E n e r g i e e f f i z i e n z b e r a t u n g s b e r i c h t Projekt: Naturfreundehaus Worms Erstellt von: Bianca Gaß Gebäudeenergieberaterin Institut für angewandtes Stoffstrommanagement, IfaS Mit freundlicher Unterstützung:
Gebäude: Naturfreunde Floßhafenstr. 2 67547 Worms Auftraggeber: Herr Gerhard Albrecht Floßhafenstr. 2 67547 Worms Erstellt am: 27. Mai 2008 Anwesend am Tag des Vororttermins: Herr Gerhard Albrecht, Naturfreunde Herr Ralph Albrecht, Naturfreunde Herr Günther Gammradt, Naturfreunde Herr Henning Scholl, IfaS Frau Bianca Gaß, IfaS Gebäudeenergieberatung Wassersparberatung Stromeinsparberatung Abfallberatung Wichtige Hinweise: Die Gebäudeenergieberatung stellt keine fachtechnische Planung und keine Wärmebedarfsberechnung dar. Es ist auf die fachgerechte Ausführung aller Maßnahmen zu achten, um Bauschäden zu vermeiden. Alle Maßnahmen sind durch Fachhandwerker auszuführen. Die vorgeschlagenen Maßnahmen entsprechen den gesetzlichen Bestimmungen der Energieeinsparverordnung EnEV (1.10.2007). Alle Kosten sind Schätzkoste
Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen und Begriffe... 6 1.1 Technische Definitionen...6 1.2 Weitere Begriffe...10 1.3 Mindestdämmstärken der Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen sowie Armaturen...11 1.4 Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen...12 2 Naturfreunde... 14 2.1 Allgemein...14 2.1.1 Naturfreunde Worms...15 3 Energieberatungsbericht... 16 3.1 Allgemeine Angaben zum Gebäude...16 3.2 Ist-Zustand des Gebäudes...17 3.2.1 Gebäudehülle...17 3.2.2 Anlagentechnik...18 3.2.3 Energiebilanz...19 3.2.4 Bewertung des Gebäudes...20 3.3 - Variante 1 -...21 3.3.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 1 -...21 3.3.2 U-Wert-Übersicht der einzelnen Bauteile im modernisierten Zustand...21 3.3.3 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 1 -...22 3.3.4 Energieeinsparung - Variante 1 -...22 3.3.5 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 1 -...24 3.4 - Variante 2 -...25 I
3.4.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 2 -...25 3.4.2 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 2 -...25 3.4.3 Energieeinsparung - Variante 2 -...26 3.4.4 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 2 -...28 3.5 - Variante 3 -...29 3.5.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 3 -...29 3.5.2 U-Wert-Übersicht der einzelnen Bauteile im modernisierten Zustand...29 3.5.3 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 3 -...29 3.5.4 Energieeinsparung - Variante 3 -...30 3.5.5 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 3 -...32 3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse...33 3.6.1 Primärenergiebedarf...33 3.6.2 Anlagentechnische Verluste...34 3.6.3 Schadstoff-Emissionen...34 3.6.4 Kosten / Wirtschaftlichkeit...35 4 Wassersparberatung... 36 4.1 Grundlagen...36 4.1.1 Sanitärbereich...36 4.1.2 Regenwassernutzung...39 4.1.3 Grauwassernutzung...39 4.2 Bestand der Sanitäreinrichtungen...41 4.2.1 Handlungsempfehlungen...43 5 Stromeinsparberatung... 44 5.1 Grundlagen...44 5.2 Beleuchtungsarten...44 II
