3975/2017
Energieberatung-MAKK
KI-Zusammenfassung
Klicken Sie, um eine KI-Zusammenfassung dieses Vorgangs zu erstellen.
KI-Analyse läuft...
vergangen
Was passiert gerade?
- 📄 Dokumente werden analysiert...
- 🤔 KI denkt nach (Reasoning-Modell)...
- ✍️ Zusammenfassung wird geschrieben...
- ⏳ Das dauert etwas länger bei komplexen Dokumenten...
Dieser Vorgang kann 1-3 Minuten dauern. Bitte lassen Sie die Seite geöffnet.
Mitteilung Ausschuss
842 Zeichen
Die Oberbürgermeisterin Dezernat, Dienststelle VII/VII/5 Vorlagen-Nummer 20.12.2017 3975/2017 Mitteilung öffentlicher Teil Gremium Datum Ausschuss Kunst und Kultur 23.01.2018 Energetische Gebäudeanalyse / Energieberatung-MAKK Der vorliegende Bericht enthält die Untersuchung des energetischen Einsparpotentials des Museums für angewandte Kunst. Die Untersuchung stellt dem jetzigen unsanierten Zustand energetische Sa- nierungen als Einzelmaßnahmen und als Kombination gegenüber. Neben der Energieeinsparung wurde die Wirtschaftlichkeit, die technischen Umsetzung und die Fördermöglichkeiten untersucht. Vorab ist eine Zusammenfassung der Ergebnisse auf den Seiten 6 - 7 aufgeführt. Das ausführliche energetische Sanierungskonzept ist dann unter 4.0 ab Seite 28 dargestellt. gez. Laugwitz-Aulbach Anlage
Energetische-Analyse-v06-MAKK-final
114049 Zeichen
An der Rechtschule | 50667 Köln ENERGIEBERATER Stadt Köln | Dezernat VII/5 Dipl.-Ing. Architekt Andreas Kaiser Energieberater für Baudenkmale Mitarbeit / TGA Dipl.-Ing. Birgit Mataré ENERGETISCHE GEBÄUDEANALYSE ENERGIEPOTENTIALANALYS E ZUR SPARSAMEN UND RATIONELLEN ENERGIEVERWENDUNG IN GEBÄUDEN Erscheinungsdatum: November 2017 2 INHALTSVERZEICHNIS 1 ALLGEMEIN ................................................................................................................................................................... 3 Aufgabenstellung ................................................................................................................................................... 3 1.1 Zusammenfassung vorab ....................................................................................................................................... 6 1.2 Hinweise ................................................................................................................................................................. 7 1.3 2 GRUNDLAGEN .............................................................................................................................................................. 8 Begriffe und Definitionen ........................................................................................................................................ 8 2.1 Verfahren der energetischen Bewertung .............................................................................................................. 10 2.2 Verwendete Normen ............................................................................................................................................ 11 2.3 Verwendete Rechenverfahren und Programme ................................................................................................... 11 2.4 3 BESCHREIBUNG DES IST-ZUSTANDES DES GEBÄUDES...................................................................................... 12 Allgemeine Gebäudedaten ................................................................................................................................... 12 3.1 Ansichten ............................................................................................................................................................. 13 3.2 Baulicher Zustand und Wärmedämmung der Gebäudehülle................................................................................ 14 3.3 Erfolgte energetische Verbesserungen ................................................................................................................ 15 3.4 Wärmetechnische Einstufung der Gebäudehülle ................................................................................................. 16 3.5 Zusammenstellung der Zonen .............................................................................................................................. 17 3.6 Konditionierung der Zonen ................................................................................................................................... 18 3.7 Heizungsanlage ................................................................................................................................................... 19 3.8 Trinkwarmwasseranlage ...................................................................................................................................... 20 3.9 Kälteanlage .......................................................................................................................................................... 21 3.10 RLT-Anlage .......................................................................................................................................................... 22 3.11 Beleuchtung ......................................................................................................................................................... 23 3.12 Energiebilanz des Gebäudes (Bedarfsbezogen) .................................................................................................. 24 3.13 Gemessener Energieverbrauch ........................................................................................................................... 26 3.14 Berechnungsgrundlagen und Verbrauchsabgleich ............................................................................................... 26 3.15 4 ENERGETISCHES SANIERUNGSKONZEPT .............................................................................................................. 28 Allgemein ............................................................................................................................................................. 28 4.1 Energetische Einflussfaktoren .............................................................................................................................. 29 4.2 Vorteile der energetischen Sanierungsmaßnahmen im MAKK ............................................................................ 30 4.3 Empfehlungen für die Gesamtsanierung in einem Zug ........................................................................................ 30 4.4 Sanierung in Schritten / Sanierungsfahrplan ........................................................................................................ 31 4.5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung .............................................................................................................................. 31 4.6 Energie- und Schadstoffeinsparungen ................................................................................................................. 35 4.7 5 MAßNAHMEN ZUR ENERGIEEINSPARUNG ............................................................................................................. 37 Maßnahmenbündel / Fen+GlasDa+KD+LED+PV+Kälte/RLT+Heiz.-Verteilung ................................................... 37 5.1 Einzelmaßnahmen ............................................................................................................................................... 39 5.2 6 BESCHREIBUNG ZU MAßNAHMEN ........................................................................................................................... 47 Fensteraustausch ................................................................................................................................................. 47 6.1 Glasdecke zu Dachgeschoss ............................................................................................................................... 47 6.2 Kellerdeckendämmung......................................................................................................................................... 47 6.3 Innendämmung .................................................................................................................................................... 47 6.4 LED-Beleuchtung ................................................................................................................................................. 49 6.5 Photovoltaikanlage ............................................................................................................................................... 50 6.6 Kälte / RLT ........................................................................................................................................................... 50 6.7 Wärmeverteilung .................................................................................................................................................. 50 6.8 Nutzungsanpassung ............................................................................................................................................ 50 6.9 7 ANHANG ...................................................................................................................................................................... 51 Unterlagen für die Bestandsanalyse .................................................................................................................... 51 7.1 Daten der Bestandsanalyse (Anhang als pdf) ...................................................................................................... 51 7.2 3 1 ALLGEMEIN Wie in den jährlichen Energieberichten des Kulturdezernats dokumentiert, weisen die Museen der Stadt Köln vergleichsweise hohe Energieverbräuche auf. Das triff t auch für das hier betrachtete Museum für Angewandte Kunst Köln – MAKK – zu. Das Museum wurde 1957 als eines der ersten öffentlichen Nachkriegsgebäude der Stadt , von den Architekten Rudolf Schwarz und Josef Bernard , für die Sammlung Wallraf, an der Stelle des kriegszerstörten Wallraf -Richartz-Museum erbaut und zwischenzeitlich unter Denkmalschutz gestellt. Das Gebäude gibt sich mit seiner Ziegel/Betonfassade äußerlich zurücknehmend, fast profan, wartet im Inneren jedoch mit eindrucksvollen Raumkompositionen und einer ausg eklügelten Gebäudestruktur auf. Besonders zu erwähnen sind hier die zentrale Halle, der Innenhof und nicht zuletzt auch die Tageslichtdecken, die in Verbindung mit den Glasdächern große Teile der Innenbereiche natürlich belichten. Diese wurden zwischenzeitlich mit Folien verdeckt. Ende der 80-er Jahre wurde das Gebäude nach Moderni- sierungsarbeiten zum MAKK umgewidmet . Das Museum beinhaltet seit dem, neben den Ausstellungs - räumen auch einen Veranstaltungssaal, Restaurationsbereich, Depots, Verwaltungsbereich, Gastronomie und Technik- und Serviceräume, etc., wodurch hohe Anforderungen an die Anlagentechnik, Baukonstrukt ion und Bauphysik gestellt werden. Trotz der zwischenzeitlich vorgenommenen Moderni sierungen an Teilen der wärmedämmenden Gebäudehülle und der Anlagentechnik ist der Energieverbrauch des Museums als vergleichsweise hoch einzuordnen. AUFGABENSTELLUNG 1.1 Niemand hat letztlich e in Interesse daran, Energie zu „verbrauchen“ . Das Interesse besteht darin, Nutzungsanforderungen, in der Regel durch Energiedienstleistungen, zu erfüllen . Beispiel für eine Energie - dienstleistung ist das beheizte / gekühlte Gebäude, die gesamte Beleuchtung aber auch eine konstante Luftfeuchtigkeit zum Schutz der Exponate . Vielfach ist es möglich, ein und dieselbe Energiedienstleistung durch eine effiziente Ausführung mit d eutlich gemindertem Energieeinsatz zu erreichen. Zum Beispiel k ann eine behagliche Gebäudetemperierung bei entsprechender Wärmedämmung mit einem erheblich geringeren Energieeinsatz erreicht werden und so die Energieproduktivität nachhaltig gesteigert werden. Jeglicher Energieverbrauch stellt einen Eingriff in die Natu r dar und sollte hinsichtlich Umweltbelastungen und Generationenverantwortung kritisch betrachtet werden . Die Folgen sind Ressourcenverknappung, Klimaveränderung, Luftverschmutzung und andere Emissionen wie diverse Schadstoffe, Lärm und Wärme etc. Der Beri cht der Enquetekommis sion des Deutschen Bundestages stellt fest, dass die globale Klimaveränderung (Treibhauseffekt) ursächlich mit der Art der Energieumwandlung (fossile Brennstoffe) und dem Ausmaß des CO 2-Ausstoßes zusammenhängt. Sie fordert deshalb dras tische Maßnahmen zur Ver - ringerung der CO2-Emissionen. Neben den ökologischen Auswirkungen haben diese Maßnahmen zur CO2-Verminderung auch eine wichtige wirtschaftlichen Funktion. So werden Energieeinsparungen zu einem maßgeblichen Schlüssel zur Entkoppelung von Ressourcenverbrauch und Wirtschaftswachstum. Der Bericht betont, dass im Einsparen von Energie eine wesentliche Ressource künftiger Energieumwandlung liegt. Dieses riesige Potenzial zu nutzen, führt nicht zur Einschränkung von Lebensqualität, sondern hilft in seiner Nachhaltigkeit, künftigen Generationen sozialökologische Perspektiven aufzuzeigen. Vor diesem Hintergrund ergeben sich gerade für Besitzer und Betreiber von Immobilien Chancen, Strategien zur effizienteren Bewirtschaftung zu entwickeln und von deren Ergebnissen zu profitieren. 