EnEff Campus 2020 Umsetzung des integralen Masterplans zur energetischen Optimierung des Campus der TU Braunschweig

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Tomas Weber
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1 Institut für Gebäude- und Solartechnik Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch Mühlenpfordtstraße 23 D Braunschweig EnEff Campus 2020 Umsetzung des integralen Masterplans zur energetischen Optimierung des Campus der TU Braunschweig Dipl.-Ing. Tanja Beier

EnEff Campus 2020 Projektziel Umsetzung Masterplan energetische Optimierung bis 2020 Ziel: - 40% Primärenergie Entwicklung langfristiger Strategien: CO 2 -neutraler Campus

2 EnEff Campus 2020 Projektziel Umsetzung Masterplan energetische Optimierung bis 2020 Ziel: - 40% Primärenergie Entwicklung langfristiger Strategien: CO 2 -neutraler Campus Masterplan Umsetzung Ende Phase 1 Start Phase 2 Monitoring Vision 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 2

Campusareal Kennzahlen 6 Fakultäten 122 Institute 3.500 Beschäftigte 19.500 Studierende Campus Nord Campus Ost (LK) TU Braunschweig Campus Ost (B) 201 Gebäude (inkl. Neubauten) 416.

3 Campusareal Kennzahlen 6 Fakultäten 122 Institute Beschäftigte Studierende Campus Nord Campus Ost (LK) TU Braunschweig Campus Ost (B) 201 Gebäude (inkl. Neubauten) m² Nettogrundfläche Zentralcampus Endenergieverbrauch Wärme: 105 kwh/m² NGF a (42 GWh/a) Strom: 90 kwh/m² NGF a (36 GWh/a) 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 3

4 Anzahl Nettogrundfläche NGF [m²] TU Braunschweig 40 Gebäudebestand Gebäudebestand der TU Braunschweig Anteil Denkmalschutz: Gebäude: 15% NGF: 21% % vor 1980! nach 2008 Baujahr Anzahl der Denkmäler Gesamtgebäudeanzahl NGF der Denkmäler Gesamtgebäude-NGF 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 4

5 TU Braunschweig Neubauten Zusätzliche Fläche: ca m² HNF + 9 % NFF Niedersächsisches Forschungszentrum Fahrzeugtechnik NFL Niedersächsisches Forschungszentrum Luftfahrt Masch.BAU Studierendenhaus Maschinenbau BRICS Zentrum für Systembiologie PVZ Zentrum für Pharmaverfahrenstechnik 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 5

6 Energiekosten [Mio. EUR]) TU Braunschweig 9,0 Strom Entwicklung der Energiekosten Entwicklung der Energiekosten Prognose 8,0 Fernwärme 7,0 6,0 5,0 Stromkosten bis 2018 ca. 8 Mio. 4,0 3,0 2,0 Wärmekosten bis 2018 ca. 4 Mio. 1,0 0,0 Strompreis 2015/16 0,184 / 0,190 /kwh FW-Preis 2015/16 0,099 / 0,102 /kwh Jahr 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 6

TU Braunschweig Datengrundlage umfassende gebäudespezifische,

(500 Messstellen) gebäudespezifische Kennwerte (Flächen, Nutzung,

Altgebäude Audimax TU Hochhaus Scheibe Neubau Informatikzentrum (NIZ)

7 TU Braunschweig Datengrundlage umfassende gebäudespezifische, zeitlich hochaufgelöste (15-Minuten) Erfassung der Energieverbräuche (500 Messstellen) gebäudespezifische Kennwerte (Flächen, Nutzung, EnEV) umfassendes, zentral aufgeschaltetes Energiemanagementsystem Altgebäude Audimax TU Hochhaus Scheibe Neubau Informatikzentrum (NIZ) 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 7

8 EnEff Campus: bluemap Phase I - Masterplan Schwerpunktthemen 1. Städtebau 2. Gebäude 3. Energieversorgung / -erzeugung / -verteilung 4. Nutzerverhalten 5. Verkehr + Mobilität 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 8

(300 /m² NGF ) Kosteneinsparung: 1,9 Mio. /a Amortisationszeit: > 20 a Investition: 4 Mio.

