Kommunales Energiemanagement in Frankfurt

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1 Gute Beispiele für den kommunalen Klimaschutz Kommunales Energiemanagement in Frankfurt Dipl.-Ing. Mathias Linder Abteilungsleiter Energiemanagement

2 12/0 Bürgeramt, Statistik 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Mio. 13/0 Presseamt 16/0 Info- u. Kommunikationst. 23/0 Liegenschaftsamt 23/1 beb u. unbeb. Liegensch. 30/0 Rechts- u. Vers.-amt 32/0 Ordnungsamt 37/0 Katastrophenschutz 37/1 Krankent.. und Unfallwes. 40/0 Förd. gemeinnütz. KiTas 40/1 Grund- u. Hauptschulen 40/2 Realschulen 40/3 Gymnasien 40/4 berufliche Gymnasien 40/5 Sonderschulen 40/6 Gesamtschulen 40/7 Kindertagesstätten 41/0 Amt für Wiss. und Kunst 41/2 Kunsthalle Frankfurt a. M 44/0 Stadtbüchereien 45A0 Deutsches Filmmuseum 45B0 Archäologisches Museum 45D0 Städt. Galerie Liebiegh. 45E0 Historisches Museum 45F0 Museum f. Angew. Kunst 45G0 Museum d. Weltkulturen 45H0 Dt. Architekturmuseum 45I0 Museum f. Moderne Kunst 45J0 Jüdisches Museum 47/0 Inst. für Stadtgesch. 51E1 Jugend- und Sozialamt 52/1 Sportstätten 52/2 Sporthallen 52/3 Eissporthalle Frankfurt 52/4 Ballsporthalle Frankfurt 52/5 Sport- u. Freizeitzentrum 52/6 Bäder 52/7 Gartenhallenbad Rebstock 52/8 Titus-Therme 67/0 Grünflächenamt 67/5 Friedh.- u. Bestattungsw. 67/6 Krematorium 77/0 Zoologischer Garten Strom Gas Fernwärme Heizöl Wasser Kanal Energie- und Wasserkosten 2006 Kostenverteilung 2006 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 2 78/0 Palmengarten 82/0 Waldungen u. Forstverw.

3 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 3 Verbrauchsentwicklung Jahr /1990 Strom GWh -14 % Erdgas GWh 2 % Fernwärme GWh 19 % Heizöl GWh -86 % Heizenergie GWh -20 % Wasser 3,16 3,05 3,08 2,69 2,31 2,36 2,13 1,98 2,25 1,85 1,64 1,53 1,51 1,92 1,75 1,49 1,56 Mio. m³ -50 % 1996 wurden die Daten mangels Differenzierung interpoliert GWh Mio. m³ 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Energie- und Wasserverbrauch der städtischen Liegenschaften Jahr Jahr Strom Heizöl Fernwärme Erdgas Wasser

4 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 4 Emissionsentwicklung Emissionen /1990 SO2-Heiz to -56 % SO2-Strom to -14 % SO to -37 % NOX-Heiz to -39 % NOX-Strom to -14 % NOX to -27 % Staub-Heiz. 4,8 4,5 4,8 4,5 4,8 4,0 3,3 3,4 3,6 3,8 3,6 3,0 3,3 3,3 3,5 3,3 3,2 to -34 % Staub-Strom 4,0 4,1 3,7 3,7 3,7 3,6 3,8 4,2 3,6 3,6 3,9 4,1 3,7 3,8 3,5 3,5 3,4 to -14 % Staub 8,8 8,6 8,6 8,2 8,5 7,7 7,1 7,6 7,2 7,4 7,5 7,0 7,0 7,1 7,0 6,9 6,6 to -25 % CO2-Heiz to -29 % CO2-Strom to -14 % CO to -24 % 1996 wurden die Daten mangels Differenzierung interpoliert NOX,SO2,Staub: to CO2: 1000 to Globale Emissionen der städtischen Liegenschaften Staub SO2 NOX CO2 CO2 NOX SO2 Staub Jahr