4 Folgende Ziele, sollen dabei erreicht werden: Gebäude und Anlagen energetisch zeitgemäßer Stand anstreben Effizienzmaßnahmen mit Instandhaltungsmaßnahmen koppeln bauphysikalische Schwachstellen beseitigen regenerative Energiequellen verwenden Anforderungen an Museumsnutzungen verbessern (z.B. UV-Schutz, Klimastabilität…) Wirtschaftlichkeit Energiekosten deutlich senken Empfindlichkeit gegenüber Energiepreisschwankungen mindern Amortisation möglichst innerhalb der Nutzungszeit staatliche Fördergelder nutzen Umwelt CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch senken Generationenverantwortung wahrnehmen Klimaschutzziele unterstützen Kern dieser Untersuchung ist es also, den Energieverbrauch durch geeignete Maßna hmen auf ein möglichst geringes Niveau zu senken und ggf. durch erneuerbare Energien zu decken. Zunächst soll nach folgend untersucht werden, wo sich der En ergieverbrauch im Einzelnen her leitet und welche Maßnahmen zur Verbesserung des derzeitigen Verbrauchs ergriffen werden können. Es wird immer auch der Zustand der betreffenden Bauteile oder Anlagen berücksichtigt. Dabei sind Maßnahmen , die sich vorzugsweise mit notwendigen konstruktiven Instandhaltungsmaßnahmen decken, auf Grund der hohen Wirtschaftlichkeit , von besonderer Bedeutung. Daneben sind die strukturellen Belange des Betreibers un d des Denkmalschutzes , sowie die Komfort- und Nutzungsanforderungen in besonderem Maße zu berücksichtigen. Die gewählten Maßnahmen sollten bei der nachfolgenden Umsetzung nach Möglichkeit als Maßnahmen- kombination ausgeführt werden und sich dabei in bauphysikalischer und technischer Hinsicht ergänzen. Im nachfolgenden Bericht werden die möglichen Wege zum Ziel der Einsparung von Energie und die damit verbundene Senkung de r Energiekosten und Schadstoffe missionen aufgezeigt. Auf Grundlage einer gründ- lichen Bestandsaufnahme der Örtlichkeit , den ermittelten Nutzungsprofilen, sowie den zur Verfügung gestellten Unterlagen wurde eine computergestützte Energiediagnose erstellt. Dazu wurden aus den bau - und anlagentechnischen Daten die Energieströme des Gebäudes ermittelt. Die Energieströme setzen sich aus den Transmissionswärmeverlusten (Wärmedurchgang) der Gebäudehülle, insbesondere der Fenster, der Außenwände, der Geschossdecken und den Dachflächen zusammen , sowie den Lüftungsverluste n des Gebäudes , des Weiteren aus der Anlagentechnik, wie Heizungs -, Klima -, und Lüftungsanlagen sowie der Beleuchtung und Warmwasserbereitung. Nach der Ermittlung des Ist -Zustandes werden die Schwachstellen analysiert und individuelle Maßnahmen zur Sanierung entwickelt. Die Effektivität der Maßnahmen wird anhand der voraussichtlichen Energie - einsparung, Wirtschaftlichkeit und Sc hadstoffbelastung beurteilt. Die hier vorliegende Energieberatung zielt im Optimalfall auf eine Gesamtsanierung durch Maßnahmenkombinationen hin. Zunächst werden die Maßnahmen einzeln gerechnet und dargestellt und im Anschluss zu einer sinnvollen Kombinati on, die auf Betreiberwünsche, technische Notwendigkeiten , das Kosten -Nutzen-Verhältnis und ggf. Förderprogramme hinzielen, zusammengefasst. 5 In dem vorliegenden Bericht wurden die Berechnungen in Anlehnung an die DIN -Normen und der EnEV2016 durchgeführt. D em so berechneten Energiebedarf wird nachfolgend der vorhandene Energieverbrauch gegenübergestellt. Da bei der Bedarfsberechnung von einem "Normnutzerverhalten" ausgegangen wird, ergeben sich i. d. R. Differenzen zwischen dem theoretisch berechneten Energi ebedarf und des tatsächlic h entstandenen Energieverbrauch s, die unter Umständen Rückschlüsse auf das vorliegende Nutzerverhalten zulassen. Dieser Bericht soll helfen, wirtschaftlich sinnvolle und umweltentlastende Maßnahmen zur Energieein - sparung an Ihrem Gebäude durchzuführen. Zu beachten ist hierbei, dass die im Bericht genannten Kosten und voraussichtlichen Einsparungen Richtwerte darstellen und von den tatsächlichen Verhältnissen abweichen können. Im Rahmen einer späteren Umsetzung der Maßnahmen ist ein e detail lierte Planung, sowie eine darauf basierende Überprüfung der Berechnung vorzunehmen. 6 ZUSAMMENFASSUNG VORAB 1.2 Die nachfolgenden Untersuchungen zeigen, dass das Gebäude , sowohl an der Gebäudehülle , wie auch der umfangreichen Anlagentechnik, erhebliche Potentiale zur Energie- und Kosteneinsparung bergen. Diese Potentiale wurden zunächst als Einzelmaßnahmen hinsichtlich Energieeinsparung, Kostenaufwand, Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten untersucht und dargestellt. Anschließend wurde d as gleiche mit einer Kombination zu einem wirtschaftlich und organisatorisch vorstellbaren Maßnahmenpaket vorgenommen. Die Einsparpotentiale der Maßnahmen sind im Einzelnen höchst unterschiedlich, erreichen aber in Ihrer Summe eine beachtliche Größe. Viel e Maßnahmen erzielen neben der Einsparun g noch einen weiteren Mehrwert. So führt Mod.2/Glasdecke, zusammen mit der Mod.6 / PV zur Rückführ ung des ursprünglichen Tageslichtkonzepts unter zeitgemäßen Randbedingungen wie Wärmeschutzverglasung, Nordbelichtung und Solarstromgewinnung. Die M od.5 / LED führt zusätzlich zu einer geringeren UV -Belastung, größeren Wartungszyklen und verminderten Kühllasten. Langfristig erzielen die meisten Maßnahmen auch wirtschaftlich hohe Einsparungen. Bei Modernisierung der Glasdecke und der Innendämmung stehen eher bautechnische Ansprüche im V ordergrund einer Ent - scheidung. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 ENERGIEKOSTENEINSPARUNG PROZENT Energiekosteneinsparung % 0 € 500.000 € 1.000.000 € 1.500.000 € 2.000.000 € 2.500.000 € 3.000.000 € 3.500.000 € 4.000.000 € energetische Mehrkosten € Einsparung auf Lebensdauer € ENERGETISCHE MEHRKOSTEN / EINSPARUNG ÜBER LEBENSZYKLUS 7 Der Anteil der energetischen Mehrkosten kann zwischen von 0 bis 100 % betragen. Mit den Jahren hat sich ein erheblicher Sanierungsstau aufgebaut. Im Rahmen einer wirtschaftlichen Vorgehensweise empfiehlt es sich , die energetischen Verbesserungen mit den erforderlichen Instand - haltungsmaßnahmen zu kop peln. Dabei ist für die energetische Verbesserung meist nur ein geringer zusätzlicher Aufwand erforderlich und eine hohe Wirtschaftlichkeit der Maßnahme ist gewährleistet. Bei der Modernisierung der Fenster und Kälte/RLT treten keine energetischen Mehrkost en auf, da die energetischen Verbesserungen schon durch die gesetzlichen Anforderungen erfüllt werden müssen. Die energetischen Mehrkosten lassen sich in 3 Kategorien fassen. A) Instandhaltungsmaßnahme ohne zusätzlichen energetischen Mehraufwand (z.B. Fenster) B) Instandhaltungsmaßnahmen mit zusätzlichem energetischem Mehraufwand (z.B. LED) C) Rein energetisch motivierte Maßnahmen (z.B. Kellerdeckendämmung) Der Aufwand für Maßnahmen der Kategorie A und B weist damit in der Regel kurze Amortisationszeiten auf, die der Kategorie C unterscheiden sich hier je nach Maßnahme. HINWEISE 1.3 Die Randdaten der Wirtschaftlichkeit sind ebenfalls gewissenhaft, weder zu Gunste n noch zu Ungunsten einer Investition gewählt. Insbesondere bei den Investitionskosten handelt es sich um Schätzkosten, wie sie im Rahmen der Energieberatung üblich sind. Bei künftigen Investitionen sollten zunächst die vollständigen Kosten, in kl. aller Vo r- und Nebenarbeiten, berechnet werden und im Zuge einer Ausschreibung immer mehrere Vergleichsangebote eingeholt werden. Die Energieberatung stellt ausdrücklich eine Grobanalyse dar, die zur Eruierung der Möglichkeiten und Potentiale hinsichtlich Energiee insparung, Wirtschaftlichkeit und Fördermöglichkeiten dient. Sie entspricht bezüglich Ihrer Genauigkeit und Detailbetrachtung in etwa einer Vorentwurfsplanung im Hochbau. Im Vorfeld einer weiteren Umsetzung der Maßnahmen sind hier genauere Untersuchung hinsichtlich Bedarfsanalyse, Bauphysik, detail lierte Planung, Kostenermittlung und aktuelle Fördermöglichkeiten, etc. erforderlich. Es wird also, dem Planungsfortschritt entsprechend, auf eine zunehmende Detailtiefe und Genauigkeit hin gearbeitet. Die hier zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit angegebenen Kosten sind energetische Mehrkosten, d.h. 0 € 1.000.000 € 2.000.000 € 3.000.000 € 4.000.000 € 5.000.000 € 6.000.000 € 7.000.000 € Investitionskosten / Vollkosten € energetische Mehrkosten € ANTEIL ENERGETISCHE MEHRKOSTEN ZU VOLLKOSTEN 8 Kosten die durch den erhöhten Aufwand für die energetische Ertüchtigung und ggf. zur Erzielung von Fördermitteln, gegenüber notwendi gen Instandhaltungsmaßnahmen erforderlich werden. Die tatsächlich anfallenden Kosten setzen sich wie folgt zusammen. Instandhaltungskosten + energiebedingte Mehrkosten = Vollkosten. Der Beratungsbericht ist kein Ersatz für eine Ausführungsplanung. Für die Durchführung der empfohlenen Maßnahmen sind die jeweiligen Fachleute hinzuzuziehen, um bauphysikalisch und technisch einwandfreie Konstruktionen und Anlagen zu erhalten. Der Beratungsbericht ist urheberrechtlich geschützt und alle Rechte bleiben dem Dez. VII / Stadt Köln vorbehalten. Der Beratungsbericht ist nur für den angegebenen Zweck bestimmt. Eine Vervielfältigung oder Verwertung durch Dritte ist nur mit der schriftlichen Genehmigung des Dez. VII / Stadt Köln gestattet. Eine Rechtsverbindlichkeit folgt aus dieser Stellungnahme nicht. Die aufgeführten Ergebnisse sind im Vorfeld einer Umsetzung durch detail lierte Berechnungen , vertieften Analysen und einer weiter geführten Planung zu prüfen. Ersatzansprüche gegenüber der hier vorliegenden Untersuchung sind, für jede Form der Fahrlässigkeit, ausgeschlossen. 2 GRUNDLAGEN BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 2.1 Primärenergiebedarf Der Primärenergiebedarf ist die berechnete Energiemenge, die zusätzlich zum Energieinhalt des notwendigen Brennstoffs und der Hilfsenergien für die Anlagentechnik auch die Energiemengen einbezieht, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb des Gebäudes bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung der jeweils eingesetzten Brennstoffe entstehen. Endenergiebedarf Der Endenergiebedarf ist die berechnete Energiemenge, d ie der Anlagentechnik (Heizungsanlage, raum - lufttechnische Anlage, Warmwasserbereitungsanlage, Beleuchtungsanlage) zur Verfügung gestellt wird, um die festgelegte Rauminnentemperatur, die Erwärmung des Warmwassers und die gewünschte Beleuchtungsqualität über das ganze Jahr sicherzustellen. Nutzenergiebedarf Nutzenergiebedarf ist der Oberbegriff für Nutzwärmebedarf, Nutzkältebedarf, Nutzenergiebedarf für Warm - wasser, Beleuchtung und Befeuchtung. Nutzwärmebedarf / Heizwärmebedarf Der Nutzwärmebedarf ist der r echnerisch ermittelte Wärmebedarf, der zur Aufrechterhaltung der fest - gelegten thermischen Raumkonditionen in einer Gebäudezone während der Heizzeit benötigt wird. Nutzkältebedarf / Kühlbedarf Der Nutzkältebedarf ist der rechnerisch ermittelte Kühlbedarf, der zur Aufrechterhaltung der festgelegten thermischen Raumkonditionen innerhalb einer Gebäudezone benötigt wird, in Zeiten in denen die Wärme - quellen eine höhere Energiemenge anbieten. Nutzenergiebedarf der Beleuchtung Der Nutzenergiebedarf der Beleuchtun g ist der rechnerisch ermittelte Energiebedarf, der sich ergibt, wenn die Gebäudezone mit der im Nutzungsprofil festgelegten Beleuchtungsqualität beleuchtet wird. 9 Nutzenergiebedarf für Warmwasser Der Nutzenergiebedarf für Warmwasser ist der rechnerisch erm ittelte Energiebedarf, der sich ergibt, wenn die Gebäudezone mit der im Nutzungsprofil festgelegten Menge an Warmwasser entsprechender Zulauf - temperatur versorgt wird. Konditionierung Behandlung von Räumen oder Zonen, zur Aufrechterhaltung von physikalisch en Nutzungsanforderungen, wie Erwärmung, Kühlung, Belüftung, Feuchteregulierung, Beleuchtung. Energieeffizienz Bewertung der energetischen Qualität von Gebäuden durch Vergleich der Energiebedarfskennwerte mit Referenzwerten (d. h. mit wirtschaftlich erreichbaren Energiebedarfskennwerten vergleichbarer neuer oder sanierter Gebäude) oder durch Vergleich der Energieverbrauchskennwerte mit Vergleichswerten (d. h. mit den Mittelwerten der Energieverbrauchskennwerte vergleichbar genutzter Gebäude). Zone Eine Zone fasst den Grundflächenanteil bzw. Bereich eines Gebäudes zusammen, der durch gleiche Nutzungsrandbedingungen gekennzeichnet ist und keine relevanten Unterschiede hinsichtlich der Arten der Konditionierung und anderer Zonenkriterien aufweist. Die Zon e ist die grundlegende räumliche Berech - nungseinheit für die Energiebilanzierung. Nettogrundfläche / Bezugsfläche Als Nettogrundfläche wird die im konditionierten Gebäudevolumen zur Verfügung stehende nutzbare Fläche bezeichnet. Als Bezugsfläche wird die Nettogrundfläche verwendet. Hüllfläche bzw. wärmeübertragende Umfassungsfläche Die Hüllfläche bzw. wärmeübertragende Umfassungsfläche ist die Grenze zwischen thermisch konditionierten Räumen und der Außenluft, dem Erdreich oder nicht konditionierten Räumen. Über diese Fläche verliert oder gewinnt der gekühlte/b eheizte Raum Wärme, daher auch „ wärmeübertragende Umfas - sungsfläche“. Auch nicht beheizte/gekühlte, sondern anderweitig konditionierte Zonen (beleuchtet, belüftet) weisen Hüllflächen auf, bei denen jedoch keine Wärmeübertragung erfolgt. Vereinfachend werden die Benennungen „Hüllfläche“ und „wärmeübertragende Umfassungsfläche“ parallel verwendet. Nettoraumvolumen, Luftvolumen (Nettovolumen, Innenvolumen) Als Nettoraumvolumen wird das Volumen einer kondit ionierten Zone bzw. eines gesamten Gebäudes, das dem Luftaustausch unterliegt, bezeichnet. Das Nettoraumvolumen bestimmt sich anhand der inneren Abmessungen und schließt so das Volumen der Gebäudekonstruktion aus. Verluste der Anlagentechnik Verluste (Wärm eabgabe, Kälteabgabe) in den technischen Prozessschritten zwischen dem Nutz - energiebedarf und dem Endenergiebedarf, d. h. bei der Übergabe, Verteilung, Speicherung und Erzeugung. Die Verluste der Anlagentechnik zählen, sofern sie im konditionierten Raum au ftreten, zu den Wärmequellen oder Wärmesenken. Hilfsenergie Hilfsenergie ist die Energie, die von Heizungs -, Kühl-, Warmwasser-, Raumluft- und Beleuchtungssystemen verwendet wird, um die zugeführte Energie und Nutzenergie umzuwandeln. Wärmesenke und Wärmequelle Eine Wärmesenke ist die Wärmemenge, die der Gebäudezone entzogen wird. Eine Wärmequelle ist die Wärmemenge mit Temperaturen über der Innentemperatur, die der Gebäudezone zugeführt wird oder innerhalb der Gebäudezone entsteht. 