Grusswort. Dr. Siegfried Balleis. Oberbürgermeister. Marlene Wüstner. Berufsmäßige Stadträtin Referentin für Recht, Ordnung und Umweltschutz

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1 Grusswort Liebe Erlangerinnen, liebe Erlanger, das Jahr 2007 steht unter dem Motto natürlicherlangen. Ziel des Jahresmottos ist es, den Lebensraum Stadt in seiner komplexen Vielfalt aufzuzeigen und die hohe Lebensqualität Erlangens erlebbar zu machen. In Erlangen haben Umweltschutz und Umweltvorsorge Tradition und Zukunft. Umweltbelange werden konsequent aufgegriffen und in die Kommunalpolitik einbezogen. Dies betrifft insbesondere den Klimaschutz. Die Stadt Erlangen ist Mitglied des europäischen Klimabündnisses. Für ihr vorbildliches Engagement zum Schutz des Klimas hat die Deutsche Umwelthilfe Erlangen den Titel Klimaschutz-Kommune 2006" verliehen. Im Jahr 2007 bildet daher der Bereich Energie und Innovation" einen besonderen Schwerpunkt. Eine Bedingung für einen wirksamen Klimaschutz in der Bundesrepublik ist die Umsetzung vor Ort in den Städten und Gemeinden. In diesem Sinne wurden in Erlangen vorbildliche Projekte und Maßnahmen in allen Bereichen der Energieeffizienz realisiert. Weitere Projekte sind auf den Weg gebracht oder in Planung. Gelungene Beispiele aus der Praxis sind eine der wichtigsten Voraussetzungen, um energieeffiziente Maßnahmen zu etablieren. Die vorliegende Dokumentation gibt daher einen umfassenden Überblick über die Vielzahl von Aktivitäten in den letzten zehn Jahren. In Form von Steckbriefen werden für die Bereiche Energieversorgung, Unternehmen, öffentliche Einrichtungen, regenerative Energien und Wohnen besonders vorbildliche und beispielhafte Projekte dargestellt. Wir wünschen uns, dass auch in den nächsten Jahren weiterhin innovative Projekte entwickelt werden, um den für die Zukunft notwendigen Beitrag zur Energieeffizienz und Klimaschutz zu leisten. Dr. Siegfried Balleis Oberbürgermeister Marlene Wüstner Berufsmäßige Stadträtin Referentin für Recht, Ordnung und Umweltschutz Dr. Siegfried Balleis Marlene Wüstner 3

2 INHALTSVERZEICHNIS 1 Einleitung 6 2 ENERGIEVERSORGUNG 9 Einführung 10 GuD-Anlage beim Heizkraftwerk der Erlanger Stadtwerke AG 11 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung beim Universitätsklinikum Erlangen 12 Blockheizkraftwerk Mönauschule 13 Wärmepumpe im Freibad West der Stadt Erlangen 14 Blockheizkraftwerk in einer Wohnanlage 15 GeoParkY REHAU AG + Co 16 3 ENERGIEEFFIZIENZ IN UNTERNEHMEN UND ÖFFENTLICHEN EINRICHTUNGEN 17 Einführung 18 Energiemanagement bei der SIEMENS AG 19 Energiekataster für die Universität Erlangen-Nürnberg 20 Energiemanagement der Stadt Erlangen 21 Information der Beschäftigten 22 Mit Energie für die Schule 23 Energie-Untersuchung für die Lukas Hydraulik GmbH 24 Energie-Untersuchung für Thermo Electron Corporation 25 Gebäudesanierung bei der SIEMENS AG 26 + Bürogebäudesanierung bei der Fa. MAUSS-FORUM 27 Energetische Sanierung eines städtischen Bürogebäudes 28 Neubau bei SIEMENS AG 29 Innovationszentrum BAU der REHAU AG + Co 30 Energieeffizienz in der Gastronomie 31 Energieeffiziente Verkaufsflächen-Beleuchtung 32 4 REGENERATIVE ENERGIEN 33 Einführung 34 Photovoltaik Einführung 35 Sonnenstrom im Wohngebiet Anger 36 Photovoltaikanlagen bei städtischen Gebäuden 37 Solarenergie macht Schule 38 Photovoltaik-Anlagen des Sonnnenenergie Erlangen e. V. 39 Bürger-Solarstromanlage bei der Mönau-Schule 40 Photovoltaikanlagen bei Gebäuden der Universität Erlangen-Nürnberg 41 Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern 42 Solartankstellen 43 Solarthermie Einführung 45 Solarthermie-Anlagen in Neubaugebieten 46 Solarthermie-Anlagen zur Warmwasserbereitung im Einfamilienhausbestand 47 Kombinierte Solarthermie-Anlagen 48 Solarthermie-Anlagen der GEWOBAU 49 Wasserkraftanlagen Einführung 51 Wasserkraftanlagen an der Wöhrmühle und Thalermühle 52 Wasserkraftanlage Werker 53 Wasserkraft-Anlage in Neuses 54 Wasserkraftanlagen an der Aurach und der Schwabach 55 Biomasse und Biogas Einführung 57 Holzschnitzel-Heizwerk beim Klinikum am Europakanal 58 Kraft-Wärme-Kopplung beim Klärwerk 59 4

