Energienutzungsplan unter besonderer Berücksichtigung des Denkmalschutzes am Beispiel Iphofen

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1 Energienutzungsplan unter besonderer Berücksichtigung des Denkmalschutzes am Beispiel Iphofen Untersuchung des Potenzials von Nahwärmeversorgungskonzepten in Verbindung mit Sanierungskonzepten denkmalgeschützter Gebäude in innerörtlichen Quartieren. Forschung: im Auftrag des BBR im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau Bearbeitung: Technische Universität München, Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gerhard Hausladen Forschungsteam: Julia Drittenpreis, Thomas Schmid, Oliver Zadow, Johanne Schöner Laufzeit:

2 Gemeindewerke Neues Gewerbegebiet Kommunale Liegenschaften Nahwärmenetz Biogasanlage Nachverdichtung Sanierung Nahwärmenetz Neubaubiet Ausgangssituation: nicht aufeinander abgestimmte Einzelmaßnahmen

3 Ziel: ganzheitliche Betrachtungsweise

4 Energie-Verbrauchsdichte Energienutzungsplan

5 Nahwärmenetz Nahwärmenetz vorhandene Energie-Infrastruktur Energie-Verbrauchsdichte Energienutzungsplan

6 Abwärme Energie-Potentiale Wald Wasserkraft Umweltwärme Nahwärmenetz Ackerbau Nahwärmenetz vorhandene Energie-Infrastruktur Energie-Verbrauchsdichte Energienutzungsplan

7 Energie-Nutzungsplan (inkl. Maßnahmenpaket) Abwärme Energie-Potentiale Wald Wasserkraft Umweltwärme Nahwärmenetz Ackerbau Nahwärmenetz vorhandene Energie-Infrastruktur Energie-Verbrauchsdichte Energienutzungsplan

8 Forschungsprojekt Kommunaler Klimaschutz - zukunftsfähige Energiekonzepte am Beispiel des Landkreises München Auftraggeber und Förderer: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern Landkreis München E.ON Bayern Laufzeit: 02/ /2011 Leitfaden Energienutzungsplan

9 Energienutzungsplan unter Berücksichtigung des Denkmalschutzes ohne Denkmalschutz denkmalgeschützter Stadtkern ENP für kleine Städte ohne prägenden Denkmalschutzbestand in innerörtlichen Quartieren (siehe Leitfaden ENP) ENP für kleine Städte mit überwiegend Denkmalschutzbestand in innerörtlichen Quartieren Ziel: Entwicklung einer Methodik und erforderlichen Kennwerten für die Erstellung eines Energienutzungsplans mit dem Schwerpunkt Denkmalschutz Ziel des Projekts

10 Fragestellungen des Forschungsvorhabens - Wie viel Energie kann historisch-verträglich eingespart werden? - Welche Infrastrukturen können genutzt bzw. ausgebaut werden? - Welche erneuerbaren Potenziale stehen zur Verfügung und können genutzt werden? - Welche Versorgungskonzepte erfordert dies? Leitfaden Energienutzungsplan - Denkmalschutz

11 Historische Altstadt Iphofen

12 Prozentuale Anzahl der Gebäude Prozentuale Verteilung des Wärmebedarfs Iphofen: Einsparpotenziale

13 HEGT: Sanierungsmatrix Datenblätter

14 E r g e b n i s s e Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gerhard Hausladen Geodatenverarbeitung Darstellung Potenziale Wärmerechner Datenbank Netzberechnungen Wärmedichten Energie Emissionen Wärmenetz Kosten Werkzeuge für die Energieplanung

15 1. Reale Verbrauchswerte (Umfragen, Befragungen) 2. Gebäudebezogene Ermittlung des Wärmebedarfs über Baualtersklasse/Nutzung [IWU, u. A.] 3. Siedlungsbezogene Ermittlung des Wärmebedarfs (Siedlungstypologie) [Roth et al.] Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

16 Ermittlung des Wärmebedarfs nach Leitfaden Energienutzungsplan: Spezifischer Heizwärmebedarf nach Institut Wohnen und Umwelt (IWU) Berechnung durch Multiplikation des Bundesdeutschen Kennwertes mit der Energiebezugsfläche Spezifischer Trinkwarmwasserbedarf nach Neuffer/Witterhold Berechnung durch Multiplikation des Kennwertes mit der Energiebezugsfläche Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