10 Vollkosten Sämtliche San ierungskosten einer Maßnahme, in kl. Instandhaltungskosten, Vor - und Nebena rbeiten, und den energetischen Mehrkosten. Planungskosten sind nur enthalten, wenn gesondert aufgeführt. Finanz - ierungskosten und Förderung sind nicht enthalten. Energetische Mehrkosten Kosten, die durch einen zusätzlichen energetischen Mehraufwand entstehen und nicht durch, z.B. gesetzliche Anforderungen, abgedeckt werden. Finanzierungskosten und Förderung sind nicht enthalten. VERFAHREN DER ENERGETISCHEN BEWERTUNG 2.2 In Hinblick auf die Umsetzung der EU -Gebäudeenergieeffizienzrichtlinie wurde ein komplexes Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe der Primär -, End- und Nutzenergiebedarf von aufwändig ausgestatteten Wohn - und Nichtwoh ngebäuden bestimmt werden kann. Dieses Verfahren wurde als Grundlage für die Energie - bedarfsberechnung in Deutschland in der DIN V 18599 verankert, die seit 2005 als Vornormenreihe veröffentlicht ist. Die nach dieser Vornorm durchgeführte Energiebilanz , folgt einem integralen Ansatz, d. h. es erfolgt eine geme inschaftliche Bewertung des Baukörpers, der Nutzung und der Anlagentechnik unter Beachtung des dynamischen Verhaltens und gegenseitiger Wechselwirkungen. Die Vornormenreihe DIN V 18599 besteht aus mehreren Teilen, in denen die Energiebedarfswerte für Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Beleuchtung einschließlich der zum Betreiben der gebäudetechnischen Anlagen erforderlichen elektrischen Hilfsenergien bilanziert werden. In der vorliegenden Energiepotenzialanalyse wurden zunächst die energietechnischen Grundlagen des Gebäudes erarbeitet und daraus die Energiebilanz erstellt. Bei der Ermittlung der Energieeffizienz des Gebäudes wurde die bedarfsorientiere Berechnung angewendet. 11 VERWENDETE NORMEN 2.3 Die Berechnung des Energiebedarfs des Gebäudes beruht in d iesem Dokument auf den folgenden aktuell gültigen Normen, Rechen- und Gesetzesvorschriften: DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz -, End - und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Warmwasser und Beleuchtung Teil 1: Allg. Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger Teil 2: Nutzenergiebedarf zum Heizen und Kühlen von Gebäudezonen Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung Teil 4: Nutz- und Energiebedarf für Beleuchtung Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen Teil 6: Energiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen Teil 8: Nutz- und Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungssystemen Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten EnEV 2016 Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung) DIN EN ISO 6946 Bauteile- Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient DIN EN ISO 10077-1 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangs - koeffizienten DIN EN 13363 Sonnenschutzeinrichtungen in Kombination mit Verglasungen DIN EN ISO 13790 Energieeffizienz von Gebäuden - Berechnung des Energiebedarfs für Heizung und Kühlung DIN EN ISO 13789 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – spezifischer Transmissions- und Lüftungswärmedurchgangs- koeffizient VERWENDETE RECHENVERFAHREN UND PROGRAMME 2.4 Die Berechnung wird in Anlehnung an bekannte Normen, Richtlinien und allgemein anerkannte Regeln der Technik durchgeführt. Dieser Bericht bezieht sich ausschließlich auf den Auftragsgegenstand. Die Berech - nung wurde mit Hilfe folgender EDV-Programme erstellt: Microsoft WORD / Microsoft EXCEL SOLAR-COMPUTER-Software „Bauteile Hochbau“ (B02) und „Energieeffizienz Gebäude“ (B55) 12 3 BESCHREIBUNG DES IST-ZUSTANDES DES GEBÄUDES ALLGEMEINE GEBÄUDEDATEN 3.1 Im nachfolgenden Abschni tt wird das untersuchte Gebäude nähe r vorgestellt. Dazu werden die Rand- bedingungen, die bei der Bewertung des Gebäudes zugrunde gelegt wurden, aufgelistet. MERKMAL BESCHREIBUNG Gebäudetyp Museum Baujahr 1957 Lage geschützte Lage innerhalb städtischer Bebauung Nutzung EG bis OG, Ausstellung, Restauration und Büros Dachgeschoss, unbeheizt z.T. mit Haustechnik Untergeschoss, unbeheizter/beheizter Keller mit Lager- und Technik- und Sozialräumen Bauweise Massivbauweise, MW/STB; Faltdächer, verglast/STB, ca. 45° Neigung Süd/Nord Vollgeschosse 4 Nutzeinheiten 1 Anzahl Nutzer/Tag 210 beheizte Nutzfläche ca. 7.200 Energiebezugsfläche AN 8.118 m² wärmeübertragende Umfassungsfläche 12.299 m², z.B. Deckenflächen zu DG, Fassaden, Kellerdecke Volumen Ve 43.861 m³ bauliche Besonderheiten Gebäude steht unter Denkmalschutz. Glasdächer in Verbindung mit Glasdecken zu Dachgeschoss, hoher Fensterflächenanteil, inhomogene Raumstruktur 13 ANSICHTEN 3.2 MAKK / Nordfassade / Eingang MAKK / Ostfassade MAKK / Hofansicht / Westflügel MAKK / Stahlfenster / Baujahr 1957 MAKK / Glaskonstruktion / Halle MAKK / Hofansicht / Nordflügel 14 BAULICHER ZUSTAND UND WÄRMEDÄMMUNG DER GEBÄUDEHÜLLE 3.3 BEREICH BESCHREIBUNG Allgemein Das Gebäude ist von Seiten der konstruktiven Bausubstanz ohne größere augen- scheinliche Mängel. Allerdings sind viele Ausbauelemente und Oberflächen bau- zeitbedingt sanierungsbedürftig. Insbesondere die Fenster, das Dach und die technischen Anlagen zur Beheizung, Klimatisierung, Belüftung und Beleuchtung bedürfen einer dringenden Erneuerung. Außenwände 50 cm Mauerwerk (Vollziegel), innenseitig verputzt, ohne Wärmedämmung. Fenster Überwiegend Fenster mit Doppelverglasung in Stahlrahmen aus Baujahr 1957, mit Kämpferprofilen, ohne Lippendichtung, starke Luftundichtigkeit. Die Fenster- elemente sind baulich wie energetisch in sehr schlechtem Zustand und sollten kurzfristig erneuert werden. Eingang Hauptzugang, Glastüren mit Einscheibenglas/ESG, ohne Dichtung, Nebentüren und -tore aus Holz im Urzustand, ohne Lippendichtung. oberste Geschossdecke inkl. Glasdecken Betondecke zu unbeheiztem Dachgeschoss, mit Deckenputz und kaltseitiger Wärmedämmung, 10 cm Polystyrol (EPS), darauf Spanplattenbelag. Der energe- tische wie bautechnische Stand ist augenscheinlich in Ordnung. Glasdecken über Ausstellungs- und Depotbereich wurden mit Mineralfasermatten oder PVC-Folien abgedeckt. Die Mineralfaser liegt zum Dachboden frei und stellt eine gesundheit- liche Gefährdung dar. Das Oberlicht über der inneren Haupttreppe erfüllt als einziges seine Belichtungsfunktion, ist aber, wie auch die Oberlichter mit Folien- abdeckung, energetisch als unzureichend einzustufen. Der bautechnische Zustand, besonders hinsichtlich der Luftdichtheit, ist voraussichtlich sanierungsbedürftig. Die Oberlichter sollten mittelfristig saniert und energetisch ertüchtigt werden. Dach und Abseitenflächen Faltdächer mit 1-fach-Drahtglas in Metallrahmen. Außenliegend zusätzliche, opake Strukturglasscheibe mit Abstand aufgebracht. Die Abseitenflächen sind als 1-fach- Strukturglas in Metallrahmen ausgebildet. Der geringere Anteil der Faltdächer ist als Massivdach in Stahlbeton/STB mit Holzschalung und Schieferdeckung konstruiert. Die Dachflächen sind energetisch nicht relevant, da die energetische Trennung an der darunterliegenden Geschossdecke verläuft. Aus bautechnischer Sicht ist eine Sanierung kurz- bis mittelfristig erforderlich. Kellerdecke Im Bereich der Fußbodenheizung, Stahlbetondecke mit schwimmendem Heize- strich und Natursteinbelag, die übrigen Bereiche mit Stahlbetondecke mit unge- dämmten Estrich und Natursteinbelag. Der Heizestrich ist in Teilbereichen funktionsuntüchtig. Der energetische Zustand der Kellerdecke ist im Bereich der Fußbodenheizung als schwach und den übrigen Bereichen als ungenügend zu bewerten. Treppenhaus Gering beheizt, 38 cm Mauerwerk (Vollziegel), innenseitig verputzt Kelleraußenwände 68 cm Beton, z.T. mit Innenputz. Bautechnisch augenscheinlich in Ordnung, energetisch nicht relevant, da außerhalb der energetischen Hülle. Kellerinnenwände 24 bis 50cm Mauerwerk (Vollziegel) z.T. mit Innenputz bzw. STB. Bautechnisch augenscheinlich in Ordnung, energetisch nur relevant, wo innerhalb der energetischen Hülle. Kellerbodenplatte Betonbodenplatte mit Verbundestrich. Bautechnisch augenscheinlich in Ordnung, energetisch nicht relevant, da außerhalb der energetischen Hülle. Wärmetechnische Schwachstellen, Wärmebrücken und unkontrollierte Lüftungsverluste Wärmebrücken: Außenecken, Deckenstirnseiten, Unterzüge/Stützen/Kragarme in Fassade, Wände in Keller und DG. Lüftungsverluste: Türen und Fenster ohne Dichtungen und fehlenden Baukörper- anschluss, Innentüren zu unbeheizten Bereichen, Installationsschächte, Leckagen an Lüftungskanälen und Leitungsdurchführungen zum Bauwerk. erfolgte Verbesserungen Oberste Geschossdecke wurde 1986 mit 10 cm Mineralfaser gedämmt ; Fenster Erker 1986 durch wärmeschutzverglaste Fenster ersetzt ; Fenster in Sonder- ausstellung ca. 2010 mit 3-fach-Verglasung ausgestattet. 15 ERFOLGTE ENERGETISCHE VERBESSERUNGEN 3.4 In den vergangen Jahren wurden bereits immer wieder Maßnahmen zur Minderung der Energiekosten, bzw. zur Modernisierung von Gebäude und Technik vorgenommen, die sich positiv auf den Energieverbrauch auswirkten. Im Einzelnen waren das folgende Maßnahmen. 1986 / Dämmung der obersten Geschossdecke mit ca. 10 cm Min.-Faser/Polystyrol 1986 / Dämmung von Glasdecken und Abseiten mit Mineralfasermatten, 10 bis 20 cm 1986 / Umstellung von großen Teilen der Beleuchtung auf Halogen-Strahler, Kompaktleuchtstofflampen, Leuchtstofflampen 1986 / Austausch der Erkerverglasung gegen Alu-Wärmeschutzglas-Fenster 2007 / Austausch der Verglasung in Sonderausstellung in EG+ZG gegen 3-Fach-Glas 2007 / Austausch von Klimaanlage / RLT 3 2010 / Austausch von Klimaanlage / RLT 7 Sukzessive Austausch von Teilen der Beleuchtung gegen LED-Retrofit 2016 / Austausch einer Kältemaschine Die aufgeführten Maßnah men erzielten bereits deutliche Energie- und Kosteneinsparungen. Diese bilden nun die Basis für die, im weiteren Verlauf dieses Berichts aufgeführten, Maßnahmenvarianten. Im Rahmen der zukünftigen Maßnahmenumsetzungen sollte die Ausführung der bereits mode rnisierten Bauteile auf ihre Aktualität hin geprüft, und ggf. ertüchtigt werden. MAKK / funktionsfähige Glasdecke / Treppenhaus MAKK / Hofansicht / Westflügel 16 WÄRMETECHNISCHE EINSTUFUNG DER GEBÄUDEHÜLLE 3.5 Der U-Wert ist ein Maß für den Wärmeverlust eines Bauteils. Je größer der U -Wert, desto schlechter ist das Bauteil. Weiteren Einf luss auf die Transmissionsverluste der Gebäudehülle haben die Temperaturdifferenz zwischen der Innen- und Außenseite des Bauteils sowie die Bauteilfläche. In der folgenden Tabelle werden die Bauteile des Gebäudes mit Ihrem U -Wert, der Fläche und dem Trans - missionsverlust dargestellt. Die Grafik vergleicht die Transmissionsverluste der Bauteile mit ihrer Fläche. Auch daraus lassen sich sinnvolle Sanierungsmaßnahmen ableiten. Die U -Werte der Bauteile des Gebäudes wurden unter Annahme üblicher baujahrspezifischer Material - qualitäten und Schichtdicken ermittelt. Die Berechnungen der U-Werte befinden sich im Anhang. BAUTEIL U-WERT BESTAND [W/(M²K)] U-WERT ENEV 2016 [W/(M²K)] Außenwand / AW01-Außenwand-Ziegel-51cm 1,224 0,24 Außenwand / AW02-Außenwand-Ziegel-38cm 1,524 0,24 Außenwand / AW07-Außenwand-Brüstung-38cm 1,672 0,24 Fenster / AF01-Met-2xEV-3T / Metallfenster-2xEinfachglas-3-teilig 3,796 1,30 Fenster / AF10-Met-Met-EV-1-fach-fest-Halle / Metallfen.-Einfachglas fest 5,979 1,30 Fenster / AF11-Met-WSG-3-fach / Metallfenster-Wärmeschutzglas-3-fach 1,87 1,30 Oberste Decke / DE01-STB+WD / Stahlbetondecke + 10 cm EPS 0,288 0,24 Oberste Decke / DE02-O-DE-GL / Glasdecke 3,559 2,00 Kellerdecke / FB01-FB-E4 / Bodenaufbau mit Heizestrich 0,93 0,30 Kellerdecke / FB02-FB-K-N / Bodenaufbau ohne Heizestrich 2,16 0,30 Der Dämmwert / U -Wert der Bauteile liegt in den meisten Fällen deutlich höher , somit schlechter, als die heutigen Mindestanforderungen der Energieeinsparverordnung festlegen. Der U-Wert der Außenwand liegt z.B. 5 bis 6 mal höher als nach EnEV zulässig. In der Summe aller Bauteile weist die thermische Gebäude - hüllfläche somit hohe Wärmeverluste (Winte r) bzw. hohe Wärmeeinträge (Sommer) auf. Diese Energie - verluste, bzw.-Einträge müssen dann durch die Heizungs- bzw. Kühlanlage kompensiert werden. 17 ZUSAMMENSTELLUNG DER ZONEN 3.6 Vor der energetischen Bilanzierung wurde das Gebäude in Zonen unterteilt. Dabei wurden jeweils jene Bereiche eines Gebäudes zu einer Zone zusammengefasst, die durch gleiche Nutzung gekennzeichnet sind und keine bedeutenden Unterschiede hinsichtlich der Art der Konditionierung (Beheizung, Kühlung, Be - und Entfeuchtung, Lüftung und Beleuchtung) und anderer Zonenkriterien aufweisen. Die Zone ist somit die grundlegende räumliche Berechnungseinheit für die Energiebilanzierung. Der Energie - bedarf des Gebäudes ergibt sich folglich aus der Summe des Energiebedarfs aller Zonen. ZONE FLÄCHE [M²] BRUTTOVOLUMEN [M³] KONDITIONIERUNG HEI/KÜ/FEU/LÜ/LI 21 Ausstellung 505,66 2578,88 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 22 Ausstellung 528,59 2735,21 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 23 Ausstellung 447,11 3568,85 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 24 Ausstellung 694,25 3540,68 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 27 Ausstellung 799,29 3671,76 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 28 Ausstellung 1280,36 8972,05 Hei/Kü/Lü/Li 31 Saal/Vortrag 297,52 2079,29 Hei/Kü/Lü/Li 51 Büro 900,99 4843,17 Hei/Li 52 Büro 92,63 341,58 Hei/Li 66 Depot-klimat. 685,93 3498,24 Hei/Kü/Lü/Li 83 VF-Trepppen/Aufz. 573,49 2551,30 Hei/Li 85 VF-Flure/innen 175,98 618,85 Hei/Li 91 Nebenräume 458,16 1577,45 Hei/Li 113 WC-Sanitär 135,22 513,97 Hei/Lü/Li 131 Restaurierung/Depot-klimat. 150,63 769,75 Hei/Kü/Feu/Lü/Li 133 Restaurierung/Depot-unklimat. 