 AC Ertrag 82930 kWh 1690 2289 5617 10599 12672 13367 12049 10345 7114 4461 1735 993 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Modulfeld 2 Seite - 13 - Ertrag Installierte PV-Fläche 574 m² Installierte PV-Leistung 99,6 kWp Spezifischer Ertrag (Anlage) 785,2 kWh/kWp/a Performance Ratio (Anlage) 82,2 % CO2 Einsparung 38242 kg Eigenverbrauchsanteil 91,2 % Selbstversorgungsanteil 21,2 % Klimadaten Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Globalstrahlung (Anlage) 971,2 kWh/m² 19,7 31,9 69,2 115,8 145,6 149,9 150,2 118,1 82,0 50,6 23,7 14,8 Diffusstrahlung (Anlage) 554,2 kWh/m² 13,2 20,3 43,2 64,3 82,6 76,7 83,6 68,9 44,6 31,6 15,5 9,8 Direktstrahlung (Anlage) 417,0 kWh/m² 6,5 11,5 26,0 51,5 63,0 73,2 66,6 49,2 37,4 19,0 8,2 4,9 Stromerzeugung PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einstrahlung PV Feld 1 276116 kWh 5561 8993 19522 32983 41311 42978 43263 33542 22919 14177 6739 4128 DC Ertrag PV Feld 1 41516 kWh 833 1374 2998 5064 6264 6430 6424 4967 3423 2122 1005 612 AC Ertrag PV Feld 1 39397 kWh 757 1280 2840 4835 5980 6131 6131 4733 3247 1995 922 545 AC Ertrag PV- Anlage 78204 kWh 1528 2584 5681 9561 11855 11974 11979 9408 6587 4056 1858 1133 Stromerzeugung PV Feld 2 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einstrahlung PV Feld 2 272868 kWh 5664 9180 19576 32353 40739 41169 41427 33241 23624 14641 6843 4412 DC Ertrag PV Feld 2 40893 kWh 848 1400 2998 4951 6153 6129 6128 4906 3517 2187 1019 656 AC Ertrag PV Feld 2 38807 kWh 771 1305 2841 4726 5875 5843 5848 4675 3340 2060 936 588 AC Ertrag PV- Anlage 78204 kWh 1528 2584 5681 9561 11855 11974 11979 9408 6587 4056 1858 1133 Stromverteilung Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Lastprofil 336417 kWh 30720 27442 25315 27707 31724 36013 29566 27076 35628 30598 22093 12535 Netzbezug 265075 kWh 29235 24906 20198 19459 20950 24445 19560 18463 29266 26659 20389 11543 Batterieentlad. 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Lastdeckung 71343 kWh 1484 2536 5117 8248 10774 11569 10006 8613 6361 3939 1704 992 Einspeisung 6861 kWh 44 48 564 1313 1081 405 1973 795 225 117 154 141 Batterieladung 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Spezifische Werte Anhang Modulfeld 2 Seite - 14 - Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Eigenverbrauch 91,2 % 97,1 98,1 90,1 86,3 90,9 96,6 83,5 91,5 96,6 97,1 91,7 87,6 Selbstversorg. 21,2 % 4,8 9,2 20,2 29,8 34,0 32,1 33,8 31,8 17,9 12,9 7,7 7,9 Anhang Modulfeld 2 Seite - 15 - Globalstrahlung (Anlage) Diffusstrahlung (Anlage) Direktstrahlung (Anlage) Anhang Modulfeld 2 Seite - 16 - Einstrahlung auf Modulfläche PV Feld 1 DC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 AC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 Anhang Modulfeld 2 Seite - 17 - Einstrahlung auf Modulfläche PV Feld 2 DC Ertrag PV-Anlage PV Feld 2 AC Ertrag PV-Anlage PV Feld 2 Anhang Modulfeld 2 Seite - 18 - Lastprofil Netzbezug Lastdeckung PV Energie Lastdeckung Anhang Modulfeld 2 Seite - 19 - PV Energie Netzeinspeisung 5 Anlagen 5.3 Variante 3 Energieberatungsbericht Nichtwohngebäude - Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement 66 Modulfelder PV Feld 1 Feldausrichtung 180 ° (Süden) Feldneigung 15,00 ° Anzahl der Module 262 PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Nachführung fixiert Hinterlüftung gut Windeinfall 30 % Verluste Verschattung / Verschmutzung 1 % Schädigung 