Optimierte Betriebsführung gebäudetechnischer Anlagen in der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln (energetische Optimierung)

Dezernat, Dienststelle  
VI/26 
 
 
Vorlagen-Nummer 
2508/2024
Stand: 21.08.2025 
Sachstandsbericht  
Optimierte Betriebsführung gebäudetechnischer Anlagen in der Gebäudewirtschaft der 
Stadt Köln (energetische Optimierung) 
Beschluss: 
Der Betriebsausschuss Gebäudewirtschaft beschließt, dass die Gebäudewirtschaft der Stadt 
Köln ab dem Jahr 2025 für einen Zeitraum von 5 Jahren an 15 Gebäuden pro Jahr die Ana-
lyse & Optimierung der betrieblichen Performance der Technischen Gebäudeausrüstung in 
Neu- und Bestandsbauten fortführt. 
Sie nutzt zur Überprüfung von Automationsfunktionalität gegen Vorgaben der Gebäudewirt-
schaft das Zertifizierungs-Tool der Forschungskooperation GWK/TH-Köln und wird weiterhin 
durch einen externen Partner unterstützt. 
 
Die Kosten der Maßnahme betragen rund 245.000 Euro brutto jährlich zuzüglich zur Umset-
zung notwendige kleine Instandsetzungen. Die Finanzierung erfolgt aus dem Wirtschaftsplan 
der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln. 
 
 
Status    in Bearbeitung 
 
    erledigt 
 
 
 
Aktueller Bearbeitungsstand: 
In der 32. Sitzung des Betriebsausschusses Gebäudewirtschaft am 23.06.2025 wurde der ak-
tuelle Stand (April 2025) und die Ergebnisse im Rahmen eines Vortrages vorgestellt. Der Vor-
trag hatte den Titel: „Analyse und Optimierung der betrieblichen TGA-Performance (techni-
sche Gebäudeausrüstung) im Bestand der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln - Review April 
2025“. 
Nach einer kurzen Vorstellung des generellen Optimierungsprozesses wurden die bisher bi-
lanzierten Projekte vorgestellt und die durch die Analyse und Optimierung erzielten Einsparun-
gen im Bereich Energie (CO2 und Kosten) dargestellt. Es zeigt sich, dass in allen Projekten 
mit einem sehr kurzen Return-on-Invest dauerhafte hohe Einsparungen erzielt werden. Im 
Weiteren wurde ein Ausblick auf die aktuell durchgeführten aber noch nicht bilanzierten Pro-
jekte gegeben und mit Beispielen aufgezeigt, welche Bereiche der Gebäudeautomation be-
sonders oft optimiert wurden. Beispielhaft sind die Start-Stopp Funktionalität und die Nachtab-
senkung.

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Nächste Schritte: 
Die Maßnahme wird entsprechend des Beschlusses fortgesetzt und die Ergebnisse werden 
dokumentiert. 
Der nächste Sachstandsbericht ist geplant für den:  
20.08.2026

Dezernat, Dienststelle  
VI/26 
 
Vorlagen-Nummer 
 2508/2024 
Freigabedatum 
26.08.2024  
Beschlussvorlage zur Behandlung in öffentlicher Sitzung 
Betreff 
Optimierte Betriebsführung gebäudetechnischer Anlagen in der Gebäudewirtschaft der 
Stadt Köln (energetische Optimierung)  
Beschlussorgan 
Betriebsausschuss Gebäudewirtschaft 
Gremium Datum 
 
Beschluss: 
Der Betriebsausschuss Gebäudewirtschaft beschließt, dass die Gebäudewirtschaft der Stadt 
Köln ab dem Jahr 2025 für einen Zeitraum von 5 Jahren an 15 Gebäuden pro Jahr die Ana-
lyse & Optimierung der betrieblichen Performance der Technischen Gebäudeausrüstung in 
Neu- und Bestandsbauten fortführt. 
Sie nutzt zur Überprüfung von Automationsfunktionalität gegen Vorgaben der Gebäudewirt-
schaft das Zertifizierungs-Tool der Forschungskooperation GWK/TH-Köln und wird weiterhin 
durch einen externen Partner unterstützt. 
 
