Kunsthalle Mannheim LBB Prof. Dipl. Ing. Volker Huckemann LEHRSTUHL FÜR BAUPHYSIK UND ENERGIEEFFIZIENTES BAUEN

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Kunsthalle Mannheim LBB. 22.05.2015 Prof. Dipl. Ing. Volker Huckemann LEHRSTUHL FÜR BAUPHYSIK UND ENERGIEEFFIZIENTES BAUEN"

Erwin Dittmar
vor 8 Jahren
Abrufe

1 LBB

2 Inhalt Sanierung Maßnahmen Details und wofür das alles Energetische Sanierung Einbindung erneuerbarer Energien Integrale Planung

3 Luftbild

4 Grundriss Erdgeschoss Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 8 / 17

5 LBB

6 Ausstattung 1907 Raum 23 von Otto Prutscher (Bilder von Ludwig Dill und K.A. Reich) Raum 15 von Peter Behrens (Bilder von Karl Hofer und Herman Haller) Quelle: Bildarchiv KHM

7 Ausstattung 1907

8 Ziele Inhaltliche Zielsetzung der Sanierung: Erweiterung und Vollklimatisierung der Ausstellungsflächen Einhaltung der Grenzwerte des Raumklimas (Internationaler Leihverkehr und Schutz der Sammlung) Überarbeitung Brandschutzkonzept Wiederherstellung historischer Raumsituationen (z. B. Tageslichtdecken, aber auch Nutzung) Verbesserung der internen Logistik / Umnutzung Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 12 / 17

9 Zonierung Erdgeschoss

10 Zonierung Obergeschoss

11 Ausgangssituation U-Wert Außenwand: U-Werte Fenster 0,5-2,9 W/m²K 2,7-5,8 W/m²K Oberflächentemperatur (DIN 4108 T3) : < 12,6 C! Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 16 / 17

12 Ausgangssituation Undefinierte Klimasituation im Dach Keine Tageslichtnutzung Strombedarf für Belichtung ca. 14 kwh/m²a Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 17 / 17

13 Ausgangssituation Klimanlage nur im Obergeschoß vorhanden Zwei- bis dreifacher Luftwechsel Strombedarf für Lüftung ca. 26 kwh/m²a Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 18 / 17

14 Ausgangssituation Veraltete Kompressionskühlung von 1980 Strombedarf für Kühlung ca. 88 kwh/m²a Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 19 / 17

15 Maßnahmen: Wanddämmung U-Wert Außenwand saniert: U-Werte Fenster saniert: Oberflächentemperatur 1,2 W/m²K 1,3 W/m²K ca. 25 C Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 20 / 17

16 Maßnahmen: Wanddämmung Wandansicht mit Hängezone Wandschnitt Bildquelle: IBP Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 22 / 17

17 Hängezone- Modellbildung Hängezone Flächenheizung

18 T amb Isothermenverlauf (für Mitteltemperatur Dez-März) T air,i 3,3 C 20 C 18 C 22 C T = 4 K 47 4

19 Isothermenverlauf bisher (im Bestand) Winter Sommer T amb T air,i T amb T air,i -10 C 20 C +25 C 20 C

20 Realität: instationäre Vorgänge

21 T amb T air,i Spannungen infolge Temperatur und Feuchte -10 C 20 C (50% RH) 17 C (57%) 24 C (43%) 47 4 T = 7-4 K => RH = 14 % L = 0,05 mm/mk * 1 m* 7 K = 0,35 mm RH = - 0,3% * 1 m = - 3 mm

22 Lösungsvorschläge 1. Verzicht / Umgestaltung der Hängezone : Vollflächige Temperierung Geringere Vorlauftemperaturen Homogener Bildhintergrund Allerdings: Hängung an Hängeschienen 47 4

23 Lösungsvorschläge 2. Bild mit Abstand hängen: Warme Konvektionsströmung hinter dem Bild Hängezone bleibt erhalten Spannungen / Stress für das Objekt reduziert mm Abstand sollten ausreichen, Literaturwerte oder Messergebnisse existieren bisher nicht

24 T amb T air,i Lösung -10 C 20 C (50% RH) 17 C (57%) 24 C (43%) 47 4 Verschiebung und Aufweitung der Hängezone - es sind nur sehr wenig Großformate vorhanden!