5 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 5 Kosten-Nutzen-Analyse Kosten (Minuszeichen bezeichnet Aufwendungen) Personalkosten T /a Sachkosten T /a Abschreibungen T /a Summe Kosten T /a Energiekosten Stromkosteneinsparung T /a Heizkosteneinsparung T /a Wasserkosteneinsparung T /a Summe Einsparung T /a Kumulierte Summen Personalkosten T /a Sachkosten T /a Abschreibungen T /a Stromkosteneinsparung T /a Heizkosteneinsparung T /a Wasserkosteneinsparung T /a Gewinn T /a T kumuliertes Kosten-Nutzen-Verhältnis des Energiemanagements bei der Stadt Frankfurt a.m. Wasserkosteneinsparung Heizkosteneinsparung Stromkosteneinsparung Abschreibungen Sachkosten Personalkosten Jahre

6 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 6 Wege zum erfolgreichen Energiemanagement Energiecontrolling Betriebsoptimierung Investive Maßnahmen

7 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 7 Auswertung der EVU-Rechnungen - 1

8 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 8 Auswertung der EVU-Rechnungen - 2

9 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 9 Auswertung der Ablesung vor Ort

10 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 10 Automatische Verbrauchserfassung

11 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 11 Automatische Verbrauchserfassung

12 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 12 Einstufung des Gebäudebestandes

13 Gebäudeerfassung 1 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 13 BHA Bauherrenamt Hausverwalter, Telefonnummer LGS Liegenschaft m² NGF Straße, Hausnummer G1 Gebäude 1 m² NGF Bemerkung/Nutzung G2 Gebäude 2 m² NGF Bemerkung/Nutzung G3 Gebäude 3 m² NGF Bemerkung/Nutzung G4 Gebäude 4 m² NGF Bemerkung/Nutzung G5 Gebäude 5 m² NGF Bemerkung/Nutzung Heizenergie Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung Einstufung Energieausweis Klasse A Klasse Betriebliche Maßnahmen Menge Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung HRT Reduzierung der Raumtemperaturen Anteil % C C HWT Reduzierung der Warmwassertemperatur Volumen l C C max. 60 C Legionellen beachten HNW Nacht-/Wochenend-/Ferienabsenkung/-abschaltung Anteil % h/a h/a Absenktemperatur 12 C HSH Stilllegen von nicht benötigten Heizkreisen / Zirkulationsleitungen WW-Ber. Verluste kw 0 kw Technische Maßnahmen Menge Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung HWD Wärmedämmung von Rohrleitungen/Kanälen Länge m N J/N J J/N DN - DN HRR Einbau/Reparatur von Thermostatventilen/Zonenregelungen Anteil % St St HRK Einbau/Reparatur von Heizkreisregelungen Anteil % St St HWW Reduzierung des WW-Speichervolumens Volumen l l HKV Kesselverriegelung, Leistungsbegrenzung Leistung kw kw HKS Kesselaustausch / Sanierung der Heizzentrale Leistung kw % 95 % HPE Wechsel des Heizenergieträgers (Gas, Fernwärme, Holz) Leistung kw Art Art HLU Wärmerückgewinnung für die Lüftungsanlage Luftmenge m³/h h/a 75 % Ist: keine WRG HAW Abwärmenutzung (z.b. von Kühltürmen) Vollnutzung h/a kwth kwth HSA Einbau/Erweiterung einer thermischen Solaranlage (zentral->dezentral) m² m² Bauliche Maßnahmen BOG Dämmung der obersten Geschossdecke Fläche m² W/m²K 0,20 W/m²K zugänglich, nicht nutzbar BDA Dachdämmung Fläche m² W/m²K 0,20 W/m²K Flachdach/Steildach BFA Fassadendämmung Fläche m² W/m²K 0,25 W/m²K sanierungsbedürftig BFE Fensteraustausch Fläche m² W/m²K 1,40 W/m²K sanierungsbedürftig BFB Dämmung der Kellerdecke Fläche m² W/m²K 0,35 W/m²K zugänglich BSS Einbau/Sanierung von Sonnenschutzanlagen Fläche m² 0,20 b-wert, Wenn kein Sonnenschutz: b=1

