Energetisches Quartierskonzept für das Quartier Innenstadt West (KfW 432) Bingen am Rhein

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1 Energetisches Quartierskonzept für das Quartier Innenstadt West (KfW 432) Bingen am Rhein Auftaktveranstaltung 25. Februar 2016, Bingen am Rhein Joachim Comtesse Transferstelle Bingen Dennis Elsholz, Axel Brechenser StadtLandBahn

2 Ablauf I Begrüßung II Vortrag Ziele, Inhalte und Ablauf des Quartierskonzepts Bestandsanalyse Quartier Innenstadt West in Bingen Ortsbegehung Fragebogenaktion Exkurs: Nahwärme III Diskussion / Zeit für Fragen IV Verabschiedung und Ausblick

3 Mit freundlicher und finanzieller Unterstützung von Energetisches Quartierskonzept für das Stadtquartier Innenstadt West in Bingen Das Energetische Quartierskonzept im Stadtquartier Innenstadt West wird im Rahmen des KfW-Programms 432 Energetische Stadtsanierung vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit gemäß dem Merkblatt Kommunale und soziale Infrastruktur, Energetische Stadtsanierung Zuschüsse für Integrierte Quartierskonzepte und Sanierungsmanager von 07/2013 unter der Zuschussnummer durchgeführt.

4 Transferstelle Bingen (TSB) Gründung 1989 als Institut an der Fachhochschule Bingen Thema: Regenerative Energiesysteme und Rationelle Energienutzung Die TSB heute: integriert in die ITB gemeinnützige GmbH Wissenschaftliche Leitung: Prof. Dr. Oliver Türk Stellvertretung: Prof. Dr. Ralf Simon 3 weitere Professor/innen in der Projektleitung 25 feste Mitarbeiter (setzen sich zusammen aus erfahrenen Ingenieuren der Bereiche Verfahrenstechnik, Umweltschutz, Maschinenbau, Elektrotechnik & Bauingenieurwesen sowie Mitarbeiter im Bereich Wirtschaftsgeografie und Betriebswirt-schaft)+ 15 freie Mitarbeiter (Studierende) Bundesweite Projekte mit Schwerpunkt Rheinland-Pfalz Mehr als 120 abgeschlossene Energieprojekte 2013 Fachtagungen zu unterschiedlichen Energiethemen mit insgesamt Besucher in 2013

5 Tätigkeitsfelder TSB Kommunen Energiewirtschaft Gewerbe & Industrie F & E Wärmeversorgung Gebäudeenergie Energiedesign Energieversorgung Geothermie Energiekonzepte für Abfall- und Abwasserbetriebe Entsorgungswirtschaft Energiewirtschaftliche Optimierung Zusatzvermarktungsmöglichkeiten Energiewirtschaftliche Bewertung der Eigenstromerzeugung Kommunikations- Hard- und Software Studien zur Direktvermarktung Wissenschaftliche Begleitung von Feldtests Energiekonzepte Energieaudit / management Energiedesign/ Qualitätsmanagement Energiestrategien Ressourceneffizienz Prozessoptimierung Carbon Footprint Öko-Bilanzierung Erprobung von energietechnischen Anlagen am eigenen Prüfstand Virtuelles Kraftwerk Kommunale Energie- und Klimaschutzkonzepte Nachhaltige Mobilität Biogene Werkstoffe Ökobilanzierung Veranstaltungen / Fachtagungen

6 ANDREAS ROLL FRIEDRICH HACHENBERG Dipl.-Ing. Beratender Ingenieur Ingenieurkammer Rheinland Pfalz Dipl.-Ing. Stadtplaner Architektenkammer Rheinland-Pfalz

7 Machbarkeits- und Konzeptstudien Städtebauliche Beratung und Konzeptentwicklung Bauleitplanung und Koordination mit Fachplanungen (z.b. Bahn) Objektplanung Gebäude mit Schwerpunkt Holzbau und Energie Objektplanung für Verkehrsanlagen, Ingenieurbauwerke und Freianlagen (alle Leistungsphasen gemäß HOAI) Fachplanung Tragwerksplanung und Technische Ausrüstung in Kooperation mit Partnerbüros Projektentwicklung und Investorenplanungen Verkehrsconsulting und Projektsteuerung Unsere interdisziplinären planerische Sichtweise macht uns zu Experten für komplexe Aufgabenstellungen. ARCHITEKTEN UND INGENIEURE STADTLANDBAHN Heerstraße Boppard Tel.: +49(6742) Fax: +49(6742) integraler Verkehr CO2 neutrales Bauen Bahnhofsentwicklung