3 Biogasverwertung bei einem landwirtschaftlichen Betrieb 60 Holzpellet-Heizung in einem Einfamilienhaus-Neubau 61 Holzpellet-Heizung in einem sanierten Einfamilienhaus 62 5 WOHNEN Energieeffizienz beim Neubau Einführung 64 Neubau von Ein- und Zweifamilienhäusern Einführung 65 Passivhäuser in Büchenbach-West 66 Energiesparhäuser in Erlangen 67 Siedlungsmodell Röthelheimpark 68 Passivhäuser im Röthelheimpark 69 Geschosswohnungsbau Einführung 70 Siedlungsmodell Röthelheimpark - GEWOBAU Erlangen 71 Internationales Gästehaus 72 Neubau der Siemens-Wohnungsgesellschaft 73 Energieeffizienz im Wohnungsbestand Einführung 74 Geschosswohnungsbestand Einführung 75 Energiepässe für die GEWOBAU 76 Modernisierungsmaßnahmen der GEWOBAU in den 90er Jahren 77 Wohnungsbestand der GEWOBAU im Röthelheimpark 78 GEWOBAU-Sanierung im Wohngebiet Anger 79 4l-Haus der GEWOBAU 80 Sanierungsmaßnahmen der GEWOBAU in Erlangen-Ost 81 GEWOBAU-Sanierungsmaßnahmen Sanierungsmaßnahmen 2006 der GEWOBAU 83 GEWOBAU-Projekt NEH im Bestand 84 Modernisierungsmaßnahmen der Siemens-Wohnungsgesellschaft bis Modernisierungsmaßnahmen der Siemens-Wohnungsgesellschaft Einfamilienhausbestand Einführung 87 Modernisierung eines Reihenhauses aus den 70er Jahren 88 Modernisierung eines Bungalows aus den 60er Jahren 89 Sanierung eines Wohngebäudes aus den 30er Jahren 90 Sanierung eines Reihenhauses aus den 60er Jahren 91 Sanierung mit Passivhaus-Komponenten 92 Denkmalgeschützte und erhaltenswerte Gebäude Einführung 93 Vollsanierung eines Wohngebäudes in der Altstadt 94 Modernisierung eines Wohngebäudes aus dem 19. Jahrhundert 95 INHALTSVERZEICHNIS 6 ANHANG Tabellarische Übersicht 96 Lageplan der Objekte im Stadtgebiet Erlangen 100 Weitere Adressen 101 Weiterführende Veröffentlichungen 102 5