9 Gebäudehülle Sanierung gem. EnEV 2009 Gebäudetechnik Betriebsoptimierung RLT-Anlagen EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Techn. Ausstattung Kühl- / Gefrierschränke Austausch sämtlicher Altgeräte Investition: 120 Mio. (300 /m² NGF ) Kosteneinsparung: 1,9 Mio. /a Amortisationszeit: > 20 a Investition: 4 Mio. Kosteneinsparung: 1,1 Mio. /a Amortisationszeit: 2,5 a Investition: 1 Mio. Kosteneinsparung: /a Amortisationszeit: 5 a Primärenergie: -8 % Primärenergie: -14 % Primärenergie: -3 % 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 9

EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Beleuchtung Austausch Leuchtstofflampen durch

000 13,20 /m² Bürofläche Kosteneinsparung: 100.

19,30 /m² Laborfläche Kosteneinsparung: 330.000 /a Amortisationszeit: 3 a Investition: 550.

10 EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Beleuchtung Austausch Leuchtstofflampen durch LED-Lampen Büroräume Labore Verkehrsflächen Investition: ,20 /m² Bürofläche Kosteneinsparung: /a Amortisationszeit: 6 a Investition: 1,22 Mio. 19,30 /m² Laborfläche Kosteneinsparung: /a Amortisationszeit: 3 a Investition: ,60 /m² Verkehrsfläche Kosteneinsparung: /a Amortisationszeit: 3 a Primärenergie: -1 % Primärenergie: -5 % Primärenergie: -2 % 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 10

11 EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen BHKW Kooperation mit BS Energy Nutzung erneuerbarer Energien: Biomethan Campus Nord 67% 33% Anteil Wärmeversorgung BHKW [%] Wärme: 148 kw th Strom: 110 kw el verbleibende Wärmeversorgung Fernwärme [%] 16% Eigenerzeugung: Wärme: ca MWh/a Strom: ca MWh/a 84% Campus Ost Lk+B Wärme: 526 kw th Strom: 420 kw el Primärenergie: -2 % 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 11

EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Photovoltaik Dachflächenanalyse PV relevante Dachflächen: 100.000 m² PV-Fläche: 20.

000 /a (bei 100% Eigennutzung) Deckung Stromverbrauch: ca.

12 EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Photovoltaik Dachflächenanalyse PV relevante Dachflächen: m² PV-Fläche: m² Installierte Leistung: kw p Investitionskosten *1) : ca. 7,2 Mio. ca /kw p Ertrag: ca. 2,5 GWh/a Einsparung: ca /a (bei 100% Eigennutzung) Deckung Stromverbrauch: ca. 9 % keine Dachintegration möglich < 850 kwh/kwp kwh/kwp Primärenergie: -6 % > 925 kwh/kwp * 1 ) einschl. Unterkonstruktion, Blitzschutz, Baunebenosten, 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 12

13 EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Flächeneffizienz NGF Campus gesamt = ca m² NGF Büro : ca m² 43% 57% ca. 15 m² Büro/Pers. (gem. DIN V geringe bis mittlere Belegung) Flächenbedarf hohe Belegung (10 m²/person): m² NGF 75% 25% Einsparpotenzial ca m² NGF mögliches Einsparpotenzial Büroflächen gesamt [%] 76% 24% verbleibende NGF [%] Reduzierung Endenergie: Wärme: ca MWh/a Strom: ca. 590 MWh/a 88% 12% Primärenergie: -3 % 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 13