392,22 2000,32 Hei/Li 143 Unkonditioniert-Licht 231,76 840,13 Li 18 KONDITIONIERUNG DER ZONEN 3.7 Natürlich wird der Energiebedarf eines Gebäudes wesentlich durch seine Anforderungen an den Nutzen bestimmt. Der Nutzen wird dabei durch eine Anforderung an einen Raumzustand beschrieben, der durch eine entsprechende Konditionierungsanforderung beschrieben wird. Die Konditionierung ist die Behandlung der Räume durch Heizung, Kühlung, Be - und Entlüftung, Befeuchtung, Beleuchtung und Warmwasserver - sorgung. Die Konditionierung hat das Ziel, die Nutzungsanforderungen an Innentemperatur, Außenluft, Licht, Luftfeuchte und/oder Warmwasser zu erfüllen. Ein konditionierter Raum ist also ein Raum, der auf eine bestimmte Solltemperatur beheizt und/oder gekühlt und/oder be- und entlüftet und/oder befeuchtet und/oder beleuchtet und/oder mit Warmwasser versorgt wird . Räume ohne Konditionierung werden als „nicht konditionierte Räume“ bezeichnet. Folgendermaßen sind die Zonen des untersuchten Gebäudes thermisch konditioniert: ZONE KONDITIONIERUNG DURCH RAUMSYSTEME KONDITIONIERUNG DURCH RLT-SYSTEME 21 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 22 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 23 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 24 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 27 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 28 Ausstellung Heizung Heizung / Kühlung / Luft 31 Saal/Vortrag Heizung Heizung / Kühlung / Luft 51 Büro Heizung keine 52 Büro Heizung keine 66 Depot-klimat. Heizung Heizung / Kühlung / Luft 83 VF-Trepppen/Aufz. Heizung keine 85 VF-Flure/innen Heizung keine 91 Nebenräume Heizung keine 113 WC-Sanitär Heizung Luft 131 Restaurierung / Depot- klimatisiert Heizung Heizung / Kühlung / Feuchte / Luft 133 Restaurierung / Depot- unklimatisiert Heizung keine 143 Unkonditioniert-Licht keine keine 19 HEIZUNGSANLAGE 3.8 BEREICH BESCHREIBUNG Allgemein Fernwärmeanschluss mit Wärmetauscher im Übergaberaum. Gebäudezentrale Verteilungssystem, für Heizkörper, Flächenheizung und RLT-Anlage. Kein hydraulischer Abgleich der Anlage, Baujahr 1957, Leitungssystem stark veraltet und reparaturanfällig, Leitungsdämmung im unzugänglichen Bereich ineffizient. Wärmeerzeuger Fernwärmeanschluss, primärseitig Vor-/ Rücklauftemp. max. 125/65 °C , sekundärseitig Vor-/ Rücklauftemp. max. 80/60 °C Nennwärmeleistung 1000 kW, Aufstellung im unbeheizten Übergaberaum. Speicher kein Heizkreis-Pufferspeicher Verteilung 3 Verteilsysteme: 1. Heizkörper: Vor-/Rücklauftemp. 80/60 °C, ungeregelte Pumpen, kein hydraulischer Abgleich. 2. Flächenheizungen: Vor- / Rücklauftemp. 35/25 °C, ungeregelte Pumpen, kein hydraulischer Abgleich. 3. RLT Verteilung: Vor-/Rücklauftemp. 60/40 °C, ungeregelte Pumpen. Horizontale Verteilleitungen: Leitungsführung im unbeheizten Keller unter der Decke, externer Heizkreismischer,. Leitungen 1986 zusätzlich wärmegedämmt und gut zugänglich. Vertikale Strangleitungen: Verlegung vorzugsweise in Außenwänden und z.T. Innenwänden, gering wärmegedämmt, nicht zugänglich, geringe Dämmung aus Bauzeit 1957. Anbindeleitungen: Verlegung vorzugsweise in Außenwänden, nicht zugänglich, geringe Dämmung aus Bauzeit 1957. Wärmeübergabe und Regelung Heizkörper: Vor-/Rücklauftemp. 80/60 °C, Regelung Heizkörper mit Thermostatventilen, Regelungsgenauigkeit (2 K), keine witterungsabhängige Vorlaufregelung, keine Nachtabsenkung oder Heizunterbrechung. Flächenheizungen: Regelung Heizflächen mit P-Reglern, keine witterungsabhängige Vorlaufregelung, keine Nachtabsenkung oder Heizunterbrechung. RLT: Keine Temperaturadaption, keine witterungsabhängige Vorlaufregelung, keine Nachtabsenkung oder Heizunterbrechung besondere Schwachstellen Ineffiziente Heizkreispumpe, schlechte Leitungsdämmung, ungenaue Übergaberegelung, keine Vorlaufregelung erfolgte Sanierung Bisher keine technische Sanierung. Vertragliche Senkung der Einspeiseleistung auf 1000 KW zur Kostenminderung ist erfolgt. 20 TRINKWARMWASSERANLAGE 3.9 BEREICH BESCHREIBUNG Allgemein dezentrale Trinkwarmwassererzeugung, Baujahr ca. 1990, voll funktionsfähig, stark veraltet, und ineffizient Wärmeerzeuger Elektro-Durchlauferhitzer, 21 KW Speicher keine WW-Speicherung Verteilung kurze Anbindungsleitungen besondere Schwachstellen WW-Erzeugung ist überaltert, aber auf Grund geringer Nutzung unbedeutend. MAKK / Fernwärme-Wärmetauscher MAKK / Heizungsverteilung und Pumpen MAKK / Heizleitung in Revisionsöffnung MAKK / Wandheizung in Brüstung 21 MAKK / Kompressionskältemaschine / alt KÄLTEANLAGE 3.10 BEREICH BEREICH Allgemein Gebäudezentrale Kälteanlage für Kühlung über RLT-Anlagen, voll funktionsfähig, z.T.stark veraltet und ineffizient Kälteerzeuger 2 Kompressionskältemaschinen im Parallelbetrieb, Bj. 1987 und 2016, je ca. 240 KW, Brunnenwasserkühlung Speicher Wasserspeicher 2000 Liter Verteilung Gebäudekühlkreis außerhalb der thermischen Hülle, Umwälzpumpe ohne saisonale Nacht- und Wochenendabschaltung besondere Schwachstellen ineffiziente Kältemaschine, schlechte Leitungsdämmung erfolgte Sanierung Ersatz einer Kältemaschine in 2016, 2. Kältemaschine und Steuerung in 2017 als Teil der Maßnahme Mod. 7 / Kälte+RLT MAKK / Verteilung und Pumpen 22 RLT-ANLAGE 3.11 BEREICH BESCHREIBUNG Allgemein 10 Zu- und Abluftanlagen, meist gebäudezentrale Aufstellung, z.T. mit Feuchtesteuerung, Baujahr 8 x 1987, 1 x 2007, 1 x 2010, Zuordnung nach Nutzungsbereichen, mit Umluft und z.T. mit Wärmerückgewinnung über Kreislaufverbundsystem, bzw. Wärmerad Verteilung Kalt- / Warmluftführung innerhalb der thermischen Hülle besondere Schwachstellen ineffiziente Ventilatoren, schwache Kanaldämmung, Teilsteuerung, schlechte Reversierbarkeit, Korrosionsschäden, hygienische Probleme zu erwarten Erfolgte Sanierung Austausch von RLT 3 in 2007 gegen Anlage mit WRG über Wärmerad, Austausch von RLT 7 in 2010 MAKK / RLT-Anlage 6 / Baujahr 1987 MAKK / RLT-Anlage 6 / Baujahr 1987 MAKK / RLT-Anlage 3 / saniert 2007 MAKK / RLT-Anlage 3 / saniert 2007 23 BELEUCHTUNG 3.12 BEREICH BESCHREIBUNG Allgemein Die Beleuchtung wurde zum großen Teil bei der Sanierung 1989 erneuert. Hier wurden Leuchtstofflampen, Halogen-Seilsysteme und Halogenstrahler installiert. besondere Schwachstellen Die Deckenstrahler weisen i.d.R. eine hohe Leistung auf. Die Kompaktleuchtstofflampen in den Deckenkassetten erreichen durch die großen Stückzahlen hohe Verbrauchswerte. erfolgte Verbesserung Die Vitrinenbeleuchtung wurde überwiegend schon auf LED-Retrofits umgestellt. Einige Deckenstrahler wurden durch LED-Strahler ersetzt. MAKK / Kompaktstoffleuchten MAKK / Deckenstrahler Halogen-Seilsystem Leuchtstofflampen 24 ENERGIEBILANZ DES GEBÄUDES (BEDARFSBEZOGEN) 3.13 Die Energiebilanz des Gebäudes wird unter den vorgegebenen Randbedingungen der EnEV rechnerisch ermittelt (siehe auch Kap. 3.15). Die Berechnungen sind im Anhang dargestellt. An dieser Stelle wird die Energiebilanz im Überblick dargestellt und erläutert. Wärmesenken Heizung 2072570 kWh/a davon Transmission 1747977 kWh/a davon Lüftung 291191 kWh/a davon innere Wärmesenken 31972 kWh/a davon solare Wärmesenken 11956 kWh/a Wärmequellen Heizung 1756005 kWh/a davon Transmission 543405 kWh/a davon Lüftung 348887 kWh/a davon innere Wärmequellen 460914 kWh/a davon solare Wärmequellen 336154 kWh/a Nutzenergiebedarf 1010441 kWh/a davon Heizung 1005841 kWh/a davon Warmwasser 4600 kWh/a Verluste der Anlagentechnik 592048 kWh/a davon Heizung 590173 kWh/a davon Warmwasser 1874 kWh/a Erzeugernutzenergieabgabe 1602024 kWh/a davon Heizung 1595550 kWh/a davon Warmwasser 6474 kWh/a Verluste der Erzeugung 4056 kWh/a davon Heizung 4056 kWh/a davon Warmwasser 0 kWh/a Endenergie 2604044 kWh/a davon Heizung 2597570 kWh/a davon Warmwasser 6474 kWh/a genutzte Umweltenergie 0 kWh/a davon Heizung 0 kWh/a davon Warmwasser 0 kWh/a Hilfsenergie 38929 kWh/a davon Heizung 38929 kWh/a davon Warmwasser 0 kWh/a 25 Für den Nutzenergiebedarf der Heizung werden alle Wärmesenken (Verluste) und -quellen(Einträge) gegen- über gestellt. Die Wärmesenken sind durch einen Wärmestrom vom Inneren des Gebäudes nach außen gekennzeichnet. Dabei werden die Wärmesenken in Transmissionswärmesenken, Lüftungswärmesenken, innere Wärmesenken und solare Wärmesenken unterteilt. Transmissionswärmesenken kennzeichnen den Wärmestrom von innen nach außen durch die Wände, Fenster, Decken, Dächer und Böden. Ihre Größe ist von der Bauteilfläche, dem Wärmedurchgangs - koeffizienten (U-Wert) sowie der Temperaturdifferenz z wischen der Innen - und der Außenseite des Bauteils abhängig. Lüftungswärmesenken entstehen durch die Lüftung des Gebäudes. Dabei wird nach Infiltration, Fensterlüftung, Luftaust ausch zwischen beheizten und unbeheizten Gebäudeteilen und mech anischer Lüftung unterschieden.Der Betrag der Lüftungswärmesenken ist von dem jeweiligen Luftwechsel sowie dem Temperaturunterschied zwischen der Temperatur nachströmenden Luft und der Raumtemperatur abhängig. Innere Wärmesenken entstehen durch Abstrahlungen unterschiedlich temperierter Räume bzw. Leitungen, innerhalb des Gebäudes. Wenn die Außentemperatur größer als die Raumtemperatur ist, entstehen statt der Transmissionswärmesenken die Transmissionswärmequellen. Der Wärmestrom erfolgt also von außen nach innen. Analog verhält es sich bei Lüftungswärmequellen. Innere Wärmequellen im Gebäude entstehen insbesondere durch Personen, Geräte und Beleuchtung. Diese sind gemäß DIN V 18599 zu einem Pauschalwert zusammengefasst. Darüber hinaus gibt es innere Wärmequellen durch die Anlagentechnik der Heizungs-, Klima-/Lüftungs- und Warmwasseranlage. Solare Wärmequellen entstehen vor allem durch die solare Einstrahlung durch transparente Bauteile (vor allem Fenster). Aber auch durch opake Bauteile entstehen solare Wärmequellen. Aus d er Gegenüberstellung von Wärme quellen und Wärmesenken wird der Nutzenergiebedarf ermittelt. Dabei können aber nicht alle Wärme quellen angerechnet werden. Insb esondere im Sommer ist der Betrag der Wärmequellen in der Regel größer als der Betrag der Wärmesen ken. Diese „überschüssigen“ Wärme - quellen sind für den Heizbetrieb außerhalb der Heizperiode nicht nutzbar. Für den sommerlichen Wärme - schutz spielt die Speicherfähigkeit der Gebäudehülle eine große Rolle. Nur mit einer hohen Speicherfähigkeit können zum B eispiel solare Wärme einträge, die am Tage entstehen, bei geringeren Nachttemperaturen abgebaut werden. Der Nutzenergiebedarf für Warmwasser wird gemäß der DIN V 18599 angesetzt. Neben dem Nutzenergiebedarf gibt es Verluste der Anlagentechnik. Die Verluste der Übergabe der Wärme an den Raum werden bestimmt durch die Art der Wärmeübergabe (Heizkörper, Fußbodenheizung , Lüftung, etc.) sowie Leitungen und Regelung. Eine schlechte oder nicht vorhandene Regelung führt zu großen Raum - temperaturschwankungen, die ein entsprechendes Gegensteuern der Anlage auslöst. Leitungen der Wärme-/Kälte- geben Energie an den Raum (bei Leitungen innerhalb der Gebäudehülle) oder an die Umgebungsluft ab. Diese Verluste sind umso größer, je größer die Temperaturdifferenz zwischen der Leitung und der Umgebungsluft ist und je schlechter die Leitung gedämmt ist. Bei Leitungen innerhalb der Gebäudehülle kommen diese Ver luste grundsätzlich dem Raum zu Gute. Da es aber ungeregelte Wärme - /Kälteeinträge sind, können sie in der Regel nicht sinnvoll genutzt werden. Statt dessen führen sie häufig zu einer Überheizung des Raumes. Die Warmwasserbereitung kann hier unberücksichtigt bleiben, da die dezentrale Erzeugung fast keine Verteilungsverluste aufweist. Neben der benötigten Wärme -/Kälteenergie für die Deckung des Nutzenergiebedarfs ist Hilfsenergie für den Betrieb der Anlagentechnik notwendig. Beispiele hierfür sind der Strom für den Betrieb von Pumpen und elektrische Energie für die Anlagenregelung sowie für den Betrieb eines Kompressors zur Druckluft - erzeugung. Auch die Hilfsenergie hat folglich einen Einfluss auf die Effizienz der Wärme- / Kälteversorgung des Gebäudes und muss daher in die Energiebilanz des Gebäudes aufgenommen werden. 26 GEMESSENER ENERGIEVERBRAUCH 3.14 Der Energieverbrauch ist die Energiemenge, die in den letzten Jahren tatsächlich verbraucht wurde. Sie wird auf Basis de r Verbrauchsmessungen ermittelt. Hier wurde der gemittelte Verbrauch aus den Jahren 20 10- 2014 zu Grunde gelegt. Im Energieverbrauch schlagen sich damit das individuelle Nutzerverhalten und das tatsächliche Außenklima am Standort des Gebäudes nieder. Die ge messenen Verbrauchswerte weichen daher in der Regel von de r Bedarfsrechnung nach EnEV ab. ENERGIETRÄGER GEMESSENER ENERGIEVERBRAUCH (kwh/a) Fernwärme 1.479.589 Strom 1.270.378 Der gemessene durchschnittliche Energieverbrauch der letzten vorliegenden 5 Heizperioden für Fernwärme liegt damit bei 57 % des berechneten Energiebedarfs von 2.597.570 kWh/a. Der Umrech- nungsfaktor von 0, 57 ist bei der Ermittlung der Wirtschaftlichkeit zu berücksichtigen. Die Fernwärme wird zur Erwärmung aber auch zur Feuchteregulierung des Gebäudes benötigt. Die Nutzung erfolgt deshalb über das ganze Jahr. Der gemessene durchschnittliche Energieverbrauch der letzten vorliegenden 5 Jahre für den Betriebs- strom liegt mit 99,5 % in weitgehender Übereinstimmung mit dem berechneten Energiebedarf von 1.277.205 kWh/a. Der Stromverbrauch beinhaltet Kälte, Lüftung, Ent -/Befeuchtung, Beleuchtung, Warmwasser Heizkreispumpe, Anlagenregelung, sowie sonstige Verbraucher wie Drucklufterzeugung, Aufzüge, etc.. Die Gründe der Abweichung sind nachfolgend beschriebenen: Je nach Klimaregion und Standort wirken unterschiedliche äußere Einflüsse, wie z.B. Temperatur, Sonnen - einstrahlung, Wind, etc. auf das Gebäude ein, wodur ch der Energiebedarf variiert. Des Weiteren bestehen Abweichungen zwischen den vorhandenen, z. T. auch schon sehr betagten, Anlagen und den in der Norm hinterlegten Komponenten, so dass der Ist-Zustand hier nur annäherungsweise ermittelt werden könnte. Die tatsächlich existierenden Bauteile der Anlagentechnik konnten in Ihrer Ausf ührung hinsichtlich Leitungs- führung, Dämmstärken, Verteilungsverlusten, etc. zum Teil nicht vollständig ermittelt werden, ohne Beschä - digungen an der