4 EINLEITUNG Einleitung Die Zeiten, als wir uns auf billiges Öl und Erdgas verlassen konnten, sind vorbei. In Deutschland hat sich seit Ende der 90er Jahre der Öl- und Gaspreis für den Verbraucher mehr als verdoppelt. Seit 2000 ist weiterhin ein Anstieg des Strompreises festzustellen. Es ist zu befürchten, dass für die Entwicklung von Alternativen zu Öl und anderen fossilen Brennstoffen keine Zeit mehr bleibt, bevor die Entleerung der Felder die Preise extrem ansteigen lässt. Die Antwort auf steigende Energiepreise ist daher nur eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz, um Alternativen bis zu einem Zeitpunkt zu entwickeln, wo ihre Stärke garantiert und ihr Preis gesunken ist. Weiterhin erfordert der Klimaschutz als eine der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts die Forcierung der Energieeffizienz, die Entwicklung und den Aufbau von Alternativen. Die Stadt Erlangen ist Mitglied des europäischen Klimabündnisses. Erlangen hat im Vergleich zu anderen Städten schon viel vorzuweisen im Bereich des Klimaschutzes und der Energieeffizienz. Dies ist darauf zurückzuführen, dass in vielen Bereichen vorbildliche Aktivitäten bestehen und weiterentwickelt werden. Eine der Voraussetzungen dafür ist die seit über drei Jahren bestehende Lenkungsgruppe EnergieeffizientER unter der Leitung von Oberbürgermeister Dr. Siegfried Balleis und der Umweltreferentin Marlene Wüstner. Die Teilnehmer und Mitglieder der Lenkungsgruppe sind Vertreter der Erlanger Stadtwerke AG (EStW), der Stadt Erlangen, der GEWOBAU Erlangen, der Universität Erlangen-Nürnberg, des Universitätsklinikums, des Staatlichen Bauamtes Erlangen-Nürnberg, der IHKG (Industrie und Handelskammer-Gremium Erlangen), der SIEMENS AG, der Kreishandwerkerschaft und der AGENDA 21. Wesentliches Ziel der Lenkungsgruppe ist die Initiierung weiterer Maßnahmen und Schritte zur Verbesserung der Energieeffizienz. ŸIn der Arbeitsebene unterhalb der Lenkungsgruppe bestehen drei feste Arbeitsgruppen: - Wesentliche Schwerpunkte der AG Energieversorgung Mitglieder: die Stadt Erlangen, die Erlanger Stadtwerke AG und die AGENDA 21 sind die Förderung der regenerativen Energien und die energieorientierte Stadtplanung. - Die GEWOBAU-Energierunde Mitglieder: die GEWOBAU-Erlangen, die Erlanger Stadtwerke AG, AGENDA 21, das Amt für Umweltschutz und Energiefragen, Stadträte und Planer hat in den letzten Jahren wesentliche Impulse zur energetischen Sanierung des Wohnungsbestandes gegeben und ist auch weiterhin bei allen Maßnahmen und Planungen der GEWOBAU beteiligt. - Die AG Energiemanagement Mitglieder sind das Amt für Umweltschutz und Energiefragen, das städtische Gebäudemanagement, das Staatliche Bauamt Erlangen-Nürnberg, die SIEMENS AG, die Universität Erlangen-Nürnberg, das Universitätsklinikum, das Klinikum am Europakanal, die Sparkasse Erlangen, die Fa. Lukas und die REHAU AG fördert die Aktivitäten im Bereich der einzelnen Unternehmen und Einrichtungen und sichert durch einen laufenden Erfahrungsaustausch ein gemeinsames Vorgehen. ŸDaneben bestehen weitere Kooperationen mit dem Haus- und Grundbesitzerverein, örtlichen Energieberatern und den Banken in Erlangen. 6