Die Kosten der Maßnahme betragen rund 245.000 Euro brutto jährlich zuzüglich zur Umset-
zung notwendige kleine Instandsetzungen. Die Finanzierung erfolgt aus dem Wirtschaftsplan 
der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln. 
 
Betriebsausschuss Gebäudewirtschaft 16.09.2024

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Haushaltsmäßige Auswirkungen 
 Nein 
Auswirkungen auf den Klimaschutz 
 
  Nein    
  Ja, positiv (Erläuterung siehe Begründung)  
Durch die Optimierung der Automation der gebäudetechnischen Anlagen wird eine positive 
Auswirkung auf die CO²-Bilanz der Gebäude erreicht und somit ein wichtiger Beitrag zum Ziel 
„Köln Klimaneutral 2035“ geleistet.  
  Ja, negativ (Erläuterung siehe Begründung)  
 
Begründung: 
Öffentliche Auftragnehmer*innen sind gehalten produktneutral auszuschreiben; dies gilt für 
alle Gewerke. Am Beispiel der Gebäudeautomation (GA) verdeutlicht heißt dies: Heizung und 
raumlufttechnische Anlagen können von unterschiedlichen Anbieter*innen mit unterschiedli-
cher Software gesteuert werden. Um die Anlagen in abgestimmte (und energieeffiziente) 
Kommunikation zu bringen, gibt es eine definierte Schnittstelle. 
Damit alle Komponenten in Dialog treten kann man im eingebauten Zustand Abweichungen 
der Kommunikation nur durch die tatsächliche Nutzung über ein gesamtes Jahr verifizieren. 
Eventuell notwendige Anpassungen der Programmierung können dann auch nur im Verlauf 
eines weiteren Jahres beobachtet werden. 
 
Seit 2015 besteht eine enge Kooperation zwischen der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln und 
der Technischen Hochschule Köln (TH Köln) auf dem Gebiet der Technischen Gebäudeaus-
rüstung-Fachbereich Gebäudeautomation (Ratsbeschluss 3069/2015 vom 15.12.2015).  
In enger Zusammenarbeit zwischen TH Deutz und der Gebäudewirtschaft der Stadt Köln 
wurde eine Zertifizierungsumgebung (Prüfroutine) entwickelt, die eine kontinuierliche Überprü-
fung der Optimierungsprogramme für Heizkreise und raumlufttechnische (RLT)-Anlagen im 
eingebauten Zustand über ein Referenzjahr in wenigen Stunden ermöglicht.  
 
Mithilfe dieser Simulation können Automationsstationen in städtischen Immobilien nun schon 
vor der Inbetriebnahme oder im Bestand auf eine korrekte Umsetzung der programmierten 
Optimierungsprogramme überprüft werden.  
 
Die Implementierung von Optimierungsprogrammen (zum Beispiel Zeitschaltprogramme, 
Start-Stopp-Programm zum Beginn und Ende des Heizens) trägt wesentlich zu einem ener-
gie- und kostenoptimierten Betrieb der technischen Anlagen bei und ist für alle städtischen 
Neubau- und Sanierungsvorhaben im Gebäudebestand über die Energieleitlinien der Stadt 
Köln verpflichtend.  
 
Mit Ratsbeschluss 1466/2019 vom 12.12.2019 wurde die bestehende Kooperationsvereinba-
rung ergänzt um zusätzliche Evaluierungsdienstleistungen zur Praxisanwendung eben dieser  
Simulationsumgebung.  
 
In einem Zeitraum von fünf Jahren soll der Nachweis der Funktionalität und die tatsächlich zu  
erbringende Einsparung verifiziert werden.  
 
Die beschriebenen Methoden waren Grundlage für Analysen des automatisierten Betriebs der 
Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) in insgesamt 40 Schulbauten der Stadt-Köln (Durch-
führung 2021 bis 2023). Die Untersuchungen fokussieren ausschließlich die Bewertung oder 
Ertüchtigung der Gebäudeautomation bezüglich geforderter und korrekter Funktionsweise und 
enthalten weder Optimierungen durch den Ersatz technischer Anlagen, noch energetische 
Verbesserungen durch bauliche Veränderungen (zum Beispiel Dämmung der Gebäudehülle,

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Erneuerung von Fenstern).  
 