8 Die Region gemeinsam entwickeln. Qualität planen, gestalten, bauen

9 Ausgangssituation knappe Reserven fossiler Energieträger und seltener Rohstoffe unsichere und schwer erschließbare Ressourcen Klimawandel und 2 C-Ziel Bevölkerungswachstum und steigender Energiebedarf stark schwankende, im Trend steigende Energiekosten Abfluss von Finanzmitteln aus der Region

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11 Energetisches Quartierskonzept Innenstadt West Merkblatt Energetische Stadtsanierung Zuschüsse für integrierte Quartierskonzepte und Sanierungsmanager, KfW-Programm 432: Städtebauliche Aspekte denkmalpflegerische, baukulturelle, wohnungswirtschaftliche Aspekte Verringerung der CO 2 - Emissionen Konkrete Maßnahmen soziale Aspekte Technische und Wirtschaftliche Energieeinsparpotenziale

12 Quartierszuschnitt Abgrenzung des Stadtquartiers Innenstadt West Berücksichtigung der öffentlichen Gebäude

13 Inhalte Stadtbild/Baustruktur Nahwärme Kommunale Liegenschaften Gebäudesanierung

14 Bestandsanalyse Städtebauliche Aspekte Bestandsaufnahme vor Ort augenscheinliche Betrachtung von außen Kategorisierung der Gebäudesubstanz Art und Maß der Nutzung Baualter Energetischer Zustand Nutzung Solarenergie Abschätzung des Potenzials CO 2 -Einsparung Kosteneinsparung

15 Bestandsanalyse Ermittlung der Grundlagendaten Quartiersbegehung Statistiken Fragebögen Datenerhebung Gebäude Adresse Vollgeschosse Wohneinheiten Leerstand Nutzung Baualtersklasse Energie Nutzung Solarenergie Sanierungsmaßnahmen

16 Bestandsanalyse Baualter

20 Fragebogen Persönliche Angaben (Name, Adresse und Kontaktdaten) Eigentumsstatus Daten werden vertraulich behandelt Daten dienen ausschließlich der Auswertung der energetischen Ausgangssituation und zur Erstellung des Integrierten Quartierskonzepts

21 Fragebogen Energetisches Quartierskonzept Innenstadt West in Bingen 25. Februar 2016

24 Online-Fragebogen Energetisches Quartierskonzept Innenstadt West in Bingen 25. Februar 2016

25 Energieverbrauch privater Haushalt

26 Wärmeverluste Den Verlusten gegenüber stehen Wärmegewinne aus internen Quellen und solaren Einträgen. Die Bilanz zu den Verlusten wird durch die Heizung ausgeglichen.