14 Gebäudeerfassung 2 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 14 Strom Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung Einstufung Energieausweis Klasse A Klasse Betriebliche Maßnahmen Menge Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung EAB Manuelles Abschalten der Beleuchtung Leistung kw h/a h/a EAG Manuelles Abschalten von Geräten Leistung kw h/a h/a EDV/Standby/Kühlschränke ELR Austausch Glühbirne gegen Energiesparlampe Anzahl St W W EPW Außerbetriebnahme von Elektroheizungen el. Leistung kw h/a 0 h/a Technische Maßnahmen Menge Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung EZB Einbau von Zeitschaltuhren, Sensoren etc. Leistung kw h/a h/a Anzahl: ELR Reduzierung der Lampenanzahl Anzahl St W W ESB Austausch der Beleuchtung Anzahl St W W ERM Drehzahlregelung von Motoren el. Leistung kw h/a h/a Volllaststunden ELU Austausch der Lüftungsgeräte (Motoren) Vollnutzung h/a kw kw EKM Sanierung der Kälteanlage Vollnutzung h/a kw kw EPU Pumpenaustausch Vollnutzung h/a kw kw EKW Einbau/Ertüchtigung eines BHKW el. Leistung kwel h/a h/a EPV Einbau/Erweiterung einer PV-Anlage Fläche m² kw kw unverschattet Wasser Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung/Erläuterung Einstufung Energieausweis Klasse A Klasse WBU Beseitigung von Undichtigkeiten Anzahl St l/min 0 l/min WSK Begrenzung der Spülmenge Anzahl St l l WSA Einbau wassersparender Armaturen Anzahl St l/min l/min WBT Sanierung der Badewassertechnik Jahresverbrauch m³/a m³/a WSW Einbau/Erweiterung eines Schwallwasserbehälters Volumen m³ m³ WUK Umrüstung Wasserkühlung auf Kältemaschine Jahresverbrauch m³/a kw WBR Bau/Erweiterung eines Brunnens Jahresfördermenge m³/a m³/a WRN Einbau einer Regenwassernutzung (z.b. für Freiflächenbewässerung) Volumen m³ m³ Allgemeine Maßnahmen Ist-Zustand Soll-Zustand Bemerkung AEB Erfolgsbeteiligung für nutzerbedingtes Energie- und Wassersparen J/N J/N AUZ Einbau zusätzlicher Unterzähler St St Anzahl: Gas, Wärme, Strom, Wasser AVE Aufschaltung auf die automatische Verbrauchserfassung St St Anzahl: Gas, Wärme, Strom, Wasser ALT Einbau/Sanierung/Aufschaltung der Gebäudeleittechnik DP DP

15 Energieausweis Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 15

16 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 16 Seminarprogramm für Energiebeauftragte

17 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 17 Erfolgsbeteiligung für Nutzer Erfolgsbeteiligung für nutzerbedingte Einsparungen 2005 Nutzerbedingte Kosteneinsparungen Objekt Fläche NGF Verbrauchseinsparung 2005 (m²) (kwh) (%) (kwh) (%) (m³) (%) ( ) (%) Ackermann-/B.-Grimm-Schule % % % % Bettina-Schule % % 75 6% % Elisabethenschule AS % % % % Francke-Schule % % 38 6% % Franz-Böhm-Schule % % 0 0% % Friedrich-Ebert-Schule % % 0 0% % Friedrich-Fröbel-Schule % % 0 0% % Friedrich-List-Schule % % 64 11% % Goldsteinschule % % 0 0% % Grunelius-Schule % % % % Heinrich-Kleyer-Schule % % % % Heinrich-Kleyer-Schule AS % % 30 4% % Heinrich-Seliger-Schule % % -21-1% % H.-v.-Gagern-Gymnasium % % % % Hostatoschule Turnhalle % % 39 53% % IGS-Nordend % % 15 1% % Kerschensteiner-Schule % % 11 2% % Liebig-Schule % % 0 0% % Michael-Ende-Schule % % % % Michael-Ende-Schule AS % % 0 0% % Minna-Specht-Schule % % % % Peter-Petersen-Schule % % % % Robert-Koch-Schule % % % % Robert-Koch-Schule AS % % -3-5% % Römerstadtschule % % % 662 2% Amt für Wohnungswesen % % 142 8% % Kinderkrippe Karl-Flesch-Str % % % % Summe % % % % CO 2: kg kg Summe CO 2: kg = m³ Einsparung Strom Heizung Wasser 2005 Ackermann-/B.-Grimm-Schule Bettina-Schule Bettina-Schule Elisabethenschule AS Elisabethenschule AS Francke-Schule Francke-Schule Franz-Böhm-Schule Franz-Böhm-Schule Freiherr-vom-Stein-Schule Friedrich-Ebert-Schule Friedrich-Ebert-Schule Friedrich-Fröbel-Schule Friedrich-Fröbel-Schule Friedrich-List-Schule Goldsteinschule Goldsteinschule Grunelius-Schule Grunelius-Schule Heinrich-Kleyer-Schule Heinrich-Kleyer-Schule Heinrich-Kleyer-Schule Heinrich-Seliger-Schule AS H.-v.-Gagern-Gymnasium Heinrich-Seliger-Schule Heinrich-von-Stephan-Schule H.-v.-Gagern-Gymnasium Hostatoschule u. Turnhalle AS u. Th. IGS-Nordend Kerschensteiner-Schule Liebig-Schule Michael-Ende-Schule Michael-Ende-Schule Michael-Ende-Schule AS Michael-Ende-Schule AS* Minna-Specht-Schule Minna-Specht-Schule Peter-Petersen-Schule Peter-Petersen-Schule Robert-Koch-Schule Robert-Koch-Schule u. AS Robert-Koch-Schule AS Römerstadtschule Römerstadtschule Kinderkrippe Karl-Flesch-Str. Amt für Wohnungswesen Palmengarten Kinderkrippe Karl-Flesch-Str Strom Heizung Wasser