5.2.1 Wirtschaftlichkeit einer Energiesparlampe...50 5.2.2 Wirtschaftlichkeit einer LED Lampe...52 5.3 Bestand der Beleuchtungsmittel...53 5.3.1 Handlungsempfehlungen...54 5.4 Elektrogeräte...54 5.4.1 Bestand der Gefrier und Kühlgeräte...58 6 Abfallberatung... 59 6.1 Grundlagen...59 6.1.1 Maßnahmen...59 6.1.2 Handlungsempfehlungen...61 7 Handlungsempfehlungen der Varianten 1, 2 und 3... 62 8 Fördermittel... 64 8.1 Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle...64 8.2 KfW Förderbank...64 8.3 Gemeinde / Kreis / Stadt...64 8.4 Naturfreunde Rheinland Pfalz...64 9 Kostengünstige Maßnahmen und Informationen zur Energieeinsparung... 65 9.1 co2online...65 9.2 Rund um die Uhr "Klima-Hotline" mit Beratung...65 9.3 Unser Ener...66 9.4 Verbraucherzentrale Rheinland-Pfalz...66 9.5 Sensibilisierung der Mitglieder und Gäste...67 10 Anhang:... 68 10.1 Brennstoffdaten...68 10.2 Wirtschaftlichkeitsberechnung Variante 1...69 III
10.3 Wirtschaftlichkeitsberechnung Variante 2...73 10.4 Wirtschaftlichkeitsberechnung Variante 3...77 10.5 Grundlagen Microcontracting...81 11 Anhang: Checklisten... 84 11.1 Energiespar-Check Heizung...84 11.1.1 Raumwärme...84 11.1.2 Heizungszentrale...84 11.1.3 Regelung...85 11.1.4 Betriebsführung...85 11.2 Energiespar-Check Warmwasserbereitung...86 11.3 Energiespar-Check Lüftungstechnik...86 11.3.1 Lüftungsbedarf...86 11.3.2 Mechanische Lüftung...87 11.4 Energiespar-Check Beleuchtung...87 11.5 Energiespar-Check Kühlen...88 11.5.1 Gerätebestand...88 11.5.2 Neuanschaffung...89 11.6 Energiespar-Check Kochen...89 11.7 Energiespar-Check Geschirrspülen...90 11.8 Energiespar-Check Büro- und Unterhaltungstechnik...90 11.9 Energiespar-Check Wärmedämmung...91 11.10 Wasserspar-Check...92 11.11 Weitere Hinweise...92 IV
Bei Fragen zum Projekt, Förderungen, etc. wenden Sie sich bitte direkt an das Öko- Check Projektmanagement. Ansprechpartnerin: Bianca Gaß Gebäudeenergieberaterin Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) FH Trier - Standort: Umwelt-Campus Birkenfeld Postfach 1380 55761 Birkenfeld Gebäude: 9926-1. Obergeschoß Tel.: (06782) 17-1468 Fax: (06782) 17-1264 Email: b.gass@umwelt-campus.de www.ifas.umwelt-campus.de Umwelt-Campus Birkenfeld V
1 Grundlagen und Begriffe 1.1 Technische Definitionen Folgende technischen Definitionen der einzelnen Begriffe stammen, falls nicht anders angegeben, aus dem Fachbuch: Handbuch der Gebäudetechnik. Planungsgrundlagen und Beispiele, Band 2 Heizen/Lüften/Energiesparen, München/Unterschleißheim, 200, Seite I48 von Wolfram Pistohl. Beheiztes Gebäudevolumen V e Das beheizte Gebäudevolumen V e wird berechnet aus dem Bruttovolumen, das von den Wärme abgebenden Flächen begrenzt wird. Gebäudenutzfläche A N Gebäudenutzfläche A N die Nutzfläche wird in der EnEV festgelegt mit A N = 0,32 * V e. A N ist nicht identisch mit der Wohn- oder Bruttogeschoßfläche. Primärenergiebedarf Q p Der Primärenergiebedarf berücksichtigt neben dem Endenergiebedarf auch den Bedarf an Energie, der durch die vorgelagerte Prozesskette entsteht. Die vorgelagerte Prozesskette beinhaltet im Wesentlichen die Gewinnung (z. B. Förderung von Heizöl), Umwandlung (z. B. cracken von Rohöl) und die Verteilung (z. B. transportieren von Rohöl) der Primärenergie. Primärenergie ist die Energie, die in der Natur vorkommt und noch keiner Umwandlung unterworfen ist. 1 Der Primärenergiebedarf stellt eine wichtige Kennzahl dar, welche die Umweltauswirkungen unterschiedlicher Brennstoffe vergleichbar darstellt. 1 Kraus, Michael; Lexikon der Energiewirtschaft. Wirtschaft, Recht, Technik, München/Unterschleißheim, 2004 6
