Energetische Stadterneuerung, Marburg Eine Primärenergiereduktion um 50%

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1 Quelle: Stadt Marburg Energetische Stadterneuerung, Marburg Eine Primärenergiereduktion um 50% TU Darmstadt Fachbereich Architektur Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee

2 Darstellung der herkömmlichen Energieversorgung und -vernetzung in Städten 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 2 Quelle: FGee, TU Darmstadt

3 Forschungsfeld Energetische Stadterneuerung Modellvorhaben Energetische Stadterneuerung Marburg an der Lahn Einbindung als 16. Modellstadt in das Forschungsfeld Energetische Stadterneuerung - Vergleich Marburg als Stadt in den neuen Bundesländern gegenüber 15 Städten in Brandenburg und Sachsen-Anhalt - Untersuchung der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf energetische Erneuerungsmaßnahmen im Bestand im Programm Experimenteller Wohnungs- und Städtebaus vom Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 3

4 Referenzstadt Marburg an der Lahn Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 4

5 Großraum Marburg: ha Einwohner Marburg: ca Besiedelte Fläche Kernstadt: 668 ha Das Modellgebiet: Biegenviertel und Nordstadt Gesamtfläche Modellgebiet: ca. 60 ha Einwohner Modellgebiet: ca Quelle: "own work", used Stadtentwicklungsplanung, Marburg, Urheber Lencer, August September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 5

6 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Solitärbauten an der Biegen- und Uferstraße Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 6

7 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Gesamtanlage Biegenstraße/Deutschhausstraße (Gründerzeitgebäude) Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 7

8 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Ehemaliges Klinikumsviertel Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 8

9 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Quelle: Stadt Marburg Frauen- und Kinderklinik, Campus Firmanei, Alter Botanischer Garten 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 9

10 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Bahnhofstraße / Neue Kasseler Straße / Krummbogen / Rosenpark Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 10

11 Modellgebiet Biegenviertel und Nordstadt Waggonhallenareal / Bahnhof Quelle: Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 11

12 Übersicht der denkmalgeschützten Gebäude im Modellgebiet Marburg 40% denkmalgeschützte Gebäude ca. 50% seit 2004 Sanierungsgebiet Quelle: Stadt Marburg Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 12

13 Zieldefinition im Modellvorhaben Marburg an der Lahn 1. Reduktion des Primärenergieeinsatzes um 50% beim Wärmebedarf (Warmwasser, Raumheizung und -kühlung) 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 13

14 Zieldefinition im Modellvorhaben Marburg an der Lahn 1. Reduktion des Primärenergieeinsatzes um 50% beim Wärmebedarf (Warmwasser, Raumheizung und -kühlung) 2. Reduktion des Primärenergiebedarfs von Strom um mindestens 50% 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 14

15 Zieldefinition im Modellvorhaben Marburg an der Lahn 1. Reduktion des Primärenergieeinsatzes um 50% beim Wärmebedarf (Warmwasser, Raumheizung und -kühlung) 2. Reduktion des Primärenergiebedarfs von Strom um mindestens 50% 3. Die Ziele sollen bis 2015 im Vergleich mit dem Stand des Jahres 2010 erreicht werden! 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 15

16 Zieldefinitionen zur Reduktion des Primärenergieverbrauchs im Zeitraum der EU, BRD und Marburg Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 16

17 Szenario I Referenzszenario Szenario II Förderung regenerativer Wärmeerzeugung Szenario III kombinierte Förderung regenerativer Strom- und Wärmeerzeugung 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 17

18 Energieversorgung 2010 im Modellgebiet Wärme: Heizkraftwerk Ortenberg Kesselanlage Rosenpark Wärme & Strom: Blockheizkraftwerk Stadthalle Strom: Wasserkraftwerk Afföller Wehr 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 18 Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011

19 Energieversorgung 2010 im Modellgebiet Wärme: Heizkraftwerk Ortenberg Kesselanlage Rosenpark Wärme & Strom: Blockheizkraftwerk Stadthalle Strom: Wasserkraftwerk Afföller Wehr Wärmeversorgung: bestehendes Wärmenetz 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 19 Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011^

20 Deckung des Endenergiebedarfs für Wärme und Strom im Modellgebiet Marburg im Jahr 2010 Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 20 Anteil der Nutzungsgruppen am Gesamtendenergiebedarf für Wärme- und Strom für das Modellgebiet in Marburg Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011

21 Methodik zur Energiebilanzierung im Quartier 1. Schritt: Einteilung der Stadtraumtypen und Nutzungsgruppen 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 21

22 Einteilung des Gebäudebestandes in Nutzungsgruppen Steckbriefe der Nutzergruppen Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011 Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 22 Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011