17 Ermittlung des Wärmebedarfs nach Leitfaden Energienutzungsplan: Spezifischer Heizwärmebedarf nach Institut Wohnen und Umwelt (IWU) Berechnung durch Multiplikation des Bundesdeutschen Kennwertes mit der Energiebezugsfläche Spezifischer Trinkwarmwasserbedarf nach Neuffer/Witterhold Berechnung durch Multiplikation des Kennwertes mit der Energiebezugsfläche Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

18 Bundesdurchschnitt kwh/m²a * 275 m² = kwh/a 275 Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

19 halbe Wohnfläche kwh/m²a * 138,5 m² = kwh/a kwh/a kwh/a (IWU) 138,5 275 Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

20 Durchschnitt im Untersuchungsgebiet kwh/m²a * 91 m² = kwh/a kwh/a kwh/a (IWU) kwh/a kwh/a (IWU) ,5 275 Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

21 kwh/a (IWU) kwh/a ca. 47 % Abweichung kwh/a (IWU) kwh/a ca. 25 % Abweichung kwh/a (IWU) ,5 275 Bestands- und Potenzialanalyse: Wärmebedarf

22 .. 1,4 1,9 2,4. W/(m²K) A B Referenzgebäude Referenzgebäude Historische Typologie Energiekennwerte Heizwärmebedarf

23 spezifischer Heizwärmebedarf [kwh/m²a] Lehrstuhl für Bauklimatik und Haustechnik, Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gerhard Hausladen spezifischer Jahresheizwärmebedarf 300 ½ WFL WFL Referenz 2x WFL Konstruktionsklasse A 2 Geschosse Iphofen Anbaugrad gering (1) Anbaugrad mittel (2) Anbaugrad hoch (3) Gebäude in Iphofen Wohnfläche [m²] Historische Typologie Energiekennwerte Heizwärmebedarf

24 Grundlage DFK Methode Wärmebedarfsermittlung - Gebäudemodell

25 Grundlage DFK Gebäudegeometrie Methode Wärmebedarfsermittlung - Gebäudegeometrie

26 Grundlage DFK Gebäudegeometrie Gebäudeparameter Methode Wärmebedarfsermittlung - Gebäudeparameter

27 HP-Verfahren Gebäude Anlagentechnik Methode Wärmebedarfsermittlung - Berechnung

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29 Wärmebedarfsdichte IST GemEB Iphofen: Einsparpotenziale

30 Wärmebedarfsdichte Sanierungsszenario 2035 H 1,5% / NH 1,5% Anschlussgrad 100% Iphofen: Einsparpotenziale

31 Wärmebedarfsdichte Sanierungsszenario NH 100% / (H) Dämmung Hinterhof- und Straßenfassaden, Geschoßdecken und Bodenplatten Anschlussgrad 100% Iphofen: Einsparpotenziale

32 Wärmebedarfsdichte Sanierungsszenario 2035 NH 100% / (H) Dämmung Hinterhof- und Straßenfassaden, Geschoßdecken und Bodenplatten Anschlussgrad 70% Filter > 215 MWh/(ha.a) Iphofen: Netzeignung

33 Altstadt Iphofen vs. Hellmitzheim: Netzeignung

34 Netzsimulation Anschlussgrad Methode Wärmebedarfsermittlung - Netzversorgung

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36 Legende Heizzentrale Nahwärmenetz Netzausbauvariante Altstadt

37 IST ZUKUNFTSSZENARIO (1,5% Sanierungsrate bis ins Jahr 2035) Hackschnitzel 600 kw (Bestand) Hackschnitzel 700 kw (Erweiterung) Gaspreis Hackschnitzel 48 /MWh 26 /MWh Netzausbauvariante Altstadt

38 IST ZUKUNFTSSZENARIO (1,5% Sanierungsrate bis ins Jahr 2035) Hackschnitzel 600 kw (Bestand) BHKW 700 kw thermisch (Erweiterung) Variante nur Heizwerk Variante BHKW Gaspreis Hackschnitzel Abwärmepreis BHKW Netzausbauvariante Altstadt 48 /MWh 26 /MWh 23 /MWh 25 /MWh 28 /MWh 48 /MWh 26 /MWh 24 /MWh 26 /MWh 30 /MWh

39 Primärenergiefaktor für Nahwärmenetz: Ist: 0,57; 100 % saniert: 0,24 Netzausbauvariante Altstadt spez. Primärenergiebedarf

40 Spezifische Kosten in Abhängigkeit des Anteils der eingespeisten Energie aus Abwärme (Ist-Zustand bei 70 % Anschluissgrad in der Altstadt) Spezifische Kosten Abwärme Zuleitung

41 Solarpotenzial - Solarenergienutzung

42 Konzeptkarte Energienutzungsplan Iphofen

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