1 % Kabelverluste auf der DC-Seite einfache Kabellänge 100,0 m Leiterquerschnitt 2,50 mm² Leitermaterial Kupfer Kabel-Widerstand 0,67 Ω Verlustleistung 124,23 W rel. Verlustleistung bzgl. DC Nennleistung 0,16 % Anhang Variante 3 Seite - 2 - PV Modul / Inverter Gewähltes PV Modul Hersteller Aleo Solar GmbH Bezeichnung S79 SOL_300 Zelltyp Monocrystalline Nennleistung (STC) 300 W Wirkungsgrad (STC) 17,33 % MPP-Spannung (STC) 31,2 V MPP-Strom (STC) 9,62 A Leerlaufspannung (STC) 39,4 V Kurzschlussstrom (STC) 9,97 A Max. Systemspannung 1000 V Länge 1,704 m Breite 1,016 m Fläche 1,73 m² Spannung bei 500 W/m² -987654322 V Strom bei 500 W/m² -987654322 A Spannung bei 100 W/m² -987654322 V Strom bei 100 W/m² -987654322 A Temperaturkoeffizient der Leistung -0,4 %/K Temperaturkoeff. der Spannung -0,4 %/K Temperaturkoeff. des Stroms 0,05 %/K Anhang Variante 3 Seite - 3 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 60 CT Nennleistung AC 54 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 60 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 140 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Variante 3 Seite - 4 - Inverter: Hersteller SCHÜCO International KG Bezeichnung IPE 30 CT Nennleistung AC 27 kW Spannung AC von 0 V Spannung AC bis 0 V Max. PV-Leistung 30 kW MPP-Bereich von 425 V MPP-Bereich bis 875 V Max. Spannung DC 900 V Max. Strom DC 70 A Anz. MPP-Regler 1 Anz. Phasen 3 Montageort Außenaufstellung Transformator mit Wirkungsgrad bei 10% Nennleist. 91,96 % Wirkungsgrad bei 50% Nennleist. 95,7 % Wirkungsgrad bei 100% Nennleist. 94,47 % Anhang Variante 3 Seite - 5 - Auslegung Verschaltung Anhang Variante 3 Seite - 6 - Berechnung nach DIN DIN 18599/DIN EN 15316 Anlagendaten von PV Feld 1 Spitzenleistung (Ppk) 78,60 kWp Modulfläche 453,26 m² Feldausrichtung 180,00° (Süden) Feldneigung 15,00 ° PV Modul Aleo Solar GmbH, S79 SOL_300 Systemleistungsfaktor (fperf) 80 % Hinterlüftung gut Anmerkung : Die unter dem Titel "DIN 18599/DIN EN 15316" durchgeführte Berechnung, erfolgte auf Grundlage der DIN V 18599- 9:2011-12. Dabei sind die monatsweise vorliegenden Einstrahlungskennwerte der DIN V 18599-10:2011-12 verwendet worden. Ausgegeben werden : - Spitzenleistung (Ppk) der Modulfelder - Systemleistungsfaktor (fperf) der Modulfelder - Strahlungsintensität (Is) - Bestrahlungsenergie (Esol) Strahlungsdaten und Erträge für Standort (48143 Münster) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1364 W/m² 31 71 84 149 188 205 204 174 120 79 36 24 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 998 kWh/m² 23 48 62 107 140 148 152 130 86 59 26 17 Esol_DIN 452290 kWh 10454 21626 28327 48626 63398 66901 68963 58846 38998 26641 11585 7925 AC Ertrag 62745 kWh 1450 3000 3930 6746 8795 9281 9567 8164 5410 3696 1607 1099 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Variante 3 Seite - 7 - Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Würzburg) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1526 W/m² 54 59 115 144 218 217 218 190 142 96 44 30 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1118 kWh/m² 40 40 86 104 162 156 162 141 102 72 32 22 Esol_DIN 506888 kWh 18210 17971 38781 47157 73347 70817 73347 63904 46341 32542 14522 9948 AC Ertrag 70320 kWh 2526 2493 5380 6542 10175 9824 10175 8865 6429 4515 2015 1380 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Strahlungsdaten und Erträge für Klimareferenzort (Potsdam) Gesamtsystem Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Is_DIN 0 W/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Is Int 1559 W/m² 40 50 109 203 226 241 209 190 142 94 36 22 Esol 0 kWh/m² 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Esol Int 1141 kWh/m² 29 33 81 146 168 174 155 141 102 70 26 16 Esol_DIN 517353 kWh 13320 15077 36758 66248 76044 78650 70480 63904 46341 31531 11748 7250 AC Ertrag 71771 kWh 1848 2092 5099 9191 10550 10911 9778 8865 6429 4374 1630 1006 *Is_DIN = Strahlungsintensität; Esol = Bestrahlungsenergie; Esol_DIN = Einstrahlung auf Modulfläche; Int = Interpoliert auf die geneigte Fläche des Modulfeldes Anhang Variante 3 Seite - 8 - Ertrag Installierte PV-Fläche 453 m² Installierte PV-Leistung 78,6 kWp Spezifischer Ertrag (Anlage) 876,5 kWh/kWp/a Performance Ratio (Anlage) 82,0 % CO2 Einsparung 33687 kg Eigenverbrauchsanteil 92,3 % Selbstversorgungsanteil 18,9 % Klimadaten Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Globalstrahlung (Anlage) 971,2 kWh/m² 19,7 31,9 69,2 115,8 145,6 149,9 150,2 118,1 82,0 50,6 23,7 14,8 Diffusstrahlung (Anlage) 554,2 kWh/m² 13,2 20,3 43,2 64,3 82,6 76,7 83,6 68,9 44,6 31,6 15,5 9,8 Direktstrahlung (Anlage) 417,0 kWh/m² 6,5 11,5 26,0 51,5 63,0 73,2 66,6 49,2 37,4 19,0 8,2 4,9 Stromerzeugung PV Feld 1 Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einstrahlung PV Feld 1 484657 kWh 12372 18389 36035 57559 68472 69268 70066 57032 42208 28382 14845 10028 DC Ertrag PV Feld 1 73031 kWh 1891 2842 5554 8842 10368 10334 10385 8439 6314 4281 2253 1529 AC Ertrag PV Feld 1 68890 kWh 1735 2647 5232 8388 9832 9785 9841 7985 5956 4017 2082 1391 Stromverteilung Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Lastprofil 336417 kWh 30720 27442 25315 27707 31724 36013 29566 27076 35628 30598 22093 12535 Netzbezug 272855 kWh 29068 24881 20619 20404 22534 26454 21016 19587 29847 26733 20274 11438 Batterieentlad. 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Lastdeckung 63562 kWh 1652 2561 4696 7304 9190 9559 8550 7489 5781 3865 1819 1097 Einspeisung 5327 kWh 83 86 536 1084 642 226 1291 496 175 152 263 295 Batterieladung 0 kWh 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Spezifische Werte Bezeichnung Ertrag/a Einheit Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Eigenverbrauch 92,3 % 95,2 96,8 89,8 87,1 93,5 97,7 86,9 93,8 97,1 96,2 87,4 78,8 Selbstversorg. 18,9 % 5,4 9,3 18,6 26,4 29,0 26,5 28,9 27,7 16,2 12,6 8,2 8,8 Anhang Variante 3 Seite - 9 - Globalstrahlung (Anlage) Diffusstrahlung (Anlage) Direktstrahlung (Anlage) Anhang Variante 3 Seite - 10 - Einstrahlung auf Modulfläche PV Feld 1 DC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 AC Ertrag PV-Anlage PV Feld 1 Anhang Variante 3 Seite - 11 - Lastprofil Netzbezug Lastdeckung PV Energie Lastdeckung Anhang Variante 3 Seite - 12 - PV Energie Netzeinspeisung Platzhalter Stadt Münster - Amt für Immobilienmanagement
Beratungsverlauf (5)
Beschluss: einstimmig beschlossen
Zur SitzungBeschluss: einstimmig beschlossen
Zur SitzungBeschluss: einstimmig beschlossen
Zur SitzungBeschluss: einstimmig beschlossen
Zur SitzungOrte (6)
- Von-Humboldt-Straße 14
- Heinrichstraße 27a
- Kesslerweg 20
- Rosa-Posekardt-Weg
- Albersloher Weg 33
- Kinderhaus 14
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Details
- Aktenzeichen
- V/0467/2019
- Typ
- Vorlagen
- Datum
- 13.09.2019
- Erstellt
- 06.10.2020 14:37