18 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 18 Herstellerunabhängige Leittechnik

19 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 19 Leitlinien zum wirtschaftlichen Bauen

20 Passivhausprojekte Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 20

21 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 21 Gesamtkostenberechnung A. Allgemeine Daten A1 Liegenschaftsbezeichnung Grundschule Preungesheim A2 Unterab. A3 Gebäudebezeichnung Grundschule, KT, Jugenhaus, Turnhalle A4 Str.-Nr. A5 Straße Boskooppstraße A6 Haus-Nr. A7 Betrachtungszeitraum 40 a A8 Währung A9 Kapitalzins 3,5% A10 Annuitätsfaktor 0,05 A11 Preissteigerung Ene./son. 5% 3% A12 Mittelwertfaktor Ene./son. 2,55 1,70 B. Varianten Bezeichnung B0 EnEV EnEV B1 EnEV - 30% EnEV - 30% B2 Passivhaus Passivhaus B3 Variante 3 B4 Variante 4 C. Kenngrößen EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 C1 Bezugsfläche (NGF) m² C2 Personenzahl P C3 spez. Heizwärmebedarf kwh/m²a C4 Heizzahl Kessel+Verteilung 96% 96% 90% % C5 spez. Strombezug kwh/m²a C6 spez. CO2-Emissionen kg/m²a C7 spez. Trinkwasserbezug 3,87 3,87 3,87 m³/p a D. Kapitalkosten EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 D1 Investitionskosten (DIN 276) D2 Zuschüsse/Erlöse D3 Eigenkapitaleinsatz D4 Kapitalkosten /a D5 spez. Kapitalkosten /m²a E. mittl. Betriebskosten EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 E1 Personal+Reinigungskosten /a E2 Wartung+Instandhaltung /a E3 Heizkosten /a E4 Stromkosten /a E5 Wasserkosten /a E6 Verwaltung+Versicherung /a E7 heutige Betriebskosten /a E8 mittl. Betriebskosten /a E9 spez. Betriebskosten /m²a F. Umweltfolgekosten EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 F1 CO2-Emissionen (50 /to) /a F2 Trinkwasser (1 /m³) /a F3 Umweltfolgekosten /a F4 spez. Umweltfolgekost /m²a G. Gesamtkosten EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 G1 Gesamtkosten /a G2 spez. Gesamtkosten /m²a G2 Amortisationszeit (Basis: Variante 1) 5,9 16,3 a /a mittlere Wartung /a mittlere Heizkosten /a mittlere Stromkosten /a mittlere Wasserkosten Verwaltung+Versicherung 0 0 /a Umweltfolgekosten Bodenplatte Boden nach außen Wand gegen außen Wand gegen Keller/Erde Wärmebrücke Dach gegen außen Fenster horizontal Fenster Süd Fenster Ost Fenster West Fenster Nord mittlere Wasserkosten mittlere Stromkosten mittlere Heizkosten mittlere Wartung Personal+Reinigungskoste n Kapitalkosten EnEV EnEV - 30% Passivhaus Variante 3 Variante 4 Lüftung Wärmeverluste kwh/m²a