23 Methodik zur Energiebilanzierung im Quartier 2. Schritt: Ermittlung des Energiebedarfs sowie des Energieeinsparpotenzials Wohn- und Mischbebauung Nichtwohngebäude / GHD-Sektor 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 23

24 Einteilung der Wohngebäude Einteilung des Gebäudebestandes - in Gebäudetypologien (Ein- und Mehrfamilienhaus,...) - und Baualtersklassen in Anlehnung an Deutsche Gebäudetypologie - Datensätze und Systematik, Institut für Wohnen und Umwelt, Darmstadt September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 24

25 Einteilung der Wohngebäude Einteilung des Gebäudebestandes - in Gebäudetypologien (Ein- und Mehrfamilienhaus,...) - und Baualtersklassen in Anlehnung an Deutsche Gebäudetypologie - Datensätze und Systematik, Institut für Wohnen und Umwelt, Darmstadt 2003 Quelle: Institut für Wohnen und Umwelt, Darmstadt 2003 Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 25

26 Analyse des Einsatzes regenerativer Energien im Quartier

27 Potential: Solaraktive Flächen für Photovoltaik Verteilung der potentiellen Flächen zur Nutzung von Photovoltaik und Solarthermie auf Nichtwohn- und Wohngebäude Quelle: FGee, TU Darmstadt, September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 27 Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011

28 Potentiale der regenerativen Energieerzeugung (Wärme) 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 28

29 Potentiale der regenerativen Energieerzeugung (Strom) Überarbeiten 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 29

30 Szenario I Referenzszenario Szenario II Förderung regenerativer Wärmeerzeugung Szenario III kombinierte Förderung regenerativer Strom- und Wärmeerzeugung

31 Energieversorgung Szenario III in der Nordstadt Quelle: bearbeitete Abbildung, Original von Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 31

32 Quelle: bearbeitete Abbildung, Original von Stadt Marburg 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 32

33 Effizienzsteigerung durch Aufbau eines kaskadengeführten Wärmenetzes V2 V2 V3 V1 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 33 Quelle: FGee, TU Darmstadt, 2011

34 Szenario III: Förderung kombinierter regenerativer Strom- und Wärmeerzeugung 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 34

35 Vergleich der Szenarien

36 Vergleich der Szenarien Primärenergiebedarf Endenergiebedarf Anteil erneuerbarer Energien Vergleich der drei Szenarien im Bezug auf den Primärenergie- und Endenergieeinsatz sowie Anteil regenerativer Energien an der Stromerzeugung 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 36

37 Darstellung der Zielerfüllung im Modellvorhaben Reduktion des Primärenergiebedarfs um 50% Das Ziel ist je nach Förderschwerpunktes in den Szenarien wie folgt erreicht worden: Szenario 1 Szenario 1 Szenario September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 37

38 Charakteristika des Quartiers!! +! Hoher Anteil denkmal- geringe Ausnutzung des geschützter Gebäude (40%) Einsparpotenzials / reduzierte energetische Sanierungsmaßnahmen ein Einsatz regenerativer alte, unsanierte Bausubstanz Energien und effizienter Technologie ist nur eingeschränkt möglich Dichte Bebauungsstruktur Anschluss an das bestehende mit hohem Wohnanteil Wärmenetz möglich Bezug zur der gesamten Bilanzgrenze auf das gesamte Stadtentwicklung Stadtgebiet erweitern 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 38

39 Notwendige Maßnahmen zur Ausnutzung des möglichen Anreize zur Sanierung / Einsparpotenzials im Quartier Steigerung der Sanierungsrate... Reduktion des Energiebedarfs Förderung der Quartiersvernetzung und quartiersbezogener energetischer Versorgung... Umsetzung von neuen Aktivierung und Einbindung der Versorgungskonzepten Bewohner, Eigentümer und Nutzer (Szenario II + III) notwendig 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 39

40 Szenario einer zukünftigen Energieversorgung und -vernetzung in Städten 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 40 Quelle: FGee, TU Darmstadt

41 Prototyp Oberursel Beispiel für ein Plus-Energie-Quartier TU Darmstadt Fachbereich Architektur Fachgebiet Entwerfen und Energieeffizientes Bauen ee

42 Pilotprojekt in der Forschungsinitiative EnEff:Stadt ee

43 Betrachtungsansatz Stadt Quartier Gebäude Quelle: FGee, TU Darmstadt 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 43

44 Projektentwicklung im Dialog ee 12. September 2012 Fachbereich Architektur Institut Entwerfen und Energieeffizientes Bauen Prof. Manfred Hegger 44