Bausubstanz und Störungen des laufenden Betriebs vorzunehmen, so dass hier bauzeitentypische Annahmen get roffen wurden. Zusätzlich kann auch das tatsächliche Nutzerverhalten von den ermittelten Werten abweichen und somit zu deutlichen Differenzen führen. Daher sind Abweichungen zu den hinterlegten Vorgaben aus der DIN 18599 zur Berechnung des Energie - bedarfs, gegenüber den ermittelten Verbrauchsdaten, nachvollziehbar. BERECHNUNGSGRUNDLAGEN UND VERBRAUCHSABGLEICH 3.15 Diese Energieberatung basiert auf dem Energiebedarf des Gebäudes. Dazu wurden Wärme - und Energie- mengen rechnerisch nach den Vorgaben der Energieeinsp arverordnung (EnEV) ermittelt. Diese beinhalten ein für ganz Deutschland einheitliches Klima und Nutzerverhalten im Gebäude. Dadurch werden alle äußeren Einflüsse auf das Gebäude ausgeblendet und so die Vergleichbarkeit mit anderen Gebäuden und mit Förderprogrammen gewährleistet. Die Berechnungsgrundlage bildet der Ist -Zustand von Gebäude und Anlagen, Stand August 2015. Zwischenzeitlich vorgenommene Teilsanierungen sind ggf. den entsprechenden Modernisierungsmaßnahmen zuzuordnen, z.B. Kälteanlagen und LED. Der gemessene Energieverbrauch weicht in der Regel von den Berechnungsergebnissen gem. EnEV ab. 27 Dies hat insbesondere Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von Energiesparmaßnahmen. Bei geringerem Energieverbrauch werden in der Regel auch geringere Energieei nsparungen erzielt. Bei gleich bleibenden Investitionskosten bedeutet dies längere Amortisationszeiten. Deshalb wurde ein Verbrauchsabgleich vorgenommen und den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zu Grunde gelegt. Der Umrechnungsfaktor zum Verbrauchsabgleich liegt für den Energieträger Fernwärme bei 0,57. Der Energieträger Strom musste nicht korrigiert werden, der Umrechnungsfaktor liegt bei 1. Da sich die Nutz ung und damit der Energieverbrauch jedoch während der Lebensdauer der Maßnahmen verändern können, so llten Investitionsentscheidungen nicht allein auf Grundlage des derzeitigen Energie - verbrauchs getroffen werden. Das Nutzerverhalten der EnEV geht von einer durchschnittlichen Personen - belegung und somit durchschnittlichem Nutzerverhalten bei vollständiger , normgerechter Beheizung und Kühlung des Gebäudes aus. In der Praxis zeigt sich zudem häufig, dass nach einer Sanierung die Komfortanforder ungen der Nutzer steigen, z. B. bei Raumtemperaturen, Beleuchtungszeiten, etc. . Auch aus diesen Gründen werden prognostizierte Energieeinsparungen in der Praxis häufig nicht erreicht. Bei geringen Energiekosten leisten sich Nutzer häufig einen höheren Komfort. 28 4 ENERGETISCHES SANIERUNGSKONZEPT ALLGEMEIN 4.1 Energie und Rohstoffe werden knapper und teurer und die Klimaverände rung verlangt ein konsequentes Handeln. Vor di esem Hintergrund stehen gerade Besitzer und Betreiber von Immobilien in der Verant - wortung Strategien zur effizienteren Bewirtschaftung zu entwickeln. Folgende Ziele, unterteilt in spezifische Gruppen, sollen dabei erreicht werden: Gebäude und Anlagen das Gebäude möglichst nahe an einen energetisch zeitgemäßen Stand bringen: d.h. die Dämmwerte der Gebäudehülle sowie die Effizienz der Anlagen sollen möglichst dem Anforderungen der aktuellen Gesetzgebung bzw. dem Stand der Technik entsprechen Effizienzmaßnahmen möglichst mit anstehenden Instandhaltungsmaßnahmen koppeln, um somit hohe Wirtschaftlichkeit der Maßnahme herzustellen bauphysikalische Schwachstellen beseitigen; eventuell bestehende Probleme (Durchfeuchtung, Schimmel- bildung, Wärmebrücken, Luftundichtigkeiten) aufspüren und ggf. Lösungen zu deren Beseitigung entwickeln Klimastabilität steigern; eventuelle Unzulänglichkeiten wie Zugerscheinungen, ungleichmäßige Wärme - verteilung, aber auch Über - und Untertemperaturen ermitteln, beseitigt und somit zeitgemäßen Nutzungs- ansprüchen angleichen regenerative Energiequellen sinnvoll einbinden Verbesserung der Nutzungsanforderungen , als zusätzliche n Mehrwert, wie z.B. UV -Schutz, Rückführung zu Tageslichtkonzept. Wirtschaftlichkeit die Kosten für den Einkauf von Energie deutlich senken damit soll die Empfindlichkeit gegenüber Energiepreisschwankungen gemindert werden Umwandlung von Energiekosten in wertsteigernde Investitionen die Maßnahmen sollten sich möglichst innerhalb der Nutzungszeit amortisieren nach Möglichkeit sollen staatliche Fördergelder genutzt werden Umweltschutz CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch sollen deutlich gesenkt werden, um nachfolgenden Generationen eine intakte Umwelt und verfügbare Rohstoffe zu hinterlassen einen individuellen Beitrag zur Verbesserung der Umweltqualität zu leisten ökologische Haltung des Eigentümers, Betreibers und Nutzers darstellen die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu unterstützen Diese Ziele wurden zum Ausgang spunkt der Beratung gesetzt. Die Frage, ob und inwieweit die anspruchs - vollen Ziele erreicht werden können, war Gegenstand der Untersuchungen. Die hier durchgeführte Analyse zeigt, dass in dem Gebäude erhebliche Einsparpotenziale liegen. Diese Potentiale w urden zunächst als Einzelmaßnahmen hinsichtlich Energieeinsparung, Kostenaufwand, Wirt - schaftlichkeit und Fördermöglichkeiten untersucht und dargestellt. Anschließend wurde aus einer technisch und wirtschaftlich sinnvollen Kombination ein Maßnahmenpaket entwickelt und in gleicher Art untersucht. 29 Für die Bewertung der Wirtschaftlichkeit einer Energiesparmaßnahme wurden nachfolgend die ener- getischen Mehrkosten herangezogen. Darin ist ausschließlich der Kostenanteil für den zusätzlichen Aufwand der energetischen Sanierung enthalten. Im Gegensatz dazu setzen sich d ie Vollkosten aus den gesamten Kosten, also Kosten für ohnehin fällige Sanierungen, wie aller Vor- und Nebenarbeiten wie, Gerüste, Baustelleneinrichtung, und ggf. Planungshonorare, Bauunterh altskosten, etc. und den Kosten für die energetischen Verbesserungen zusammen. Im Rahmen der Energieberatung wird mit Schätzkosten gearbeitet. Eine vollständige Kostenermittlung ist im Rahmen der Sanierung, vorab als Teil der Planungsleistung, vorzunehmen. Es gibt unterschiedliche Methoden zur Wirtschaftlichkeitsberechnung von Mode rnisierungsmaßnahmen. Dynamische Berechnungen enthalten eine Großzahl von Parametern, um alle Einflüsse zu berücksichtigen, legen sich damit aber auch für einen langen Zeitraum fe st. Die statische Amortisationsberechnung verfährt hingegen deutlich einfacher, indem sie die Kosten durch die jährliche Einsparung teilt. Die Amortisationszeit dient vor allem als Vergleichsmaßstab der Energiesparmaßnahmen untereinander und bezüglich der Lebenszeit der Bauteile . Sie beinhaltet keine Prognose der Kostenentwicklungen in der Zukunft. Die tatsächlichen Amortisationszeiten können je nach Finanzierungskonditionen, Förderung und tatsächlichen zukünftigen Energiepreisentwicklungen auch kürzer bzw. länger ausfallen. Die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit einer Maßnahme sollte allerdings nicht allein den Ausschlag zur Entscheidung für oder gegen eine Maßnahme geben. Die untersuchten Energiesparmaßnahmen sind mit vielfachem Zusatznutzen verbunden. Gen annt seien insbesondere die konservatorischen Verbesserungen , die Wertsicherung des Gebäudes, geringere Abhängigkeit von zukünftigen Energiepreissteigerungen sowie Aspekte der Ästhetik und der Außendarstellung . Hinzu kommt die höhere Klimastabilität des ge samten Gebäudes durch ausgeglichenere Wand- und Fußbodentemperaturen und verminderte Zugeffekte durch Dämmmaßnahmen und Austausch von Fenstern, Türen, etc., was wiederum einen positiven Einfluss auf die Dimensionierung und Effizienz von Heizungs- und Klima-/Lüftungsanlagen hat. Da die zukünftigen Energiekostensteigerungen kaum einschätzbar sind, führen Investitionen in Energie - sparmaßnahmen auch zu de utlich höherer Kostensicherheit. Bei geminderten Verbrauchskosten fallen zukünftige Preissteigerungen entsprechend geringer aus. Die Folgekosten (Energiekosten, Wartungskosten, Umweltkosten, etc. ) von heute nicht getätigten Investitionen in Energieeinspar ung, sind langfristig nicht kalkulierbar. Bei der Entwicklung der nachfolgenden Varianten zur Energieeinsparung wurden alle hier sinnvoll umsetzbaren Möglichkeiten zum Einsatz erneuerbarer Energien berücksichtigt. Eine Möglichkeit zur Nutzung erneuerbarer Energien wird durch den bestehenden Fernwärmeanschluss bereits getätigt , da die Fernwärme der Rheinenergie durch erneuerbare Energien erzeugt wird . Die solare Nutzung zur Stromerzeugung über Photovoltaik im Dachbereich ist mit dem Denkmalschutz abzustimmen. Andere Alternativen wie Wärme - pumpe, BHKW, und Thermische Solaranlage kommen auf Grund der mangelnden baulichen Voraus - setzungen, bzw. geringen Abnahme im Objekt, nicht in Frage. Auf Grund des Denkmalschutzes sind die Maßnahmen an der Gebäudehülle hinsic htlich der Energieeffizienz nicht in gleichem Maße , entsprechend normalen Sanierungen möglich. So w urden bei sensibl en Bauteilen wie z.B. Fenster, Außenwand, Dächern, etc. individuelle Lösungen entwickelt und ggf. Kompromisse zwischen Energieeffizienz und erhaltenswerter Substanz geschlossen. ENERGETISCHE EINFLUSSFAKTOREN 4.2 Im vorliegenden Dokument wurden Modernisierungsvarianten unter dem Aspekt ihres Einflusses auf den Energiebedarf des Gebäudes untersucht. Effizienz beschreibt dabei allgemein die Wirksamke it von Maß - nahmen. Energieeffiziente Gebäude sind demnach Gebäude, die zur Erfüllung ihrer Nutzungsbedingungen einen möglichst geringen Energiebedarf aufweisen. Grundsätzlich kann man über folgende Faktoren Einfluss nehmen: 30 Baukörper- und Fassadengestaltung (z.B. kompakter Baukörper, solare Nutzung, etc.) Anteil erneuerbarer Energien energieeffiziente Verteilsysteme (Leitung und Kanäle) energieeffiziente Anlagentechnik und Beleuchtung (z.B. Wärmepumpen, BHKW, LED, etc.) Einsatz von Gebäudeautomationstechnik (z.B. Lichtsteuerung, Sonnenschutz, etc.) energieeffiziente Nutzerabstimmung für Gebäude und Anlagen (z.B. Betriebszeiten, Sommerabschaltung, etc.) VORTEILE DER ENERGETISCHEN SANIERUNGSMAßNAHMEN IM MAKK 4.3 Energiekosteneinsparungen um bis zu 43 %. Größerer Handlungsspielraum bei der Haushaltsplanung durch überschaubare Energiekosten. Kostensicherheit durch geringere Abhängigkeit von Energiepreisschwankungen. Wertsicherung des Gebäudes durch Umwandlung von Energiekosten in Investitionen. Förderung auch von Instandhaltungsanteilen der Maßnahmen Entlastung der Anlagentechnik durch höhere Klimastabilität Verbesserter Schallschutz durch neue Fenster und Wärmedämmung. Geringere Gefahr von Schimmelpilzbildung durch höhere Oberflächentemperaturen. Ästhetische Aufwertung des Gebäudes. Vorbildfunktion und Imageaufwertung des Museums. Übernahme von ökologischer Verantwortung Verbesserung der konservatorischen Anforderungen / UV-Schutz bei Variante Fenster, Glasdecke, LED Möglichkeit der Reaktivierung von Tageslichtkonzept für Innenräume EMPFEHLUNGEN FÜR DIE GESAMTSANIERUNG IN EINEM ZUG / 4.4 MAßNAHMENBÜNDEL Um die Sanierungsmaßnahmen baulich optimal aufeinander abstimmen zu können, die Investitionskosten so gering wie möglich zu halten und Förderprogramme des Bundes optimal ausnutzen zu können, ist die Durch - führung der ausgewählter Maßnahmen in einem Zug zu empfehlen. Zusätzlich werden Synergien (z.B. Gerüst, verringerte Nutzungsbeeinträchtigungen,…) genutzt und Probleme im A nschlussbereich (Wärmebrücken, wiederholte Bearbeitung,… ) vermindert. Eine Gesamtsanierung ist damit das wirtschaftlichste Vorgehen bei der energetischen Gebäudesanierung. Folgende Maßnahmen sollten entsprechend der Modernisierung „Maßnahmenbündel“ ausgeführt werden: Fenster: Austausch gegen Metallfenster, Denkmalschutzprofile, Uw= 1,4 W/m²k Glasdeck: Ertüchtigung durch oberseitige Glaskonstruktion, Ug=0,7 W/m²k Kellerdecke/FB-Heizung: unterseitige Anbringung von Mineralwolle-Platten / WLG, 12.00 cm Kellerdecke/Standard: Unterseitige Anbringung von Mineralwolle-Platten / WLG, 16.00 cm LED-Beleuchtung: Austausch der kompl. Beleuchtung gegen LED-Leuchten/Lampen Photovoltaik: Photovoltaikanlage mit ca. 95 kWp auf Südseite der Faltdächer Austausch von Kälteanlage und RLT Austausch von Heizungspumpen und Ertüchtigung der Verteilung 31 SANIERUNG IN SCHRITTEN / SANIERUNGSFAHRPLAN 4.5 Auch eine schrittweise Sanierung des Gebäudes ist möglich. Um die Sanierungsmaßnahmen konstruktiv und bauphysikalisch optimal aufeinander abstimmen zu können und die Investitionskosten so gering wie möglich zu halten, empfiehlt sich auch hier, die Maßnahmen zu kleineren Paketen zu kombinieren. Um eine hohe Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit der Einzelmaßnah men zu erreichen s ind zeitliche Abfolgen sinnvoll. Daher wird empfohlen, bei einer schrittweisen Sanierung der vorgeschlagenen Maß - nahmen folgenden Reihenfolge einzuhalten. Fenster- und Türeinbau wegen Anschlüsse zusammen oder vor Innendämmung Fenster und Dach wegen Gerüststellung zusammen ausführen. Heizung/Verteilung und Kälte/RLT-Anlagen möglichst als letzte Maßnahme, um die Leistung auf den verringerten Bedarf exakt anzupassen, was den Modulationsbereich der Anlagen vergrößert und die Investitionskosten verringert. Anmerkung: Bei Festlegung der Abfolge aller Einzelmaßnahmen sind hier organisatorische Abläufe des Museums von großer Bedeutung. Es sollten aber auch Bauteilzustand und Lebensdauer als maßgebliche Kriterien zur Entscheidung für eine Sanierung einfließen. WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 4.6 Die Wirtschaftlichkeitsbewertung erfolgt hier über die statischen Amortisationszeiten. Diese sind unbeeinflusst von unwägbaren Energiepreis - und Zinsentwicklungen und können individuell bewertet werden. Die statische Amortisationsb erechnung ist damit einfach nachzuvollziehen, muss aber auf die indi - viduelle Situation hin interpretiert werden. Somit ist auch eine Bewertung zu einem späteren Zeitpunkt, unter Berücksichtigung der Baukostenentwicklung, Zinsentwick lung und Energiepreisen, etc., möglich. Es lässt sich also auch bei geänderten Randbedingungen noch eine Bewertung der Maßnahmen vornehmen. Die Amortisationsberechnung dient einer Einschätzung der Rentabilität innerhalb der Lebenszeit und dem Vergleich der Wirtschaftlichkeit von Energiesparmaßnahmen untereinander. Hier wurde mit einer statischen Amortisation ohne Berücksichtigung von Finanzierungskosten, öffentlicher Fördermittel und Energiepreissteigerungen gerechnet. Zur Berechnung der Kosten und Wirtscha ftlichkeit wurden die gemittelten Energieverbrauchswerte von 2010 bis 2014 zu Grunde gelegt. Die Energiekosten beziehen sich auf den Stand Oktober bis 2016. ENERGIETRÄGER Energieverbrauch [kwh/a] Grundpreis [€/a] Arbeitspreis [€/100 kwh] Nah-/Fernwärme KWK / erneuerbare Brennstoff 1.480.615 50828,00 4,37 Strom-Mix 1.277.376 0,00 16,79 In der folgenden Tabelle ist die prognostizierte Energiekosteneinsparung den energetisch bedingten Sanierungskosten gegenübergestellt. Aus dem Verhältnis der energetisch bedingten Investitionskosten zur Energiekosteneinsparung ergibt sich die Amortisationszeit. Je kürzer die Amortisationszeit, desto wirt - schaftlicher ist die Maßnahme. 