25 Maßnahmen: Revitalisierung der Oberlichter

26 Maßnahmen: Revitalisierung der Oberlichter Tageslichtdecke: Vorher-Nachher Vergleich

27 Maßnahmen: Revitalisierung der Oberlichter ESG Abdeckprofil Molekularsieb Abstandshalter Randverbund VSG Technische Daten Scheibenzwischenraum 24 mm Gesamtenergiedurchlassgrad g = 14% Lichttransmission gerichtet 0-55 % diffus 38 % U-Wert 1,2 W/m²K Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 50 / 17

28 Freifeldmessung/Versuchsstand

29 Lichtsimulation Variante 1 Raster_bed (Gerechnet: :30 Uhr bedeckt, hohe Auflösung, 2-fache Reflektion, Details)

30 Maßnahmen: LED Beleuchtung Bildquelle: IBP Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 57 / 17

31 Bemusterung zur Feststellung der Farbwiedergabe

32 Relative spektrale Strahlungsverteilung LED 1,0 0,8 0,6 S( ) 0,4 0,2 0, in nm

33 Schädigungspotential LED Mannheim Halogenglühlampe ohne mit UV-Filter LED 2710 K p in mw / lm für b = 0,012 0,193 0,177 0,135 p rel 1,00 0,92 0,70 p in mw / lm für b = 0,038 0,0037 0,0018 0,0011 p rel 1,00 0,49 0,30 Quelle: S. Aydinli, TU Berlin

34 Relative Objektempfindlichkeit Weniger Risiko (ca. 20%)? Weniger Schäden (ca. 10%)?

35 LED Beleuchtung

36 Maßnahmen: Neue Anlagentechnik Anlagentechnische Maßnahmen Klimatisierung von Ober- und Erdgeschoß Reduktion des Luftwechsels Hocheffiziente Wärme- und Feuchterückgewinnung Konditionierung über Flächenheizung/-kühlung Einbau einer Absorptionskältemaschine (eigentlich in Kombination mit einer Solaranlage) Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 65 / 17

37 Anlagenschema Bildquelle: IBP Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 66 / 17

38 LBB und wofür das alles? Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 67 / 17

39 Energieeffizienz im Neubau Bildquelle: IBP

40 Energetisches Sanierungspotential im Bestand

41 Demonstrationsvorhaben Energiekennwerte Endenergie Primärenergie

42 Die Zukunft: Erneuerbare Energien Energieverbrauch [TW] Zeit [Jahre]

43 farbige PV-Zellen Vielfalt der Photovoltaik PV-Module flexible PV-Zellen Dünnschichtzellen GIPV semitransparente Zellen

44 Integration erneuerbarer Energien Innenansicht Naturhistorisches Museum in Mainz Glasintegrierte PV-Anlage, Fa. Schott

45 Vielfalt thermische Solarnutzung

46 Integration der Kollektorfläche: Konzept

47 Integration erneuerbarer Energien : Mitzlaff Bau (v. 1983,im Vordergrund), Billing Bau (v. 1907, im Hintergrund)

48 Auswirkung hoch Einflussmöglichkeiten im Projekt/ Intergrale Planung Festschreibung der Bau-, Unterhalts- und Betriebskosten gering Einflussmöglichkeiten auf Energieoptimierung, Komfort und Kosten effizienz Vorlauf Entwurf Ausführung Betrieb Quelle: Dr. Wulf Grimm, DBU

49 Informationsverlust durch Datenflut Wichtig: Informationsfluss Information Informationsverluste im Projektverlauf * Projektverlauf Konzept Planung Errichtung Betrieb Verschiebung der Prioritäten * EnOB-Projekt OASE Bedeutung im Projekt Bedeutungsverlust im Projektverlauf * Nutzerkomfort???? Energieeffizienz Projektverlauf Konzept Planung Errichtung Betrieb Quelle: IGS

50 Frühzeitige Einbindung der technischen Fachleute / Berater tut not Validierungsmessungen und Betriebsoptimierungen laufen Regenerative Energien können auch im Bestand genutzt werden Theoretische Senkung des Energiebedarfes um 50% Weiterer Forschungsbedarf im Bereich Bedarf / Verbrauch Regelungstechnik / Klima Wandtemperierung Lichttechnik Objektschutz / Klimatische Belastung Fazit Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 84 / 17

51 Werbung Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 85 / 17

52 Vielen Dank! IBP Holzkirchen / Stuttgart, Ralf Kilian, Johann Reiß und Linda Lyslow Danksagung IGS: Prof. M.N. Fisch und Team Stadt Mannheim, speziell J.Geibert, A.Thasler und S.Berger : Dr. Lorenz, Fr. Dr. Herold, U. Buck und P. Weber Pitz und Hoh: Helge Pitz, Frau Giesa und G. Hemmerling Obermeyer Beraten und Planen: Rolf Wenig BWI (TGA): Herr Werner Sowie: Prof. Dr. H. Kaase, S. Aydinli und S. Gramm (TU Berlin) Energie und Denkmalschutz - Die Sanierung der Folie 86 / 17

53 Kontakt Prof. Dipl.-Ing. Volker Huckemann Professur für Bauphysik und energieeffizientes Bauen Hochschule Bochum Lennershofstr Bochum T F M

Ähnliche Dokumente

Anforderungen an die energetische Sanierung öffentlicher Gebäude Magdeburg 03.09.2015

Anforderungen an die energetische Sanierung öffentlicher Gebäude Magdeburg 03.09.2015 Referent Dipl.-Ing. (FH) Thomas Rochel Sachverständiger für Energetische Gebäudeoptimierung und Energieberatung Fachingenieur