5 ŸIn der Region Mittelfranken ist die Stadt Erlangen Mitglied des EnergieRegion Nürnberg e. V., wo innerhalb des Netzwerkes BAU und ENERGIE ( eine Beteiligung an regionalen Kooperationsprojekten im Bereich der Energieeffizienz erfolgt. In vorliegender Dokumentation werden wesentliche Aktivitäten und Projekte beim Klimaschutz und der Energieeffizienz in Kurzform dargestellt, die in den letzten zehn Jahren in Erlangen realisiert wurden. Durch die Weitergabe der Praxiserfahrungen werden für die breite Umsetzung energieeffizienter Techniken in Erlangen und in der Metropolregion Nürnberg weitere Impulse gegeben. Die Dokumentation umfasst folgende Bereiche: ŸProjekte bei der Energieerzeugung und -versorgung ŸAktivitäten und Projekte bei Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen ŸAktivitäten im gesamten Spektrum der regenerativen Energien: - Photovoltaik - Solarthermie - Wasserkraftanlagen - energetische Biomassenutzung Ÿ Energieeffizienz in den gesamten Sektoren der Wohnungswirtschaft: - Neubau von Ein- und Zweifamilienhäusern - Geschosswohnungsneubau - Sanierung und Modernisierung im Geschosswohnungsbestand - Modernisierung von Einfamilienhäusern - Sanierung in der Innenstadt Im Anhang sind die Standorte mit den zugehörigen Ansprechpartnern angegeben. Interessenten an vertiefter Information können sich somit an die Ansprechpartner wenden. EINLEITUNG 7

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7 ENERGIEVERSORGUNG ENERGIEVERSORGUNG 9

8 ENERGIEVERSORGUNG Einführung Die Energieversorgung umfasst in Erlangen die gesamte Wärmeversorgung für Heizung, Warmwasser und Prozesswärme, sowie die Stromversorgung für eine Vielzahl von Anwendungen. Der gesamte jährliche Endenergieverbrauch für Wärme (ohne Strom) lag 2004 bei rd MWh. Insgesamt hat der Endenergieverbrauch seit Anfang der 90er Jahre im Wärmebereich leicht abgenommen, obwohl z. B. die Wohnflächen deutlich angestiegen sind. Rund 65 % der im Stadtgebiet benötigten Heizenergieversorgung erfolgen über den Einsatz von Fernwärme mit rd. 25 % und die Erdgasversorgung mit 40 %. Hiermit wird ein wesentlicher Beitrag zur Minderung der CO2-Emissionen geleistet. Der Restanteil von 35 % umfasst vor allem Heizöl-Zentralheizungen im Wohnbereich sowie in kleinerem Umfang Einzelheizungen bei Privathaushalten mit festen Brennstoffen, ein größeres Biomasseheizwerk und Solarthermie-Anlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern. Der Fernwärme-Anteil hat sich bei der Wärmeversorgung gegenüber 1990/91 nicht geändert. Die benötigte Fernwärme wird vollständig im Heizkraftwerk (HKW) der Erlanger Stadtwerke weitgehend in umweltschonender Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt wurden durch das städtische Heizkraftwerk rd. 17 % des Erlanger Stromverbrauchs in das Netz eingespeist. Ab 2006 hat sich durch den Betrieb der neuen GuD- Anlage der Anteil der HKW-Strom-Erzeugung verdoppelt. Der gesamte Erdgasverbrauch erhöhte sich seit 1991 um 50 %. Dieser Zuwachs ist einerseits auf den zusätzlichen Verbrauch in den Neubaugebieten und auf der anderen Seite auf die Umstellung von bisherigen Öl- Zentralheizungen und Einzelheizungen auf Erdgas zurückzuführen. Es ist davon auszugehen, dass bei der zukünftigen Ohnehin-Entwicklung der auf Grund von Neubaumaßnahmen zu erwartende Anstieg des Heizenergieverbrauchs durch weitere Minderungen bei energetischen Modernisierungsmaßnahmen kompensiert wird, so dass sich der gesamte Heizenergieverbrauch nicht wesentlich ändern wird. Für eine signifikante Minderung des Heizenergieverbrauchs über die Neubaukompensation hinaus ist eine wesentlich stärkere Forcierung der bisherigen Maßnahmen zur energetischen Gebäudemodernisierung erforderlich. In Erlangen existiert eine Vielzahl von Erdgas-Blockheizkraftwerken (BHKW) u. a. in Wohnanlagen, städtischen Gebäuden und anderen öffentliche Einrichtungen (die größte Anlage mit 2x320 kwel im nicht- operativen Zentrum des Universitäts-Klinikums) mit einer elektrischen Leistung von rd kw. Etwa 1 % des gesamten Stromverbrauchs werden in dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt. Im Jahr 2004 wurden in Erlangen rd kwh (= MWh) Strom verbraucht. Seit Anfang der 90er Jahre erhöhte sich der Stromverbrauch bis 2000 leicht. Seit 2001 ist ein kontinuierlicher jährlicher Anstieg des Verbrauchs um 0,5-2 % zu verzeichnen, obwohl sich die Beschäftigtenzahl und die Wohnbevölkerung gegenüber 1990/91 in Erlangen nicht wesentlich geändert hat. Es ist damit zu rechnen, dass in den nächsten Jahren bei einer Ohnehin-Entwicklung der Stromverbrauch um 0,5 bis 1,5 % weiter ansteigen wird. Dieser Trend kann nur durch deutliche Effizienzsteigerungen bei der Stromanwendung insbesondere beim Gewerbe und den öffentlichen Einrichtungen umgekehrt werden. 10