32 Vergleich bestand modernisierungsvariante Energiekosten jährlich Energiekosten- einsparung Energiekosten- einsparung jährlich Investitions- / vollkosten Energetische mehrkosten Amortisation* statisch €/a % €/a € € A Bestand 330.002 0,0 0 0 0 0,0 Maßnahmenbündel 187.910 43,1 142.092 6.314.187 1.598.923 11,3 Mod. 1 / Fenster 320.290 2,9 9.712 3.369.234 0 0,0 Mod. 2 / Glasdecke 325.750 1,3 4.252 1.109.865 1.109.865 261,0 Mod. 3 / Kellerdecke 324.546 1,7 5.456 165.863 165.863 30,4 Mod. 4 / Innendämmung 323.891 1,9 6.111 1.112.877 1.112.877 182,1 Mod. 5 / LED 306.542 7,1 23.460 162.119 129.695 5,5 Mod. 6 / PV 314.014 4,8 15.988 185.500 185.500 11,6 Mod. 7 / Kälte+RLT 249.444 24,4 80.558 1.284.306 0 0,0 Mod. 8 / Heiz.-Verteilung 317.986 3,6 12.016 37.300 8.000 0,7 * Die Berechnung der Amortisation erfolgte auf Basis der energetischen Mehrkosten. Der Anteil der energetischen Mehrkosten kann, je nach Maßnahme, zwischen 0 % und 100 % der Vollkosten variieren. Die Vollkosten hingegen beinhalten zusätzlich die ohnehin anstehenden Instandhaltungskosten der Maßnahmen. Mod. 1 un d 7 weisen keine energetischen Mehrkosten auf, da energetische Anforderungen in gesetzlichen Bestimmungen schon enthalten sind. Die Amortisation wurde ohne Berücksichtigung möglicher Förderungen und der Finanzierungskosten gerechnet. Bei Einbeziehung öffentlicher Fördermittel verbessert sich die Wirtschaftlichkeit von förderfähigen Maßnahmen; ebenso verkürzt sich die Amortisation bei steigenden Energiepreisen. 0 € 1.000.000 € 2.000.000 € 3.000.000 € 4.000.000 € 5.000.000 € 6.000.000 € 7.000.000 € Investitionskosten / Vollkosten € energetische Mehrkosten € ANTEIL ENERGETISCHE MEHRKOSTEN ZU VOLLKOSTEN 33 Jährliche Energiekosten im Vergleich von Bestand zu erfolgter Sanierung. Die Umsetzung der Maßnahmen führen zu dauerhaften Einsparungen von Energie. Diese Mittel lassen sich nach der Deckung der Finanzierungskosten für sinnvolle Investitionen verwenden. 0 € 50.000 € 100.000 € 150.000 € 200.000 € 250.000 € 300.000 € 350.000 € ENERGIEKOSTEN JÄHRLICH IN EURO Energiekosten / jährlich €/a 0 € 20.000 € 40.000 € 60.000 € 80.000 € 100.000 € 120.000 € 140.000 € 160.000 € ENERGIEKOSTENEINSPARUNG / JÄHRLICH IN EURO Energiekosteneinsparung / jährlich €/a 34 Jährliche Energiekosteneinsparung in Prozent im Vergleich von Bestand zu erfolgter Sanierung Umwandlung von Energiekosten in wertsteigernde Investition. Die energetischen Gesamtkosten nach einer Modernisierung unterbieten dabei häufig die reinen Ausgaben für Energie des Bestandes. Wesentliches Kriterium zur Beurteilung eines Maßnahme npakets – hier auch Modernisierung genannt – ist die Wirtschaftlichkeit. Selbstverständlich ist sie nicht das einzige Kriterium für eine Empfehlung , da auch weitere Gründe, wie Modernisierungsbedarf, Mängelbeseitigung, bauphysikalische Schwachstellen, etc. von großer Bedeutung sind. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 ENERGIEKOSTENEINSPARUNG PROZENTUAL Energiekosteneinsparung % 0 € 50.000 € 100.000 € 150.000 € 200.000 € 250.000 € 300.000 € 350.000 € 400.000 € ENERGIEKOSTEN UND ENERGETISCHE MEHRKOSTEN PRO JAHR energetische Mehrkosten / jährlich €/a Energiekosten / jährlich €/a 35 Entscheidend für die wirtschaftliche Bewertung ist nicht alleine die kürzeste Amortisationszeit . Weitere Einflussfaktoren sind z.B. die Wertsteigerung und Werterhaltung die Finanzierungsmöglichkeit der maximale Fördermitteleinsatz sichere Anlagenform steuerliche Vorteile zusätzlicher Kapitalwert nach Amortisation Einige Kriterien können hier nicht Gegenstand der Bewertung sein. So ist es nicht die Aufgabe eines Beratungsberichts, die steuerliche Gestaltung oder die Höhe der Kreditaufnahme etc. zu empfehlen. ENERGIE- UND SCHADSTOFFEINSPARUNGEN 4.7 Neben der wirtschaftlichen Betrachtung sprechen auch , wie schon aufgeführt, Gründe der Ökologie und Nachhaltigkeit für eine Sanierung des Gebäudes. Dabei ist die Endenergie die berechnete Energiemenge , die der Anlagentechnik zur Verfügung gestellt wird, um die festgelegten Nutzungsrandbedingungen einzuhalten. Dabei hilft die Betrachtung der Primärenergie, mit Einbeziehung der vorgelagerten Prozessketten außerhalb des Gebäudes bei der Gewinnung, Umwand lung und Verteilung , zur Bewertung des tatsächlich entstanden Aufwands und damit der Umweltbelastung. Eine energetische Sanierung sollte auch immer eine Verringerung der Emission des Treibhausgases CO2 bewirken. Während für die Höhe des Endenergiebedarfs d ie Verbesserung der energetischen Eigenschaften des Gebäudes und der Anlage die wesentliche Rolle spielen, ist für die Reduzierung des Primärenergiebedarfs und der CO2-Emission auch die Verwendung eines möglichst ökologischen Brennstoffs wichtig. Reduktion des Endenergiebedarfs nach Bedarfsberechnung / Brennstoffbedarf 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 2.500.000 3.000.000 3.500.000 4.000.000 4.500.000 BRENNSTOFFBEDARF [kwh/a] Strom-Mix Nah-/Fernwärme KWK, erneuerb. Brennstoff 36 Reduktion des Primärenergiebedarfs nach Bedarfsberechnung / ökologische Bewertung Die verwendete Fernwärme wird über erneuerbare Energien gewonnen und mit dem Primärenergiefaktor 0 gerechnet. Daher kein Primärenergiebedarf bei der Fernwärme. Lebenszykluskosten Die Lebenszykluskosten zeigen die Gesamtkosten einer Maßnahme über die zu erwartende Lebensdauer auf. Dabei werden zu den jährlichen Energiekosten auch Betriebs- und Umweltfolgekosten eingerechnet. Hier ist die Einsparung der Maßnahmen über deren Lebenszyklus dargestellt. Eine Maßnahme ist dann wirtschaftlich, wenn innerhalb der Lebensdauer die eingesparten Energiekosten höher sind als die erforder - lichen Investitionskosten. Finanzierungskosten, aber auch e ingesparte Betriebskosten wurden hier zur Vereinfachung vernachlässigt. 0 € 500.000 € 1.000.000 € 1.500.000 € 2.000.000 € 2.500.000 € 3.000.000 € 3.500.000 € 4.000.000 € energetische Mehrkosten € Einsparung auf Lebensdauer € ENERGETISCHE MEHRKOSTEN / EINSPARUNG ÜBER LEBENSZYKLUS 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 2.500.000 ÖKOLOGISCHE BEWERTUNG [kwh/a] Strom-Mix 37 5 MAßNAHMEN ZUR ENERGIEEINSPARUNG MAßNAHMENBÜNDEL / FEN+GLASDA+KD+LED+PV+KÄLTE/RLT+HEIZ.-VERTEILUNG 5.1 Die Sanierung in einem Zug beinhaltet folgende Maßnahmen: Fensteraustausch gegen Metallfenster, Denkmalschutzprofile / Uw= 1,4 W/(m²K) Ertüchtigung der Glasdecken zum unbeheizt. DG mit Glaskonstruktion, Uw = 1,0 W/(m²K) Dämmung der Kellerdecke, kaltseitig mit 12 bzw. 16 cm Mineralfaserplatte, WLG 035, neuer U- Wert= 0,9 W/(m²K) Austausch der Beleuchtung gegen LED-Leuchten, inkl. Steuerung. PV-Anlage auf Südseite der Faltdachkonstruktion, 95 kWp multikristaline PV Austausch von Kälteanlage und RLT Austausch von Heizungspumpen und Ertüchtigung der Verteilung Eine detailierte Beschreibung der einzelnen Maßnahmen erfolgt unter 5.2 Übersicht zu Einsparungen / verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 1.030.343 1.268.934 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 1.510.037 1.247.954 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 937.624 542.991 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 572.413 704.963 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 187.910 142.092 [€/a] Gesamtinvestition 6.314.187 [€] Kosten Instandhaltung 4.715.264 [€] Kosten energetisch 1.598.923 [€] Förderung (KfW) 233.713 [€] Nutzungsdauer 26,6 [Jahre] Amortisation 11,3 [Jahre] Hinweise Die Wirtschaftlichkeitsbewertung erfolgt über eine Kosten-Nutzen-Analyse auf Basis der energetischen Mehrkosten. Öffentliche Fördermittel wurden nicht einbezogen, da diese häufig kurzfristigen Änderungen unterliegen und die Beratungs ergebnisse somit ihre Aussagekraft verlieren würden . Die tatsächlichen Amortisationszeiten können aber, je nach Finanzierungskonditionen, Einbeziehung öffentlicher Förderung und der tatsächlichen zukünftigen Energiepreisentwicklung auch deutlich kürzer ausfallen. Die dem Bestand zu grunde liegenden Verbrauchsdaten wurden von 201 0 bis 2014 aufgenommen. Durch zwischenzeitlich durchgeführte Teilmaßnahmen im Rahmen der Instandhaltung sind die hier prognostizierten Einsparungen nur in ihrer Gesamtheit gültig. 38 Finanzierung und Zuschüsse Für die Gesamtsanierung in einem Zuge würden im Rahmen einer Vollfinanzierung derzeit folgende Förderung aus Bundesmitteln in Betracht kommen: KfW: Programm „IKU -Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. 5 % Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. Der Antrag auf Gewährung eines KfW -Darlehens ist vor Beginn der Sanierungsarbeiten bei Ihrem Finanzierungspartner zu erstellen. Zusätzlich ist die Bestätigung zum Antrag durch einen zugelassenen Sachverständigen erforderlich. Weitere Informationen und aktuelle Konditionen finden Sie unter: www.kfw.de Für die energetische Fachplanung und Baubegleitung durch einen anerkannten Experten , kann ein Zuschuss in Höhe von 50 % der förderfähigen Kosten – max. 4.000 € – direkt bei der KfW beantragt werden. BMUB/Bafa: „Heizungsoptimierung“ Maßnahmen zur Förderung der Energieeffizienz und Reduzierung der Treibhausgasemission z.B. durch Austausch der Pumpen und Durchführung von hydraulischen Abgle ich. Gefördert durch Zuschuss. 39 EINZELMASSNAHMEN 5.2 Modernisierung 1 / Fenster Maßnahmen dieser Modernisierung: Fenster, Austausch gegen Metall-Fenster mit Denkmalschutzprofilen-2-fach-Glas, neuer Uw-Wert: 1,40-1,70 W/m²K, g-Wert 0,38, ca.3 cm Leibungsdämmung Nebenarbeiten wie Planungskosten, Putz-, Maler- und Trockenbauarbeiten. Gerüststellung etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / Verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.290.671 8.606 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.549.323 208.668 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.276.728 203.887 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.272.595 4.781 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 320.290 9.712 [€/a] Gesamtinvestition 3.369.234 [€] Kosten Instandhaltung 3.369.234 [€] Kosten energetisch 0 [€] Förderung (KfW) 0 [€] Nutzungsdauer 30 [Jahre] Amortisation 0 [Jahre] Hinweise Die Vollkosten entsprechen bei dieser Maßnahme den konventionellen Sanierungskosten. Durch die Ausführung nach EnEV-Niveau fallen keine energetischen Mehrkosten an. Wartungskosten bleiben unberücksichtigt, da auch schon im Bestand erforderlich. Zusätzlicher Mehrwert Verbesserung der konservato rischen Anforderungen durch UV -Filter in der Verglasung , Verringerung der Wärmeverluste durch verbesserte Luft dichtheit, Verminderung des sommerlichen Wärmeeintrags durch Sonnenschutzglas. Förderfähigkeit KfW: Programm „IKU-Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. KfW: Programm „ IKU-Investitionskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maßnahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich . Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 40 Modernisierung 2 / Glasdecke-Decke zu unbeheiztem Dachgeschoss Maßnahmen dieser Modernisierung: Ertüchtigung der bestehenden Glasoberlichter durch eine aufgesetzte Pfosten-Riegelkonstruktion mit 3-fach- Glas, Ug=0,70 W/m²K, neuer Uw-Wert: 1,00 W/m²K. Anschluss der neuen Konstruktion an die Dämmebene der obersten Geschossdecke. Nebenarbeiten wie Trockenbau-, Putz-, und Malerarbeiten etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.297.465 1.812 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.663.557 94.434 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.387.187 93.428 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.276.370 1.006 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 325.750 4.252 [€/a] Gesamtinvestition 1.109.865 [€] Kosten Instandhaltung 0 [€] Kosten energetisch 1.109.865 [€] Förderung (KfW) 55.493 55.493 [€] Nutzungsdauer 30 [Jahre] Amortisation 261 [Jahre] Hinweise Die energetischen Mehrkosten entsprechen den Vollkosten, da diese Modernisierung energetisch motiviert ist und keine Instandhaltungsmaßnahmen angenommen wurden. Auf Grund des bestehenden Denkmalschutzes ist eine energetische Anpassung an die heutigen EnEV -Standards, über eine zusätzliche Glasebene, nicht zwingend erforderlich. Eine Sanierung der bestehenden Konstruktion wäre rechtlich möglich. Die vorgesehene aufgesetzte Glasebene bietet aber bauphysikalische und energetische Vorteile. Die Sanierung der bestehenden Verglasung ist in den Kosten nicht enthalten , da hierzu eine detailie rte Betrachtung erforderlich ist. Fördermittel blieben bei der Berechnung der Amortisation unberücksichtigt. Zusätzlicher Mehrwert Als zusätzlich kultureller Mehrwert können die Glasoberlichter, als denkmalpflegerisch bedeutsamer Gestaltungsbestandteil, wieder reaktiviert werden und die Belichtung der innenliegenden Austellungsräume übernehmen. Verbesserung der konservatorischen Anforderungen durch UV -Filter in der Verglasung. Als Nebeneffekt wird eine höhere Luftdichtheit erzielt. Förderfähigkeit KfW: Programm „IKU -Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. KfW: Programm „IKU -Investitonskredit Kommunale und Soziale U nternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maß - nahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank. Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 41 Modernisierung 3 / Kellerdecke Maßnahmen dieser Modernisierung Dämmung der Kellerdecke, kaltseitig mit 12 cm Mineralfaserplatte, WLG 035 im Bereich /Fußbodenheizung bzw. 16 cm Mineralfaserplatte, WLG 035 im Bereich normaler Bodenaufbau, neuer U-Wert=0,9 W/(m²K). Nebenarbeiten wie Elektroarbeiten zu r Um-Installation der Beleuchtung etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.296.465 2.812 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.637.577 120.414 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.361.763 118.852 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.275.814 1.562 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 324.546 5.456 [€/a] Gesamtinvestition 165.863 [€] Kosten Instandhaltung 0 [€] Kosten energetisch 165.863 [€] Förderung (KfW) 8.293 8.293 [€] Nutzungsdauer 40 [Jahre] Amortisation 30,4 [Jahre] Hinweise Die energetischen Mehrkosten entsprechen den Vollkosten, da diese Modernisierung rein energetisch motiviert ist und keine Instandhaltungsmaßnahmen anfallen. Fördermittel blieben bei der Berechnung der Amortisation unberücksichtigt. Förderfähigkeit KfW: Programm „IKU -Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. KfW: Programm „IKU-Investitonskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maß - nahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank. Kommunal Invest “ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte . Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 42 Modernisierung 4 / Innendämmung Maßnahmen dieser Modernisierung Dämmung der Außenwände, innenseitig mit kapillaroffenem Dämmsystem. 8 cm Dämmplatte, WLG 040, neuer U-Wert= 0, 35 W/(m²K) und Lehm - bzw. Kalkputz. Anschließende Bauteile, wie Wände, Decken und Böden erhalten eine flankierende Dämmung. Im Leibungsbereich Dämmung bis an Fenster her anführen. Nebenarbeiten, wie fla nkierende Dämmung, Putz -, Maler-, Trockenbau- und Elektroarbeiten etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / Verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.295.362 3.915 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.624.339 133.652 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.349.138 131.477 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.275.201 2.175 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 323.891 6.111 [€/a] Gesamtinvestition 1.112.877 [€] Kosten Instandhaltung 0 [€] Kosten energetisch 1.112.877 [€] Förderung (KfW-219) 55.644 55.644 [€] Nutzungsdauer 40 [Jahre] Amortisation 182,1 [Jahre] Hinweise Die energetischen Mehrkosten entsprechen den Vollkosten, da diese Modernisierung rein energetisch motiviert ist und keine Instandhaltungsmaßnahmen anfallen. Bei der Durchführung dieser Maßnahme sollten vorab die Strangleitungen und Heizflächen erneuert werden, da hier ein dringender Instandhaltungsbedarf besteht. Die Kosten dazu sind in dieser Maßnahme nicht enthalten, da diese in Ihrem Umfang für eine belastbare Aussage zu komplex sind. Im Vorfeld einer Sanierung sind diese Kosten noch einmal gesondert zu berechnen. Zur Ermittlung des überschlägigen Einsparpotentials ist eine Untersuchung in der hier dargestellten Form jedoch trotzdem sinnvoll. Außerdem sind bei der Auswahl der Dämmstoffe detail lierte Eignungsprüfungen, anhand von z.B. WUFI -Nachweis, Herstellerbestätigung, Referenzen, etc. vorzunehmen. Fördermittel blieben bei der Berechnung der Amortisation unberücksichtigt. Förderfähigkeit KfW: Programm „IKU -Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. KfW: Programm „IKU -Investitonskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maß - nahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.K ommunal Invest“ Investitionsma ßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, si nd möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 43 Modernisierung 5 / LED-Beleuchtung Maßnahmen dieser Modernisierung Umstellung der Beleuchtungsanlage auf LED -Technik. Ersatz der bestehenden Leuchten, Strahler, und Seil- systeme, aber auch Austausch von Lampen durch Retrofits (Vitrinen, Kassettendecke, etc.) Die neue Anlage besitzt eine zentrale Steuerung mit zeitabhängiger Schaltung. Nebenarbeiten wie Maler- und Trockenbauarbeiten etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / Verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.035.57 263.702 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.637.514 120.477 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.506.639 26.024 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.130.875 146.501 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 306.542 23.460 [€/a] Gesamtinvestition 162.119 [€] Kosten Modernisierung Anteil ca. 20 % [€] Kosten energetisch Anteil ca. 80 % [€] Förderung (PTJ) 40.530 40.530 [€] Nutzungsdauer 15 [Jahre] Amortisation 5,5 [Jahre] Hinweise Die energetischen Mehrkosten haben einen Anteil an den Vollkosten von ca. 80 % , die restlichen 20 % entfallen auf restauratorisch motivierte Modernisierungs maßnahmen. Zur weiteren Verbesserung der Energieeffizienz sollte die Möglichkeit von Steuerungen über Tageslichtsensoren , Bewegungsmelder, Dim- mer, Optimierung im Rahmen der zentralen Lichtsteuerung, etc. im konkreten Einzelfall jeder Zone geprüft werden. Fördermittel blieben bei der Berechnung der Amortisation unberücksichtigt. Zusätzlicher Mehrwert Verbesserung der konservatorischen Anforderungen durch verminderte UV -Strahlung der Leuchtmittel. Die verringerte Wärmeabgaben vermindern zudem die inneren Lasten , was im sommerlichen Kühlbetrieb zu Einsparungen führt. Die lange Lebenszeit der Leuchtmittel verlängern die Wartungsintervalle und entlasten damit die Haustechniker. Förderfähigkeit BMUB/PTJ: „Kommunalrichtlinie“ Maßnahmen zu r Reduzierung der Treibhausgase mission z.B. durch L ED- Innen- und Hallenbeleuchtung. Gefördert durch Zuschuss bis 25 %. Alternativ: KfW: Programm „IKU-Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. Alternativ: KfW: Programm „IKU -Investitonskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maßnahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 44 Modernisierung 6 / Photovoltaikanlage / PV Maßnahmen dieser Modernisierung Installation einer Photovoltaikanlage mit 95 kWp, Multikristallin, zur vollständigen Eigenstromnutzung auf den Südseiten der Faltdächer, Zusatzmaßnahmen für Denkmalschutz. Nebenarbeiten wie Maler- und Putzarbeiten etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / Verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.127.875 171.402 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.662.768 95.223 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.480.615 0 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.182.153 95.223 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 314.014 15.988 [€/a] Gesamtinvestition 185.500 [€] Kosten Instandhaltung 0 [€] Kosten energetisch 185.500 [€] Förderung 0 0 [€] Nutzungsdauer 25 [Jahre] Amortisation 11,6 [Jahre] Hinweise Die energetischen Mehrkosten entsprechen den Vollkosten, da diese Modernisierung rein energetisch motiviert ist und keine Instandhaltungsmaßnahmen anfallen. Der erzeugte Strom kann direkt und vollständig in den Eigenverbrauch einflie ßen. Eine Pufferung durch Stromspeicher ist voraussichtlich nicht erforderlich. Die Sanierung der bestehenden Massiv - und Glasdächer ist in den Kosten nicht enthalten, da hierzu detaillierte Planungen und Berechnungen erforderlich sind. Fördermittel blieben bei der Berechnung der Amortisation unberücksichtigt. Zusätzlicher Mehrwert Verminderung des sommerlichen Wärmeeintrags und der UV -Strahlung durch weitgehende Verschattung der Süd-Anteile der Glasdächer. Förderfähigkeit KfW: Programm „IKU -Investitonskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maßnahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 45 Modernisierung 7 / Kälte- / RLT-Anlagen Maßnahmen dieser Modernisierung Austausch der beiden Kälteanlage n mit Schraubenverdichtern und Ersatz der bestehenden , alten RLT- Anlagen durch moderne Anlagen mit stufenloser Leistungsregelung, Wärmerückgewinnung 70 %, Umluft - betrieb, Befeuchtern und effizienten Lüftern, Leitungsdämmung im zugängigen Bereich. Nebenarbeiten, wie Elektroarbeiten, etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 1.469.984 829.293 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.223.957 534.034 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.407.299 73.316 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 816.658 460.718 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 249.444 80.558 [€/a] Gesamtinvestition 1.284.306 [€] Kosten Instandhaltung 1.284.306 [€] Kosten energetisch 0 [€] Förderung (Bafa) 214.777 214.777 [€] Nutzungsdauer 15 [Jahre] Amortisation 0 [Jahre] Hinweise Die Vollkosten entsprechen bei dieser Maßnahme den konventionellen Sanierungskosten. Durch die Aus - führung nach EnEV-Niveau fallen keine energetischen Mehrkosten an. Wartungskosten blieben unberücksichtigt, da auch schon im Bestand erforderlich. Die zwischenzeitlich bzw. noch in 201 7, ausgetauschten Kälteanlage n mit Schraubenverdichtern erzielen bereits einen Teil der hier angenommenen Einsparung , der aber im Einzelnen nicht dargestellt werden kann . Weitere Verbesserungen, wie eine Steuerung mit lastabhängig-gleitender Betriebsweise sind ebenfalls für 2017 geplant. In der Kostenannahme enthalten sind alle zuvor genannten Maßnahmen. Die Kosten der Mess - und Regeltechnik in der Kostenannahme , werden im Rahmen des Aufbaus einer Management-Bedien-Ebene zusammen mit einer automatischen Ene rgieverbrauchserfassung installiert, und sind in dieser Maßnahme nicht enthalten. Förderfähigkeit BMUB/Bafa: „Kälterichtlinie“ Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemission z.B. durch Au stausch der Kälte- / Klimaanlagen. Gefördert durch Zuschuss. Alternativ: KfW: Programm „IKU-Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen im Baudenkmal. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. Alternativ: KfW: Programm „IKU-Investitionskredit Kommunale und Soziale Unternehmen“ (Programm Nr.148) Maßnahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 46 Modernisierung 8 / Heizung und Wärmeverteilung Maßnahmen dieser Modernisierung Austausch der bestehenden Wärmetauscher der Fernwärmeübergabe , Austausch der Pumpen aller Verteilungsstränge, Austausch der Regelung zu PI -Reglern. Ergänzung / Erneuerung der zugängigen Leitungsdämmung. Nebenarbeiten, wie Elektroarbeiten, etc. sind in der Kostenannahme enthalten. Übersicht zu Einsparungen / verbrauchsangepasst IST-ZUSTAND VARIANTE EINSPARUNG EINHEIT energetisch Primärenergie gesamt 2.299.277 2.270.671 28.606 [kWh/a] Endenergie gesamt 2.757.991 2.528.186 229.805 [kWh/a] Endenergie Fernwärme 1.480.615 1.266.702 213.913 [kWh/a] Endenergie Strom 1.277.376 1.261.484 15.892 [kWh/a] wirtschaftlich Energiekosten / jährlich 330.002 317.986 12.016 [€/a] Gesamtinvestition 37.300 [€] Kosten Instandhaltung 29.300 [€] Kosten energetisch 8.000 [€] Förderung (Bafa) 1.950 1.950 [€] Nutzungsdauer 26,6 [Jahre] Amortisation 0,7 [Jahre] Hinweise Die Vollkosten beinhalten die energetischen Mehrkosten und konventionellen Sanierungskosten. Wartungs- kosten blieben unberücksichtigt, da auch schon im Bestand erforderlich. Förderfähigkeit BMUB/Bafa: „ Heizungsoptimierung“ Maßnahmen zur Förderung der Energieeffizienz und Reduzierung der Treibhausgasemission z.B. durch Austausch der Pumpen und Durchführung von hydraulische m Abgleich. Gefördert durch Zuschuss. KfW: Programm „IKU -Energieeffizient Bauen und Sanieren“ (Programm Nr.219) Einzelmaßnahmen. Gefördert durch zinsgünstige Kredite, zzgl. Tilgungszuschuss, Baubegleitung erforderlich. KfW: Programm „IKU -Investitionskredit Kommunal e und Soziale Unternehmen“ (Pro gramm Nr.148) Maß - nahmen zur Energieeinsparung. Gefördert durch zinsgünstigen Kredit. NRW-Bank: „NRW.Bank.Kommunal Invest“ Investitionsmaßnahmen für kommunale Projekte. Gefördert durch zinsgünstige Kredite. Weitere Fördermaßnahmen und Veränderungen der hier aufgeführten, sind möglich. Die Kumulierbarkeit der Fördermittel ist im Einzelfall zu prüfen. 