Endenergiebedarf Q E Energiemenge, die zur Deckung des Jahresheizenergiebedarfes und des Trinkwasser- Wärmebedarfes benötigt wird, ermittelt an der Systemgrenze des betrachteten Gebäudes. Heizwärmebedarf Q H Die Wärme, welche den beheizten Räumen zugeführt werden muss, um die inneren Solltemperaturen einzuhalten. Der Jahres-Heizwärmebedarf wird berechnet aus den Transmissions- und den Lüftungswärmeverlusten abzüglich solarer und interner Gewinne für den Zeitraum eines Jahres. Für neugebaute Häuser wird laut der Energieeinsparverordnung der Niedrigenergiehaus-Standard mit einem spezifischen Heizwärmebedarf von 70 kwh/(m²*a) Gebäudenutzfläche A N gefordert. Heizenergiebedarf Energie, die dem Heizsystem zugeführt werden muss, um den Heizwärmebedarf decken zu können. Trinkwasserwärmebedarf Q W Nutzwärme, die zur Erwärmung der gewünschten Menge des Trinkwassers zugeführt werden muss. Spezifischer Transmissionswärmeverlust H T Spezifischer Transmissionswärmeverlust in W/K, berechnet als Produkt aus den Wärme übertragenden Umfassungsflächen A und dem jeweiligen U-Wert unter Berücksichtigung der Wärmebrückenverluste. 7
Spezifischer Lüftungswärmeverlust H V Spezifischer, auf das beheizte Gebäudevolumen bezogener Lüftungswärmeverlust in W/K. Solare Wärmegewinne Q S Jährliche Wärmegewinne in kwh/(m²*a) durch transparente Bauteile, in Abhängigkeit von der Himmelsrichtung. Interne Wärmegewinne Q I Jährliche Wärmegewinne in kwh/(m²*a) durch interne Wärmequellen, bezogen auf die Gebäudenutzfläche A N. Anlagenaufwandzahl e p Verhältnis von Aufwand zu erwünschtem Nutzen eines Energiesystems = Kehrwert des Wirkungsgrads von Heiz-, Trinkwassererwärmungs- und Wärmeverteilungssystem unter Berücksichtigung des Primärenergie-Umwandlungsfaktors des eingesetzten Energieträgers. Die Anlagenaufwandszahl dient dem Vergleich unterschiedlicher, jeweils (nach Herstellern, Typen) konkreter Anlagen hinsichtlich ihres Primärenergieaufwands. U-Wert Der Maßstab für die Wärmedurchlässigkeit eines Bauteils ist der Wärmedurchgangskoeffizient, kurz U-Wert genannt. 2 Der U-Wert (früher k-wert) errechnet sich aus der Summe der Wärmedurchlasswiderstände der einzelnen Bauteilschichten und der Wärmeübergangswiderstände. 2 Gabriel & Ladener, Vom Altbau zum Niedrigenergiehaus. Energietechnische Gebäudesanierung in der Praxis, Staufen bei Freiburg, 2004, Seite 32 8
Wärmedurchlasswiderstand Der Wärmedurchlasswiderstand ist der Kehrwert des Wärmedurchlasskoeffizienten und wird auch als Wärmedämmwert bezeichnet. Wärmedurchlasskoeffizient Der Wärmedurchlasskoeffizient ist eine Maß für die Wärmemenge die in einer Sekunde durch 1 m² eines Stoffes der Dicke s beim Dauerzustand der Beheizung strömt, wenn der Temperaturunterschied zwischen den beiden Oberflächen 1 K beträgt. Wärmeübergangswiderstand Der Wärmeübergangswiderstand ist der Kehrwert der Wärmeübergänge. Der Wärmeübergang findet zwischen Gasen oder Flüssigkeiten und der Oberfläche eines festen Körpers satt. 3 3 Vgl. Michael Balkowski in RWE-Bauhandbuch. Praxiswissen für ihr Bauprojekt, Kapitel 11: Bauphysik: Wärmeschutz im Winter, 13. Ausgabe Frankfurt am Main 2004, Seite 11/6 9