9 GuD-Anlage Heizkraftwerk der Erlanger Stadtwerke AG Heizkraftwerk Gasturbinenanlage: 1 Lufteintritt 2 Verdichter 3 Gasturbine 4 Generator 5 Transformator Intelligent kombiniert - Die neue GuD-Anlage Dampfturbinenanlage: Abhitzekessel: 6 Bypass 7 Kamin 8 Abhitzekessel 9 Zusatzfeuerung 10 Dampfturbine 11 Kondensator 12 Generator 13 Transformator Fernwärme: 14 Heizwasserumwälzpumpe 15 Fernwärmekunden Allgemeine Daten Ort: Äußere Brucker Straße Betreiber: Erlanger Stadtwerke AG Angaben zum Heizkraftwerk Brennstoffeinsatz: MWh Netto-Stromerzeugung: rd MWh (rd. 20 % des Erlanger Stromverbrauchs) Fernwärme-Netzeinspeisung: MWh Anlagennutzungsgrad: rd. 0,81 GuD-Anlage /Gas- und Dampfturbinenanlage Inbetriebnahme: 2005 Feuerungsleistung gesamt 45 MW Fernwärmeauskopplung 21 MW Elektrische Klemmleistung gesamt 20 MW Dampfturbine: 7,2 MW elektrisch Gasturbine: 12,8 MW elektrisch Funktionsschema der GuD-Anlage Durch die GuD-Anlage Verdoppelung der Stromerzeugung im HKW ENERGIEVERSORGUNG Gasturbine 11

10 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung Universitätsklinikum Erlangen ENERGIEVERSORGUNG A l l g e m e i n e D a t e n Ort: Neubau Medizin, 1. Bauabschnitt Betreiber: Universitätsklinikum Erlangen Projektdurchführung: Staatliches Bauamt Erlangen-Nürnberg Angaben zum Objekt Ein Modul des Blockheizkraftwerkes 2 Nettogrundfläche des Gebäudes: m Wärme- und Stromversorgung Kälte-Anlagen (Absorption und Kompression) Projekt 2 BHKW Module; je 320 kw el und je 463 kwthermisch Absorptionskälteanlage (2 x 300 kw Kälteleistung) Elektrische Energie je Jahr: rd kwh, 60 % der benötigten elektrischen Energie der versorgten Gebäudekomplexe Wärmeenergie je Jahr: rd MWh, rd. 80 % der benötigten Wärmeenergie Kälteversorgung je Jahr: rd. 700 MWh, rd. 75 % der benötigten Kälteenergie Zusätzliches BHKW-Modul in Planung Neubau Medizin, 1. Bauabschnitt Absorptionskälteanlage 12