27 Gebäudesteckbrief RH vor 57 (Erdgas) Allgemeine Daten zu Sanierungsmaßnahmen an der Gebäudehülle Bauteil U-Wert alt in W/(m²K) Außenwand 1,1 Maßnahmen Wärmedämmverbundsystem mit 14 cm WLG 035 U-Wert neu 0,19 Beispielrechnung am Modellgebäude Bauteil Flächen Investitionskosten inkl. MwSt. Investitionszuschuss nach Kfw 430 Endenergieeinsparung in % Energiekosteneinsp arung 4Erdgas inkl. MwSt. Dynamische Amortisation Erdgas in a Außenwand 88 m² % 800 /a 29,0 Fenster 2,7 Kunststofffenster mit 3fach Wärmeschutzverglasung 0,95 Fenster 15 m² % 200 /a 32,0 Dachschräge 0,8 24 cm Zwischen- und Untersparrendämmung WLG 035 0,16 1 Dachschräge 80 m² % 700 /a 8,0 Oberste Geschossdecke 0,5 Verlegung von 20 cm Wärmedämmung WLG 035 auf der obersten Geschossdecke 0,14 2 Oberste Geschossdecke 20 m² % 100 /a 8,7 1 Wohnraumdämmung inkl. Demontage der Verkleidung ohne Malerarbeiten 2 ohne Kosten für begehbare Abdeckung Erneuerung Anlagentechnik im unsanierten Zustand der Gebäudehülle Ist-Zustand Heizöl- Niedertemperaturkessel (rechenerische Nutzungsdauer erreicht) Kellerdecke 1,0 Maßnahme Heizöl-Brennwertkessel Heizöl-Brennwertkessel m² Solarkollektorfläche Holzpelletkessel inkl. Pufferspeicher und Gewebesilo 3 3 Investiotions kosten in Investitionszuschuss und Fördersummern nach Kfw 430 und BAFA in 10 cm Kellerdeckendämmung, WLG 035 Mehrkosten zu HeizölBrennwertke ssel in 3 inkl. Trinkwarmwasserspeicher, Demontage, Installation, Einbindung und Inbetriebnahme Verbrauchskosteneinsparung zu Heizöl- Brennwertkessel im 1. Jahr in /a Dynamische Amortisation in a Verbrauchskosteneinsparung zu IST-Situation in /a ,23 4 im 1. Jahr Erneuerung Anlagentechnik im sanierten Zustand der Gebäudehülle Ist-Zustand Erdgas- Niedertemperaturkessel (rechenerische Nutzungsdauer erreicht) Kellerdecke 80 m² % 300 /a 17,3 Maßnahme Erdgas-Brennwertkessel 3 3 Erdgas-Brennwertkessel + 8 m² Solarkollektorfläche Holzpelletkessel inkl. 3 Pufferspeicher und Gewebesilo Summe % /a 20,3 Investiotions-kosten in Investitionszuschuss und Fördersummern nach Kfw 430 und BAFA in 3 inkl. Trinkwarmwasserspeicher, Demontage, Installation, Einbindung und Inbetriebnahme Mehrkosten zu Erdgas- Brennwertkessel in Verbrauchskosteneinsparung zu Erdgas- Brennwertkessel im 1. Jahr in /a Dynamische Amortisation in a Verbrauchskosteneinsparung zu IST-Situation in /a

28 Wirtschaftliche Einsparpotenziale Wärme Beispiel Klimaschutzkonzept Bingen Auswertung für Quartier im Gange

29 Nahwärme Komponenten Wärmenetz - Wärmeerzeuger - Wärmenetz - Übergabestationen

30 Einsatz erneuerbarer Energien/KWK in Nahwärmenetzen Wärmeerzeuger auf Basis von Biomasse: hohes Einsparpotenzial CO 2 -Emissionen Einbindung regionaler Ressourcen möglich Kraft-Wärme-Kopplung: Quelle: Uhle, Frank; 2013 Sehr effizient da gleichzeitige Produktion von Wärme und Strom Nahwärme und Erdgasnetz stehen bei Einsatz von Erdgas-BHKW nicht in Konkurrenz zueinander Solarthermie Reduktion des Brennstoffbedarfs der Heizzentrale Quelle: Uhle, Frank; 2013

31 Rohrnetz Quelle: Uhle, Frank; 2013 Quelle: Uhle, Frank; 2013

32 Wärmeübergabestationen in den angeschlossenen Gebäuden Kostenersparnis durch Effizienztechnik Demontage der alten Heizkessel, Ersatz durch Wärmeübergabestationen Pufferspeicher in den Gebäuden, in denen alte Zentralheizung auch Brauchwasser erwärmt hat Quelle: Uhle, Frank; 2013 Austausch aller alten Umwälzpumpen gegen Hocheffizienzpumpen. Alte Pumpen 80 bis 100 Watt, neue Pumpen rund 80% weniger Strombedarf. Kostenersparnis 80 bis 130 je Haushalt im Jahr Quelle: Uhle, Frank; 2013 Quelle: Uhle, Frank; 2013

33 Beispiel kommunales Wärmenetz Wärmenetz VG Hachenburg: Wärmeerzeugung 2 dezentrale Erdgas BHKW mit in Summe: 330 KW th, 160 kw el Biomassekessel: kw th 2 HEL-Spitzenlastkessel: und kw th Erzeugte Wärmeenergie: kwh/a Erzeugter Strom: kwh/a Wärmeabsatz: kwh th /(m Trasse a) Einsparung CO 2 e-emissionen: t/a Angeschlossene Gebäude: DRK-Krankenhaus Personalwohnheim Löwenbad Hachenburg städtisches Mehrfamilienhaus Kinderhaus Hachenburg Wärmeverbund Realschule Plus Hachenburg