Insgesamt wurden in allen untersuchten Liegenschaften Abweichungen zu dem geforderten 
Betriebsverhalten festgestellt. Die Optimierungspotenziale für den Wärmeenergie- 
Verbrauch der 40 Liegenschaften betragen je nach Liegenschaft zwischen 5 und 26 
Prozent. Der Durchschnitt über alle evaluierten Liegenschaften ergab ein Optimierungs-
potenzial von rund 10 Prozent. Die Einsparung über alle analysierten Liegenschaften 
beträgt circa 325.000 Euro pro Jahr und steigt mit zunehmender CO²-Besteuerung zu-
künftig weiter an. Die meisten Maßnahmen zur Erschließung dieser Optimierungspotenziale 
haben einen Return on Invest (ROI) deutlich kleiner einem Jahr.  
 
#HK #RLT #WWB ZP HK RLT MWh/a T€/a % T€/a
Schule #1 8 1 1 ✖ ✖ ✖ 4 1.160 150 13 20 < 1 Jahr
Schule #2 9 1 - ✖ ✖ ✖ 5 1.100 140 5 7 < 3 Jahre
Schule #3 10 4 2 ✖ ✔ ✔ 21 1.550 200 4 8 < 1 Jahr
Schule #4 9 1 1 ✔ ✔ ✖ 6 475 62 5 3 < 4 Jahre
Schule #5 2 - - ✖ ✖ ✖ 4 425 55 10 6 < 1 Jahr
…
Schule #36 6 - 1 ✖ ✖ ✖ 4 460 60 8 5 < 5 Jahre
Schule #37 12 19 3 ✖ ✖ ✖ 13 2.700 350 10 35 < 4 Jahre
Schule #38 7 19 1 ✖ ✖ ✖ 17 2.070 270 5 14 < 1 Jahr
Schule #39 17 5 1 ✖ ✖ ✖ 13 1.700 220 18 40 < 1 Jahr
Schule #40 5 1 - ✔ ✖ ✖ 12 272 34 5 2 < 2 Jahre
Total 247 71 12 - - - 121 25.150 3.250 10 325 -
…
Maßnahmen & Wirtschaftliche BewertungVor-Ort-Begehung Analyse
Liegenschaften Anzahl Anlagen Optimierungsprogramme Anzahl
Maßnahmen
Energiekosten (Heizung) Einsparpotential (Heizung) ROI
 
Ergebnisse der Analysen und wirtschaftliche Bewertung der Optimierungsmaßnahmen 
 
Detaillierung der Ergebnisse 
Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz und Nutzungskomfort im Betrieb der TGA  
bestehen allgemein in einer konsequenten Implementierung und korrekten Umsetzung der  
geforderten Optimierungsprogramme, Optimierungen in der Parametrierung (Heizkurven, Soll-
werte, Regler und Sequenzen), Reparatur oder Ersatz defekter Sensorik sowie der Aktorik 
und Behebung von Programmierfehlern in Automationsfunktionen. 
 
Aus den Zeitreihenanalysen der Datenpunkte im Technischen Monitoring konnte auf Defekte 
oder Fehler beim Anschluss der Feldinstrumentierung geschlossen werden. Zudem offenbar-
ten die Zeitreihenanalysen in vielen Liegenschaften einen durchgehenden Betrieb einzelner 
TGA-Anlagen (Lüftungsanlagen, Heizkreise, Warmwasserbereitung). Dieser 24/7-Betrieb 
konnte auf fehlende Zeitprogramme und Nachtabsenkungen, Programmierfehler sowie eine 
Deaktivierung des Automatikbetriebs (Handbetrieb) einzelner Anlagen zurückgeführt werden.  
In vielen Fällen kann fehlerhaftes Anlagenverhalten aus Zeitreihenanalysen identifiziert wer-
den. Auf eine Sicht- und Funktionsprüfung vor Ort kann grundsätzlich nicht verzichtet werden. 
Neben der Entdeckung von Ersatz- und Reparaturbedarfen ist sie Voraussetzung für die Ana-
lyse komplexer Fehlerbilder, beispielsweise bei einer fehlerhaften Ansteuerungssequenz von 
Wärmeerzeugern zur Speicherbeladung durch vertauschte Sensoren. 
Die automatisierte Überprüfung der Optimierungsprogramme ergab, dass insgesamt nur 48 
Prozent nach den Betreiberanforderungen implementiert waren (siehe Tabelle oben). In 59 
Prozent der überprüften Anlagen bestand ein Optimierungspotenzial in der Umsetzung der 
Nachtabsenkung für Heizkreise. Die geforderten Automationsfunktionen von RLT-Anlagen be-
züglich Nachtkühlung waren zu 50 Prozent und eine Aktivierung über Präsenzmelder in 35 
Prozent der Anlagen fehlerbehaftet. In 40 Prozent der Automationslösungen wurden die Stan-
dardparameter von Herstellern nicht an die spezifischen Eigenschaften des Gebäudes ange-
passt (Heizkurven, Sollwerte).  
 