1.2 Weitere Begriffe Niedrigenergiehaus Ein Niedrigenergiehaus ist seit 2002 gesetzlicher Standard für neue Wohngebäude und somit keine Besonderheit mehr, da es nur die Mindestanforderung der Energieeinsparverordnung (EnEV) einhält. Dies entspricht einem Heizwärmebedarf von 70 kwh/(m²*a) Gebäudenutzfläche A N. KfW 60 Haus Die Bemessungsgrenze für eine Förderung der KfW-Förderbank ist, dass der Jahres- Primärenergiebedarf Q p nicht mehr als 60 kwh/(m²*a) Gebäudenutzfläche A N beträgt. Gleichzeitig muss der auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche des Gebäudes bezogene spezifische Transmissionswärmeverlust H T, den angegebenen Höchstwert um mindestens 30 % unterschreiten (Diese Anforderungen sind in der EnEV festgehalten und müssen durch einen Sachverständigen nachgewiesen werden). KfW 40 Haus Die Bemessungsgrenze für eine Förderung der KfW-Förderbank ist, dass der Jahres- Primärenergiebedarf Q p nicht mehr als 40 kwh/(m²*a) Gebäudenutzfläche A N beträgt. Gleichzeitig muss der auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche des Gebäudes bezogene spezifische Transmissionswärmeverlust H T, den angegebenen Höchstwert um mindestens 45 % unterschreiten (Diese Anforderungen sind in der EnEV festgehalten und müssen ebenfalls durch einen Sachverständigen nachgewiesen werden). 10
1.3 Mindestdämmstärken der Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen sowie Armaturen 4 Zeile Art der Leitungen / Armaturen Mindestdicke der Dämmschicht bezogen auf eine Wärmeleitfähigkeit von 0,035 W/(m²K) 1 Innendurchmesser bis 22 mm 20mm 2 Innendurchmesser über 22 bis 35 mm 30 mm 3 Innendurchmesser über 35 bis 100 mm gleich Durchmesser 4 Leitungen und Armaturen nach den Zeilen 1 bis 4 in Wand und Deckendurchbrüchen, im 1/2 der Anforderungen der Zeilen 1 bis 4 Kreuzungs- bereich von Leitungen, an Leitungsverbindungsstellen, bei zentralen Leitungsnetzverteilern 5 Leitungen von Zentralheizungen nach den Zeilen 1 bis 4, die nach dem 31. Januar 1/2 der Anforderungen der Zeilen 1 bis 4 2002 in Bauteilen zwischen beheizten Räumen verschiedener Nutzer verlegt werden 6 Leitungen nach Zeile 6 im Fußbodenaufbau 6 mm 4 EnEV 24.Juli 2007 Anlage 5 (zu 14 Abs. 5) 11
1.4 Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen 5 Zeile Bauteil 1a Maßnahme nach Wohngebäude und Zonen von Nichtwohngebäuden mit Innentemperaturen >19 C Zonen von Nichtwohngebäuden mit Innentemperatur von 12- <19 C maximaler Wärmedurchgangskoeffizient Umax 1) in W/(m²K) 1 2 3 4 Allgemein 0,45 0,75 b Außenwände Nr. 1b,d und e 0,35 0,75 2a Außen liegende Nr.2a und b 1,7 2) 2,8 2) Fenster, Fenstertüren, b Dachflächenfenster Nr.2c 1,5 3) keine Anforderung Verglasungen allgemein 1,9 4) 3,0 4) c Verglasungen 5 EnEV 24.Juli 2007 Tabell1 12
3a Außen, liegende Nr.2a und b 2,0 2) 2,8 2) Fenster, Fenstertüren, b Dachflächenfenster mit Nr. 2c 1,6 3) keine Anforderung Sonderverglasung Nr.6 Satz 2 2,3 4) 3,0 4) c Sonderverglasung Vorhangfassaden mit Sonderverglasung 4a Decken, Dächer und Nr. 4.1 0,3 0,4 b Dachschrägen Nr. 4.2 0,25 0,4 Flachdächer 5a Decken und Wände Nr.5b und e 0,4 keine Anforderung b gegen unbeheizte Räume oder Erdreich Nr. 5a, c, d und f 0,5 keine Anforderung 1) Wärmedurchgangskoeffizient des Bauteils unter Berücksichtigung der neuen und der vorhandenen Bauteilschichten; für die Berechnung opaker Bauteile ist die DIN EN ISO 6946 : 1996-11 zu verwenden. 2) Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen. 3) Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen. 4) Wärmedurchgangskoeffizient der Vorhangfassade; er ist nach anerkannten Regeln der Technik zu ermitteln. 13