34 Quellen: Simmerner Energiemappe Stand: Juni 2015; Internetseite Gemeinde Neuerkirch: Umgesetzte Projekte Nahwärme Ortsgemeinde Neuerkirch-Külz Inbetriebnahme: Winter 2015 Angeschlossene Haushalte: 140 Netzlänge: m Investition: 4,5 Mio. Wärmeerzeugung: Zwei Holzhackschnitzelkessel (insgesamt kw th ) Heizölkessel als Redundanz Solarthermie mit einer Kollektorfläche von m² Erzeugte Wärmemenge: 3 Mio. kwh th /a Wärmepreis Brutto: 9 ct/kwh th Grundpreis: 400 /a Anschlusspreis: Förderung für Anschlussnehmer: von den Ortsgemeinden Betreiber: Eigenbetrieb Region Simmern

35 Allgemeines / Vor- und Nachteile Nahwärme ist eine Chance für die Wärmeversorgung der Zukunft. Die Netze sind nahezu unabhängig vom eingesetzten Energieträger auf lange Zeit nutzbar Infrastrukturmaßnahme. Der Betrieb von großen zentralen Wärmeerzeugern birgt große Effizienzpotenziale und dadurch CO 2 Einsparung 83%

36 Vor und Nachteile Hausbesitzer Vorteile für den Hausbesitzer Kein Wartungs- und Reinigungsaufwand für den einzelnen Hausbesitzer Durch Preisstabilität sind die jährlichen Heizkosten planbarer (geringere Schwankung der an Brennstoffpreise gebundenen verbrauchsabhängigen Kosten) Auf Dauer in der Regel niedrigere Heizkosten Platzgewinn bei Ersatz eines HEL-Kessels durch den Wegfall der Öltanks

37 Wärmeatlas Stadt Bingen Auswertung der Bestandausnahme bezüglich Wärmeverbrauch Wärmeatlas des Quartiers Georeferenzierte Darstellung des Wärmeverbrauches Erste Aussagen zur Bewertung bezüglich zentraler Wärmeversorgung Im ersten Schritt Abschätzung Wärmeverbrauch auf Gebäude die hauptsächlich als Wohngebäude genutzt werden

38 Auswertung Bestandsaufnahme flächenspezifische Heizenergieverbrauchskennwerte und Einsparpotenziale in Abhängigkeit von Baualtersklasse Bauart, -dichte TSB 2012 verändert und ergänzt nach IWU 2003 und ebök 2005

39 Einteilung Siedlungszellen

40 Wärmeverbrauch im Quartier Gesamter Wärmeverbrauch im Quartier: ca MWh th /a (Entwurf)

41 Nahwärme allgemein Faktoren für die Wirtschaftlichkeit: - Wärmeabsatz in kwh th /(m Trasse a): Gibt den möglichen Absatz von Wärme bezogen auf die benötigte Wärmetrasse an. Maß für die Refinanzierung der Netzinvestitionen. - Wärmegestehungskosten in Ct/kWh th : Gibt die spezifischen Kosten für Erzeugung und Transport von einer kwh Wärme vom Heizwerk an die Nutzer an. Wärmegestehungskosten sind keine Verkaufspreise - Anschlussquote: Bestimmt maßgeblich den möglichen Wärmeabsatz und damit auch die anzusetzenden Wärmegestehungskosten - Verbrauchsgleichzeitigkeit: Beschreibt unter anderem die Gleichzeitigkeit des anfallenden Wärmeverbrauchs bei den unterschiedlichen Verbrauchern im Netz. Bestimmt die installierende Wärmeleistung und wirkt sich damit auf die Investitionskosten aus - Zeitliche Entwicklung: Zunehmende Sanierung der Gebäude verringert den Wärmeabsatz, zunehmende Anschlussquote der Anlieger erhöht diesen

42 Wärmeabsatz (Entwurf) Wärmeabsatz im Quartier: ca bis kwh th /(m Trasse *a) Vergleich: KfW-Förderung ab 500 kwh th /(m Trasse *a) Erste Einschätzung positiv