11 Blockheizkraftwerk Mönauschule Heizzentrale in der Mönauschule Heizkessel mit Blockheizkraftwerk (grüne Anlage) Mönauschule A l l g e m e i n e D a t e n Ort: Mönauschule Betrieb: Contracting Angaben zum Objekt Heizungsanlage mit Brennwertkessel, Spitzenkessel und Blockheizkraftwerk Sanierung mit Performancecontracting Maßnahme / Projekt Erdgasbetriebenes BHKW-Modul, ein baugleiches Modul ist in der Hedenus-Schule Leistung 5,5 kw, 12,5 kw el thermisch Jährl. erzeugter Strom: rd kwh, rd. 22 % des Stromverbrauchs der Schule Jährl. erzeugte Wärmemenge rd kwh, rd. 10 % des Wärmeverbrauchs der Schule Die für die Stromerzeugung benötigte Erdgasmenge wird nicht der Wärmeerzeugung zugerechnet. ENERGIEVERSORGUNG 13

12 Wärmepumpe Freibad West ENERGIEVERSORGUNG Wärmepumpe A l l g e m e i n e D a t e n Ort: Freibad West Betreiber: Stadt Erlangen Angaben zum Objekt elektrische Wärmepumpe zur Beheizung des Beckenwassers Maßnahme Elektrische Wärmepumpe Elektrische Leistung 110 kw, thermische Leistung ca. 900 kw, Kältemittel Ammoniak Die benötigte Wärme zur Beheizung des Beckenwassers wird dem Flusswasser (Regnitz) entzogen Das Beckenwasser wird auf C aufgeheizt Wärmetauscher 14

13 Blockheizkraftwerk in einer Wohnanlage BHKW mit Pufferspeicher Anbringen der Außendämmung Allgemeine Daten Ort: Feldstraße 3 Betreiber: Eigentümergemeinschaft Angaben zum Objekt Mehrfamilienhaus mit 6 Wohnungen und 1 Laden Heizöl-Zentralheizungsanlage mit Warmwasserbereitung Gebäude saniert: 2002/2003 komplett incl. Aufzug, Wärmeschutz an der Außenfassade und neue Fenster Maßnahme / Projekt BHKW der Fa. Senertec, 5,3 kw el/10,8 kw th Pufferspeicher 750 l Der Strom wird großteils an die 7 Nutzer direkt über Zwischenzähler ( kwh) geliefert und abgerechnet; Rest-Einspeisung in das öffentliche Netz ( kwh) Insgesamt kwh/jahr Stromerzeugung; die kwh, die an die Nutzer geliefert werden, sind etwa 60 % des gesamten Stromverbrauchs im Gebäude Ca kwh Wärmeerzeugung im Jahr; % des gesamten Wärmeverbrauchs ENERGIEVERSORGUNG Saniertes Wohngebäude 15

14 GeothermieparkY Erlangen der REHAU AG + Co ENERGIEVERSORGUNG A l l g e m e i n e D a t e n Ort: Erlangen-Eltersdorf, Ytterbium 4 Betreiber: REHAU AG + Co Angaben zum Objekt Objekt: Büro- und Kantinentrakt 2 Nutzfläche: 1492 m, 2 Geschosse Vorhaben: Umrüstung der Heizung vom Ölkessel und der Gebäudekühlung von reinem Strombetrieb auf Geothermie Projekt Errichten eines Erdwärmesondenfeldes auf dem firmeneigenen Gelände mit ca Sondenmetern Einbau einer reversiblen Wärmepumpe mit 60 kw zum Heizen und Kühlen Anbindung der Heiz- und Kühlleitungen an die Wärmepumpe Anpassung der Gebäudeleittechnik Senkung des Primärenergieverbrauchs von kwh/jahr auf kwh/jahr Bürogebäude REHAU-Standort Eltersdorf Bohrarbeiten für die Erdwärmesonden 16