Mit den umfassenden Aktivitäten zur Optimierung der Gebäudeautomation im Bestand er-
schließt die Gebäudewirtschaft der Stadt Köln ein großes – in der kommunalen Praxis aktuell 
zu wenig beachtetes – Potenzial zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen.  
Die Ergebnisse der Betriebsanalysen in 40 Schulbauten zeigen große Optimierungspotenziale 
der Gebäudeautomation hinsichtlich des energieeffizienten Betriebs der TGA.  
Alleine die benötigte Wärmeenergie kann je nach Liegenschaft um 5 bis 26 Prozent gesenkt

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werden. Diese Einsparungen sind hierbei zusätzlich zu den Einsparungen aus geplanten  
baulichen Maßnahmen, Ersatz von Wärmeerzeugern, Einsatz von Photovoltaik et cetera im 
Rahmen von energetischen Sanierungsplänen zu sehen. Die zur Umsetzung der Verbesse-
rungsmaßnahmen benötigen Investitionen sind im Vergleich zu den erwarteten jährlichen 
Energiekosteneinsparungen oftmals gering. 
Aktuell werden im Gebäudebestand der Gebäudewirtschaft Automationsstationen umfassend 
gegen Betreiberanforderungen zertifiziert. Zukünftig ist dies auch für Neubauten verpflichtend, 
da die Zertifizierung der implementierten Optimierungsprogramme in Automationsstationen in 
den Inbetriebnahme-Prozess eingebettet wird.  
Grundlage für den energieeffizienten Gebäudebetrieb ist eine kontinuierliche Überwachung 
einfacher Performance-Kennzahlen hinsichtlich Behaglichkeit und Effizienz. Sie beschreiben 
den aktuellen Komfort in Gebäuden und offenbaren Abweichungen vom geplanten Anlagen-
betrieb. Solche Monitoring-Systeme werden in Kölner Liegenschaften implementiert und zent-
ral im Energiemanagement der Stadt ausgewertet. Dass dies aufwandsarm erfolgen kann, be-
ruht auch auf der konsequenten Standardisierung einer umfassenden digitalen Gebäudekom-
munikation der letzten Jahre. 
 
Die nach ROI priorisierten Maßnahmen zur Optimierung des Gebäudebetriebs werden aktuell 
in den 40 untersuchten Liegenschaften umgesetzt. Über alle Liegenschaften konnten Optimie-
rungspotenziale zwischen 5 und 26 Prozent bezüglich Wärmeenergie dokumentiert werden. 
Zusätzlich bestehen Optimierungspotenziale im Bereich elektrischer Energie, die im Rahmen 
dieser Studie nicht berücksichtigt werden konnten. 
 
Mit Blick auf die positiven bisherigen Ergebnisse in finanzieller Sicht sowie auf das Ziel  
„Köln Klimaneutral 2035“ – „Null Treibhausgase“ beabsichtigt die Gebäudewirtschaft die Opti-
mierungsmaßnahme mit Hilfe externer, spezialisierter Berater*innen zu intensivieren und auf 
weitere Bestandsgebäude und Neubauten auszuweiten. Ziel ist es, 15 Gebäude pro Jahr im 
Bereich des automatisierten Betriebs der TGA mit Hilfe der entwickelten Zertifizierungsumge-
bung und eines externen Partners zu analysieren und zu optimieren.