47 6 BESCHREIBUNG ZU MASSNAHMEN FENSTERAUSTAUSCH 6.1 Der Austausch der bestehenden Fenster befindet sich derzeit in konkreter Vorbereitung zur Umsetzung und ist bereits umfänglich geplant. Deshalb wird hier auf eine weiter e Beschreibung verzichtet und auf die bestehende Planung verwiesen. GLASDECKE ZU DACHGESCHOSS 6.2 Auf die vorhandene Stahlkonstruktion wird eine separate Pfosten -Riegel-Konstruktion aufge setzt. Die bestehende Stahlkonstruktion ist hinsichtlich der zusätzlichen Lasten und ihres Zustands zu prüfen und ggf. zu ertüchtigen. Die Pfosten -Riegel-Konstruktion erhält eine 3 -fach-Verglasung mit Ug= 0,7 W/m²K und UV-Filter. Die Anschlüsse zur bestehe nden Dämmung der obersten Geschossdecke sind in g leicher Dämm- stärke vorzunehmen. Eine Sanierung der bestehenden Deckenverglasung ist g esondert zu betrachten, auch hinsichtlich einer zeit - gleichen oder späteren Ausführung. Es ist zu erwägen, ob die bestehe nde Beleuchtung über Teilen der Glasdecken in einer zeitgemäßen LED-Ausführung, wieder reaktiviert wird. KELLERDECKENDÄMMUNG 6.3 Mineralische Dämmung Die einfachste Möglichkeit Wärmeverluste durch Decken zum unbeheizten Keller zu minimieren, ist in der Regel die Anbringung einer unterseitigen Dämmung. Die Maßnahme wirkt sich gleichzeitig positiv auf die Klimastabilität aus, da die Oberflächentemperatur der Bodenflächen deutlich erhöht wird. Auf die Unterseite der Massivdecke werden mineralische Dämmplatten aufgeklebt oder -gedübelt und je nach Dämmstoff und Anforderungen an den Brandschutz ggf. verputzt. Bei direkt unter der Decke verlauf - enden Installat ionen müssen die entsprechenden Bereiche ausgespart werden, um eine aufwendige Verlegung der Leitungen zu vermeiden. Bei der Verwendung weicher Dämmstoffe (z.B. Mineralfasermatten) ist eine entsprechende Unterkonstruktion erforderlich. Je nach Anforderunge n kann die Dämmschicht anschließend verputzt oder bekleidet werden. Die Leitungen sollten vor der Maßnahme einer genauen Prüfung auf mögliche Leckagen unterzogen werden. Wird eine Kellerdecke nachträglich von unten gedämmt, begrenzt die Energieeinsparvero rdnung (EnEV) 2009 den Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) auf UG <= 0,30 W/(m²K). Bei Einsatz geeigneter (feuchteunempfindlicher) Dämmstoffe und trockenen Kellerwänden ist die dar - gestellte Maßnahme feuchtetechnisch unproblematisch. Sind einbindende Ke llerwände durch aufsteigende Feuchte belastet, sind im Voraus Maßnahmen zur Trockenlegung zu ergreifen. INNENDÄMMUNG 6.4 Kapillaraktive Innendämmung Eine Innendämmung kann dann sinnvoll sein, wenn aus rechtlichen (Abstandsflächen, Besitzverhältnisse) oder denk malpflegerischen Gründen das Anbringen einer Außendämmung nicht möglich und der Regen - schutz der Wand gewährleistet ist. Bei Verwendung feuchteunempfindlicher oder kapillaraktiver Dämmstof fe (z.B. Kalziumsilikatplatten ) wir d keine Dampfbremse angeordnet. 48 Beim Einbau von innenraumseitigen Dämmschichten, begrenzt die Energieeinsparverordnung (EnEV) 2009 den U -Wert der Wand auf UAW <= 0,35 W/(m²K). Innendämmungen reduzieren den Wärmedurchgang durch die Gebäudehülle nicht im gleichen Maß, wie es bei Außendämm ungen der Fall ist, da die Verluste über Wärmebrücken überproportional zunehmen. Durch Innendämmung sinkt insgesamt die Temperatur innerhalb der Massivwand. Daher sind in diesem Bereich geführte Installationsleitungen von Heizung und Wasser einer Frostgefa hr ausgesetzt und es müssen entsprechend vorbeugende Maßnahmen (z.B. nach - trägliche Dämmung wenn möglich, Verlegung) getroffen werden. Eine bes ondere Beachtung verdienen die Wärmebrücken an den einbindenden Bauteilen, wie Zwischen - wänden und Geschossdecken. Diese durchdringen die Wärmedämmung und binden in die nun kältere Außenwand ein, wo sie stärker auskühlen als ohne Innendämmung Bei einer Innendämmung der Außenwand wird bei niedrigen Außenlufttemperaturen i.d.R. die Taupunkt - temperatur im Inneren des Bauteils unterschritten. Daher muss der Transport von Wasserdampf aus der Raumluft in die Wand begrenzt werden um Tauwasserausfall zu vermeiden. Bei Einsatz diffusionsdichter Dämmstoffe und bei ka pillaraktiven Dämmstoffen (z.B. Kalz iumsilikatplatten) kann auf die Dampfbremse verzichtet werden. Eine Simulation des feuchtetechnischen Verhaltens der Konstruktion und aller Anschlüsse liefert eine ausreichende Planungssicherheit. Die Dämmebene soll in Anschlussbereichen an Dachflächen (Tr aufe, Ortgang, Attika) oder an die Dämmung der obersten Geschossdecke möglichst ohne Unt erbrechung durchgeführt werden. In die Außenwand einbindende Bauteile (Innenwände und Geschossdecken) stellen massive Wärmebrücken dar, die möglichst mit ca. 50 cm brei ten und mind. 2 cm starken Dämmstreifen mit niedriger Wärmeleitfähigkeit überdämmt werden sollten (Vermeidung von Transmissionswärmeverlusten, Tauwasser und Schimmelpilzbildung). Diese Maßnahme ist gestalterisch oft nur schwer oder gar nicht zu realisieren . Anschlüsse an Fenster und Türen sind unbedingt luftdicht auszuführen. Laibungen sollten zur Vermeidung von Schimmelpilz - und Tau- wasserbildung unbedingt mit mindestens 2 cm Dämmstoff gedämmt werden. Vorteile äußeres Erscheinungsbild bleibt erhalten schnellere Aufheizung der Räume im Winter witterungsunabhängig montierbar kein Gerüst erforderlich kann raum- oder wohnungsweiseausgeführt werden genehmigungsfrei Nachteile bauphysikalische Prüfung erforderlich Begrenzung der Dämmstärke, da sonst zu hohe Wärmebrückeneffekte auftreten Verlust von Nutzfläche Nutzungseinschränkungen bei Montage im bewohnten Zustand Durchdringungen sollten vermieden werden / Wärmebrücken Rissbildung durch thermische Spannungen der Bestandswand möglich Wärmespeicherfähigkeit der Wand ist nicht mehr nutzbar 49 LED-BELEUCHTUNG 6.5 In den letzten Jahren hat sich die LED -Beleuchtung in qualitativer und wirtschaftlicher Hinsicht enorm entwickelt und dominiert mittlerweile die Anwendungen . Die Vorteile einer LED -Beleuchtung lieg en neben ihrer hohen Energieeffizienz auch in der Langlebigkeit und dem damit verbundenen geringen Wartungsauf- wand. Ein weiterer Vorteil von LED s liegt in der geringen UV -Strahlung der Leuchtmittel, der im Anwendungsfall Museum besondere Bedeutung zukommt. Sämtliche Merkmale, wie z.B. Farbwiedergabe, Farbtemperatur aber auch die Lichtausbeute und Lebensdauer unterliegen qualitativen Schwankungen in z.T. preislicher Abhängigkeit und müssen gesondert definiert werden. Effizienz von Leuchtmittel im Vergleich (Lichtstrom / Energieeinsatz) Glühlampe ca. 12 lm/W Niedervolt Halogen ca. 23 lm/W Kompakt-Leuchtstofflampe (ESL) ca. 70 lm/W Leuchtstofflampem ca. 85 lm/W LED-Retrofits ca. 90 lm/W LED-Leuchten ca. 150 lm/W Hier wurde von einer kompletten Umstellung der bestehenden Beleuchtung auf LED ausgegangen. Eine Ausnahme bilden hier ggf. selten begangene Keller und Technikräume, die mit Leuchtstoffröhren aus - gestattet sind. Sollten sich in den zuvor genannten Räumen doch noch Glühlampen befinden, so sind diese durch Restbestände von Kompaktleuchtstofflampen(ESL) oder LED-Retrofits auszutauschen. Beim Austausch der Beleuchtung wird nach Leuchtmittel und kompletter Lampe unterschieden. Leuchtmittel (Glühlampe, Neonröhre, Halogenstrahler, etc. ) können durch Retrofits ersetzt werden, ohne die Leuchte selbst zu erneuern. Diese enthalten dann die komplette Elektronik in der Lampenfassung, was zu größerer Erwärmung und geringerer Lebensdauer gegenüber LED -Leuchten führt. Auch ist die Effizienz, also die Lichtausbeute/W etwas geringer. LED -Retrofits werden über die aufgeführten Förderprogramme nicht gefördert, rechnen sich wirtschaftlich aber i.d.R trotzdem. Komplette Leuchten und Beleuchtungssysteme aber auch Strahler können durch entsprechende LE D- Leuchten, bzw. -Systeme oder -Strahler ersetzt werden. Hier kann dann die optimale Auslegung der Beleuchtung für jeden Einsatzbereich erreicht werden. Durch die Trennung der Elektronik vom Leuchtmittel wird die Temperatur am Leuchtmittel reduziert und eine deutlich längere Lebenszeit erzielt. Die Abstimmung von Leuchtmittel und Reflektoren führt zu einer höhere Energieeffizienz und eine r gezielten Lichtsteuerung. An die Beleuchtung der Ausstellungsräume werden folgende Anforderungen gestellt . Leuchtenlichtstrom (lm); nach Bestand bzw. Angaben / Lichtplaner Farbwiedergabe Ra>=0,9; bzw. Angaben / Lichtplaner Farbtemperatur K = 4000; bzw. Angaben / Lichtplaner Mittlere Lebensdauer L90 > 50.000 h bei Leuchten Mittlere Lebensdauer L90 > 20.000 h bei Leuchtmitteln Farbtoleranz +- 3 K; bzw. Angaben / Lichtplaner Zur Planung und Auslegung im Rahmen des Austauschs der Beleuchtung bzw. Beleuchtungssysteme und Anlagen, ist immer ein Lichtplaner hinzu zu ziehen , der auch konzeptionelle Betreiberwünsche mit auf - nehmen ka nn. Des Weiteren ist die Einbindung in eine zentrale Lichtsteuerung vorzunehmen, die auch Module zur Energieeinsparung, wie Tageslichtsteuerung, Dimmung, Nutzungssteuerung, etc. beinhaltet. 50 PHOTOVOLTAIKANLAGE 6.6 PV-Anlage mit ca. 9 5 kWp und ca. 1260 m² Modulfläche aus multikristal linem Silicium. Installation der Module auf Südseite der Faltdächer, mit ca. 45° Neigung, direkt als Ersatz der Drahtglasscheiben, in die Stahlkonstruktion der Oberlichter bzw. auf die Dachhaut der Massivdäc her. Strangschema mit Brand - schutzabschaltung und System zur Zuordnung von Leistungsabfällen. Direkte Einspeisung in internes Netz zu vollständigem Eigenverbrauch. Aus Gründen des Denkmalschutzes ist eine Montage einer Strukturglasscheibe, wie im Bestand, außenseitig über das PV-Modul vorgesehen. Dazu wurde bereits Kontakt zum Fraunhover Institut für Bauphysik aufgenommen, die eine solche Sonderlösung entsprechend begleiten könnten. Im Falle einer gewünschten Umsetzung dieser Maßnahme werden dann tiefergehe nde Prüfungen vorgenommen, bei denen die denkmalpflegerischen Belange entsprechend zu berücksichtigen sind. KÄLTE / RLT 6.7 Austausch der ersten Kältemaschine incl. Leitungsdämmung und Pumpenerneuerung in 2016. Die zweite Kältemaschine folgt Ende 2017 zusammen mit der elektronischen Steuerung beider Anlagen. Danach werden beide Anlagen im Wechsel, bzw. zu Spitzenlastzeiten zusammen betrieben. Bis zur Installation der zweiten Anlage wird die Kälteerzeugung vorrangig über die neue Anlage vorgenommen. Die RLT-Anlagen 6 und 8 werden bis 2018 ausgetauscht. Die Anlagen enthalten eine Hybrid-Befeuchtung und energiesparende Ventilatoren der Klasse SFP4. Die RLT-Anlagen 1, 2, 4, 5 werden vollständig ausgetauscht und er halten energiesparende Ventilatoren der Klasse SFP4 . Die Anlagen 1 -7 erhalten eine zentrale Wärmerückgewinnung von 70% über ein zentrales Kreislauf-Verbund-System / KRV-System. Für Anlage 8 ist die Möglichkeit einer WRG gesondert zu prüfen. Die RLT -Anlagen 9 und 10 werden vollständig ausgetausch t und erhalten eine Hybrid -Befeuchtung und energiesparende Ventilatoren der Klasse SFP4 und eine Wärmerückgewinnung von 70 % über ein Wärmerad mit Feuchterückgewinnung. Zur Unterstützung eine r effizienten und störungsfreien Steuerung der Klimaanlagen ist e ine Mess - und Regeltechnik erforderlich, die sich zurzeit im Rahmen eines zentralen Energiemanagement in Bearbeitung befindet. WÄRMEVERTEILUNG 6.8 Die bestehenden Röhrenwärmetauscher bei der Übergabe der Fernwärme werden durch Plattenwärme - tauscher ersetzt. Di e vorhandene Leitungsdämmung aus 1986 ist nach den heutigen gesetzlichen Anforderungen nach EnEV2013 zu verstärken. Die Heizungspumpen, B aujahr 86, der Verteilerkreisläufe werden gegen druckgeregelte Effizienzpumpen ausgetauscht. Die Heizflächen mit PI -Reglern ausgestattet. Ein hydraulischer Abgleich wird, soweit möglich, durchgeführt. NUTZUNGSANPASSUNG 6.9 In der Vergangenheit wurden bereits Veränderungen im Nutzungsverhalten zur Minderung der Energie - kosten, eigeninitiativ durch den Betreiber, ausgeführt. Dabei wurden Beleuchtungszeiten zur Reinigung, über die Anpassung des Putzlichts, reduziert. Weitere Anpassungen, die gute Einsparungen versprechen, sollten einer Prüfung unterzogen werden. Lichtsteuerung: Einsatz von Dimmern und Bewegungsmeldern, ggf. Überarbeitung der voreingestellten Steuerzeiten. Strangabschaltung/Heizung im Sommerfall. Fernwärme im Sommer ausschließlich für RLT 51 saisonale Temperaturanpassung der Klimaanlagen im Sommer- / Winterfall. Dabei behutsam gleitende Anhebung der Raumtemperaturen im Sommer bis auf ca. 24°C, bei möglichst gleich bleibender Luft- feuchtigkeit. Temperatur im Winter dagegen auf max. 20°C begrenzen. Sensibilisierung der Mitarbeiter, dass die Lüftung in den unklimatisierten Bereichen, wie z.B. Büro s, Fluchttreppen, Nebenräumen, etc. in der Heizperiode nur stoßweise, 5 bis 10 Minuten lang erfolgen soll. Eine Dauerlüftung, z.B. über Kippstellung, ist zu vermeiden. Nutzungsanpassungen sind i.d.R. mit geringem Aufwand kurzfristig umsetzbar und bieten dabei ein gutes Einsparpotential. Deshalb wird eine zeitnahe Prüfung und Umsetzung empfohlen. 7 ANHANG UNTERLAGEN FÜR DIE BESTANDSANALYSE 7.1 Um energetische Modernisierungsmaßnahmen am Bestandsgebäude durchzuführen, ist eine detaillierte Kenntnis über die Bau- und Anlagentechnik des zu modernisierenden Gebäudes unumgänglich. Dabei ist für die Wahl der Art der baulichen Verbesserung des Wärmeschutzes vor allem die Kenntnis von Materialart, Bauteildicke sowie -aufbau der wärmetauschenden Hüllfläche sowie Anlagentechnik bedeutend. Bau - und Anlagentechnik müssen genau aufeinander abgestimmt sein. Auf dieser Wissensgrundlage können somit insbesondere nachträgliche Wärmedämmmaßnahmen realisiert, Bauschäden verhindert und das Einspar - potenzial ausgeschöpft werden. Folgende Unterlagen wurden z ur Analyse des Ist -Zustandes vom Auftraggeber zur Verfügung gestellt: Baubeschreibung und Anlagenbeschreibung: nicht vorh. Bauteilaufnahme vor Ort Bestandspläne: Pdf-Dateien im städt, Netz Angaben zur Heiztechnik: durch Handwerker, Datenaufnahme vor Ort Angaben zur Kälte-/Klimatechnik: durch Handwerker, Datenaufnahme vor Ort Angaben zur Lüftungstechnik: durch Handwerker, Datenaufnahme vor Ort Angaben zur Beleuchtungstechnik: durch Handwerker, Datenaufnahme vor Ort Angaben zur MSR-Technik: durch Handwerker, Datenaufnahme vor Ort Im Rahmen einer gemeinsamen Baubegehung wurden außerdem nutzungsbezogene Aspekte analysiert und dokumentiert. Für die Analyse des bau - und anlagentechnischen Zustandes erfolgte neben der Bestandsdokumentation auch eine Zustands- und Schadensanalyse bzw. -bewertung. DATEN DER BESTANDSANALYSE (ANHANG ALS PDF) 7.2 Grunddaten Datenaufnahme zur Zonierung Berechnung der Hüllflächen Raumübersicht Energieverbrauchswerte des Betrachtungszeitraums Bauteilbeschreibungen und U-Wert-Berechnungen des Ist-Zustandes Zonendaten und -ergebnisse für die Berechnung des Nutzenergiebedarfs im Bestand Beschreibung der Anlagentechnik im Ist-Zustand Zonenergebnisse für die Verluste der Anlagentechnik
Beratungsverlauf (1)
Beschluss: Kenntnis genommen
Zur SitzungDetails
- Aktenzeichen
- 3975/2017
- Typ
- Mitteilung Ausschuss
- Datum
- 20.12.2017
- Erstellt
- 18.12.2017 13:12