Neubau Grundschule Blumberg Energetisches Konzept. Energetisches Konzept Neubau Grundschule Blumberg

Transkript

1 1

2 Einführung Öffentliche Gebäude stehen wegen ihr meist exponierten Lage und Funktion verstärkt im Blickfeld der Öffentlichkeit. Sie müssen Ansprüche in ökologischer und ökonomischer Hinsicht nicht nur erfüllen, sondern auch die Vorbildfunktion, die ihnen zu kommt, nach außen repräsentieren. Neben der architektonischen Gestaltungspielt dabei gerade das Energiesystem Gebäude vor dem Hintergrund der zunehmenden Verknappung von fossilen Rohstoffen und dem Treibhauseffekt eine tragende Rolle. 2

3 Zusammensetzung des Energieverbrauchs von Nichtwohngebäuden Endenergieverbrauch von Nichtwohngebäuden in der EU 3

4 Bilanzierung des Energieverbrauchs Die Bilanzierung umfasst die Energieaufwendungen für die Heizung die Lüftung die Klimatisierung (einschließlich Kühlung und Beleuchtung) die Trinkwarmwasserversorgung die Beleuchtung einschließlich der Stromaufwendungen (Hilfsenergien), die unmittelbar mit der Energieversorgung zusammenhängen (z. B. Pumpen im Heizkreislauf). 4

5 Gesetzliche Grundlagen EU-Gesetzgebung Rili 2002/91 Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden Nationale Umsetzung Energieeinspargesetz (EnEG) 2005/2009 Energieeinsparverordnungen (EnEV) 2002/2004/ 2007/2009, nächste Fassung voraussichtlich 2012 (Energieausweise, Berechnungsregeln, Grenzwerte, Ausstellungsbrechtigte) Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG), verpflichtet beim Neubau einen Teil des Wärmebedarfesdes Gebäudes durch erneuerbare Energien zu decken 5

6 Energieeffizienz 1. Möglichst geringer Energieverbrauch Heizung Trinkwarmwasserbereitung Lüftung Beleuchtung 2. Hohe Wirksamkeit bei der Verbrauchsdeckung(nach Möglichkeit unter Verwendung erneuerbarer Energien) 6

7 Energieflüsse 7

8 Energieeffizienzmaßnahmen Gebäudehülle Minderung der Transmissionswärmeverluste Minderung der Wärmebrücken Minderung der Lüftungswärmeverluste Maßnahmen zur Vermeidung von Kältetechnik 8

9 Transmissionswärmeverluste der Bauteile (U-Werte in W/m²K) Bauteil/System Ausführung Referenzgebäude Schulgebäude EnEV 2007 EnEV 2009 Außenwand 0,28 0,22 Bodenplatte 0,35 0,34 Oberste Geschossdecke 0,20 0,16 Flachdach 0,20 0,21 Fenster WSG 1,30 0,96-1,10 Fenster SSG 1,30 1,30 HT (spez. Wärmetransferkoeffizient) 0,96 0,34 9

10 Sommerlicher Wärmeschutz (Maßnahmen zur Vermeidung von Kältetechnik) Bauteile mit hoher spezifischer Wärmespeicherkapazität(KS-Mauerwerk, Zementestrich) Beschränkung der Fensterfläche in auf das erforderliche Maß (max. 30%) Außenliegender variabler Sonnenschutz (Raffstoreanlagen) Fenster in der Verkehrszone mit Sonnenschutzverglasung Bedarfsgerechte erhöhte Nachtlüftung über die Lüftungsanlage 10

11 Minderung der Lüftungswärmeverluste Entwicklung eines Luftdichtheitskonzeptes und Detailvorgaben für die Ausbildung von Bauteilanschlüssen Kontrolle der luftdichten Ausführung der Gebäudehüllemittels Differenzdruckverfahren nach DIN EN ( blowtest ) Zul. Luftwechselrate n50 = 1,50 1/h vorh. Luftwechselrate n50 = 0,89 1/h Lüftungsanlage mit WRG für die Zone Klassenräume 11

12 Lüftungsanlage Verringerung der Lüftungswärmeverluste durch kontrollierte Lüftung Sicherung einer gleichbleibend hohen Luftqualität(CO2-Konzentration in der Raumluft) über das gesamte Schuljahr (unabhängig von Jahreszeit und Fensterlüftung) durch konstanten Luftwechsel Verbesserung der Konzentrations-und Leistungsfähigkeit der Schüler 12

13 Wärmeerzeugung / Typen Wärmeerzeugung mit fossiler Primärenergie Wärmeerzeugung mit regenerativer Primärenergie Wärmeerzeugung mit teilregenerat. Primärenergie Energiequelle Energiequelle Energiequelle Erdöl Erdgas Flüssiggas Holzpellets Holzhackschnitzel Stückholz Solarenergie Biogas Umweltenergie+Strom (Mix aus fossilen, atomaren u. regenerativen Energien) Wärmeerzeuger Wärmeerzeuger Wärmeerzeuger Konstanttemperaturkessel Niedertemperaturkessel Brennwertkessel Blockheizkraftwerke Fernwärmesysteme Pelletkessel Holzvergaserkessel Holzkessel Blockheizkraftwerke Fernwärmesysteme Wärmepumpen: - Kompressions-WP - Gasmotor-WP - Absorptions-WP 13

14 Heizsystem-Variantenuntersuchung/Vorauswahl Solarenergie zur Heizungsuntertützung: Dachneigung von 65 erforderlich (vorh. 25 ) Anpassung des Einfallwinkels an den Bedarf Winter/Sommer (im Sommer zu viel Wärme, die nicht abgenommen werden kann) Entstehung eines zu hohen Baukörpers Wärmepumpen: Wasser/Wasser-Wärmepumpe (Quelle nicht vorhanden) Luft/Wasser-Wärmepumpen (mehrere Geräte erforderlich, Geräuschentwicklung nicht sicher beherrschbar, schlechte Jahresarbeitszahl) Sole/Wasser-Wärmepumpen (Erdreich, Quellenenergie steht ganzjährig zur Verfügung, gute Jahresarbeitszahl) 14

15 Heizsystem-Variantenuntersuchung Variante 1 Variante 2 Variante 3 Wärmeerzeuger Brennwertkessel Sole/Wasser-WP Pelletkessel Wärmeverteilung Flächenheizung (VL/RL 35/28 C) Energiequelle Erdgas Umweltwärme Strom Übersicht der Varianten Holzpellet 15

16 Sole/Wasser-WP im bivalenten Betrieb 16

17 Heizsystem / Wirtschaftlichkeitsvergleich 1 17

18 Heizsystem / Wirtschaftlichkeitsvergleich 2 Zusammensetzung der Gesamtannuität 18

19 Heizsystem / Wirtschaftlichkeitsvergleich 3 19

20 Heizsystem / CO2-Emissionen 20

21 Trinkwarmwasserversorgung Schule: geringer Warmwasserbedarf Warmwassererzeugung dezentral-elektrisch 21

22 Energieausweis 22

23 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! 23