14 Nutzerverhalten Maßnahmen zur Motivationssteigerung von Nutzern Energie zu sparen Kommunikations- Trainings PE-Einsparungen -6 bis -10 % Partizipation / Interaktion (Workshops, Peer Faciliators/Change Agenten, Block leader) EnEff Campus: bluemap Phase I - Maßnahmen Information (Kampagnen, Infos, s, Flyer, Website, Briefe) PE - Einsparungen / Mehrverbrauch - 7,7 bis +4 % Nutzer- Workshops Energie- Coaching Kombination: PE - Einsparungen -8 bis -10 % Feedback (Smartmeter, Verbrauch, MyEcoFootprint) PE - Einsparungen -0 bis -13 % 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 14

15 EnEff Campus: bluemap Szenarien 2020 Szenarien Gebäude 100% -51% -39% -31% Ziel: 40% - 40 % Primärenergie 9% 9% Bestand 01 Gebäudehülle 02 Gebäudetechnik 03 Beleuchtung 04 techn. Ausstattung 05 Photovoltaik 06 BHKW 07 Flächeneffizienz 08 Nutzerverhalten 09 fehlende PE-Einsparung 50% 0% Bestand Szenario 01 Szenario 02 Szenario 03 (Status 2011) 134 Mio. 335 /m² NGF alle untersuchten Einzelmaßnahmen 13 Mio. 32,5 /m² NGF 8 Mio. 20 /m² NGF kurzfristig umsetzbar! 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 15

EnEff Campus 2020 Phase 2 - Umsetzung Maßnahmenpaket Baumaßnahmen

Einzelmaßnahmen 60 Mio. Solarisierung Installation von mind.

Monitoring: 200 Gebäude Detailliertes Monitoring: 10 Gebäude BHKWs

Kraftwerkskapazitäten EVUs Einbindung angrenzender Stadtquartiere

000 m³/h Flächeneffizienz Evaluierung realer Flächenbedarf

Austausch der vorhandenen gegen eine energieeffiziente Beleuchtung

16 EnEff Campus 2020 Phase 2 - Umsetzung Maßnahmenpaket Baumaßnahmen Umgesetzt (2010 bis 2014): 28 Mio. Neubauvorhaben: 146 Mio. Einzelmaßnahmen 60 Mio. Solarisierung Installation von mind. 1 MWp PV-Anlagen Betriebsmonitoring und -optimierung Einfaches Monitoring: 200 Gebäude Detailliertes Monitoring: 10 Gebäude BHKWs Dezentrale Versorgung mit mehr als 650 kwth KWK Ergänzung Kraftwerkskapazitäten EVUs Einbindung angrenzender Stadtquartiere Gebäudetechnik Optimierung RLT-Anlagen >1.000 m³/h Flächeneffizienz Evaluierung realer Flächenbedarf Städtebauliche Nachverdichtung Zentralisierung Hauptcampus Beleuchtung Austausch der vorhandenen gegen eine energieeffiziente Beleuchtung (LED) Nutzermotivation Kommunikationstraining Ausbildung von 160 Energie-Coaches 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 16

17 EnEff Campus 2020 Phase 2 - Umsetzung Interdisziplinäres Forschungsteam Hochschulleitung TU Braunschweig Kooperationspartner extern Umsetzung Technologieforschung GB3 Gebäudemanagement Jörg Jaspers Projektleitung IGS Institut für Gebäudeund Solartechnik Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. N. Fisch elenia Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Kurrat Univ. Prof. Br.-Ing. B. Engel IfP Institut für Psychologie Univ.-Prof. Dr. S. Kauffeld ISE Institut für Städtebau und Entwurfsmethodik Univ.-Prof. U. Brederlau IfN Institut für Nachrichtentechnik Univ.-Prof. Dr.-Ing. U. Reimers IBR Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund Univ.-Prof. Dr.-Ing. L. Wolf SIZ e+ Steinbeis Innovationszentrum energie+ Dr.-Ing. S. Plesser BS ENERGY Braunschweiger Versorgungs-AG & Co. KG 10. November 2016 EnEff Campus 2020 Dipl.-Ing. Tanja Beier Seite 17

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