22 Energiekonzepte Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 22 Liegenschaft Energiebezugsfläche (NGF) Datum jährliche Energie- und Wasserkosten Investitionskosten der rentierlichen Maßnahmen jährliche Einsparungen davon bereits realisiert oder in der Planung (m²) ( /a) ( ) ( /a) ( /a) Alte Oper Sep Eissporthalle Feb Friedrich-Dessauer Feb Gymnasium (BiKuZ) Friedrich-Ebert-Schule Jun Sporthalle Hauptfriedhof mit Jul Krematorium Museum für Dez Angewandte Kunst Palmengarten Jun Panoramabad Jun Bornheim Paul-Ehrlich-Schule Wilhelm-Merton Aug Schule Sporthalle Stadionbad Sep Stadt- und Mai Unibibliothek Städtische Kliniken Jun Steinernes Haus Jun (Kunstverein) Titus-Therme Dez Zoo Jul Liegenschaften

23 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 23 Thermografieuntersuchungen

24 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 24 Projektliste Energie-und Wassersparmaßnahmen

25 Blockheizkraftwerke Anzahl Module Gesamtleistung elektrisch Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 25 Gesamtleistung thermisch Gesamt-Investition Förderung Name der Liegenschaft (kw) (kwth) (T ) (T ) (T ) (h) (MWh) (MWh) (to) (T ) Carl-Schurz-Schule Okt Dahlmann-Schule Okt Wöhler-Schule Okt Feuerwache Feb Kinderkrippe Bornheim Feb Ludwig-Richter-Schule Feb Sozialstation Eschersheim Feb Helmholtz-Schule Nov Linné-Schule Aug Umweltamt Aug Carl-von-Weinberg-Schule Okt Friedrich-Ebert-Schule Okt Berthold-Otto-Schule Okt Heinrich-Kraft-Schule Okt Hallenbad Fechenheim Nov Gartenhallenbad Rebstock Nov Liebig-Schule Mrz Summe Eigeninvestition Inbetriebnahme Benutzungsstunden kumuliert Stromerzeugung BHKW kumuliert Wärmeerzeugung BHKW kumuliert CO2-Einsparung kumuliert Überschuß kumuliert

26 Kommunales Energiemanagement in Frankfurt, Folie 26 Regenerative Energiequellen Photovoltaikanlagen auf städtischen Liegenschaften Ort Inbetrieb- Leistung nahme (kwp) a) städtische Anlagen Bethmann-Schule ,0 Bettina-Schule ,0 Elly-Heuss-Knapp-Schule ,0 Ernst-Reuter-Schule I ,0 Franz-Böhm-Schule ,0 Freiherr-vom-Stein-Schule ,0 Friedrich-Ebert-Schule ,0 Goethe-Gymnasium ,0 Goethe-Gymnasium 2007 Heinrich-Kleyer-Schule ,0 Heinrich-von-Stephan-Schule ,0 Holbein-Schule ,0 KT Alkmenestraße ,0 Kita 120 Eichhörnchenpfad ,0 Kita 121 Melibocusstrasse ,0 Kita 126 Rendeler Strasse ,0 Liebig-Schule ,0 Otto-Hahn-Schule ,0 Sport- und Freizeitzentrum Kalbach ,0 Viktor-Frankl-Schule ,0 Werner-von-Siemens-Schule ,0 Wöhler-Schule ,0 Ziehen-Schule ,0 22 Anlagen 68,0 b) fremdfinanzierte Anlagen Ernst-Reuter-Schule (Megasol I) ,7 Ernst-Reuter-Schule (Megasol II) ,8 Friedrich-Ebert-Schule (Megasol Nord) ,6 Friedrich-Ebert-Schule (Megasol Süd) ,5 Georg-August-Zinn-Schule (Megasol) ,6 Schule am Riedberg (Mainova) ,0 5 Anlagen 115,2 Holzfeuerungsanlagen in städtischen Liegenschaften Objekt Inbetrieb- Leistung Typ nahme (kw) Betriebshof Neu Isenburg Hackschnitzel Schule am Riedberg Pellet Betriebshof ARA Griesheim Pellet Forsthaus Schwanheim, Schwanheimer Bahnstraße Pellet Forsthaus Niederrad, Flughafenstraße Pellet Betriebshof Bethmannpark, Mauerweg Pellet Betriebshof Hauptfriedhof, Eckenheimer Landstraße Pellet Schule Preungesheim Pellet 8 Anlagen 563 Erdsondenanlagen in städtischen Liegenschaften Objekt Inbetrieb- Wärme Kälte Sonden- Sondennahme leistung Leistung anzahl tiefe (kw) (kw) (m) Ordnungsamt - Krifteler Straße Zoo-Bonoboland Anlagen

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