2.1 Allgemein 2 Naturfreunde Die Naturfreunde sind eine internationale Umwelt-, Kultur-, Freizeit- und Touristikorganisation. 6 Sie wurden 1895 von österreichischen Sozialisten in Wien gegründet und am 12. August 1907 weihten sie ihr erstes Naturfreundehaus auf dem Padasterjoch in den Stubaier Alpen bei Steinach in Tirol ein 7. Insgesamt haben die Naturfreunde heute mehr als 600.000 Mitglieder in 22 Länderorganisationen; alleine in Deutschland haben sie ca. 100.000 Mitglieder. Diese Zahlen zeigen, dass sie immer mehr Zuspruch finden, und das nicht nur in Deutschland 8. Von den Naturfreundehäusern gibt es heute mehr als 1.000 in der ganzen Welt, davon allein in Deutschland ca. 450. 9 Diese Häuser stehen jedem offen, egal ob er Mitglied ist oder nicht. Die Naturfreunde orientieren sich stark an dem Leitbild der Nachhaltigkeit; dies setzen sie vor allem in ihren Projekten um. Sie engagieren sich sowohl regional, national, als auch international, wobei ihre Projektarbeit in den unterschiedlichsten Bereichen stattfindet. Die Projektarbeit reicht vom kulturellen Bereich über den sportlichen Bereich bis hin zum Umwelt- und Naturschutz. 6 www.naturfreunde.de 7 Naturfreundehäuser, 19.Ausgabe 1997 8 Naturfreundehäuser Verzeichnis, 22.Ausgabe 2007 9 www.naturfreunde.de 14
2.1.1 Naturfreunde Worms 10 Das Naturfreundehaus Worms besitzt eine attraktive Lage auf fast schon einer Halbinsel zwischen Winterhafen, Floßhafen und Rhein. Ein Biergarten unter Platanen, eine direkt am Rhein gelegenen Terrasse sowie ein großer Spielplatz und eine Wiese gehören zum Anwesen. Das Haus wird ganzjährig voll bewirtschaftet. Dabei ist der Aufenthalt mit Übernachtung/Frühstück, mit Halbpension oder Vollpension möglich. Einzelwanderer sind ebenso willkommen wie Familien oder große Wandergruppen. Aber auch Radwanderer und Monteure finden eine gute und günstige Unterkunft. Das Haus verfügt über 9 Zimmer (4 Vierbett- und 5 Doppelzimmer) mit Waschbecken, einen Aufenthaltsraum mit TV und Kühlschrank, 3 Waschräume mit Duschen und einer Toilette. Das Naturfreundehaus ist täglich von 10.00 bis 23.00 Uhr durchgehend geöffnet und bis 21.00 Uhr steht die Küche mit gutbürgerlichen Speisen zur Verfügung. Dienstags hat das Haus Ruhetag. Der Gastraum verfügt über ca. 200 Sitzplätze in gemütlicher Atmosphäre. Im Sommer lädt der Biergarten direkt am Rhein mit ca. 100 Sitzplätzen zum Verweilen und Genießen ein. Jährlich am Mittwoch vor Vatertag findet das Open- Air Konzert "Rock pur -Live in der Natur" statt. Im Sommer finden zudem ein Biergartenfest und weitere verschiedene Musikveranstaltungen statt. 10 www.naturfreunde-worms.de 15
3 Energieberatungsbericht 3.1 Allgemeine Angaben zum Gebäude Objekt: Naturfreunde Worms Floßhafenstr. 2 67547 Worms Beschreibung: Gebäudetyp: Nichtwohngebäude Baujahr: 1968 Personen: 5 (die Personenzahl ist aus den Übernachtungen ermittelt sowie auch das fast immer anwesende Gaststättenpersonal) Beheiztes Volumen Ve: 3.978 m³ Das beheizte Volumen wurde gemäß EnEV unter Verwendung von Außenmaßen ermittelt. Nutzfläche An nach EnEV: 1.273 m² Die Bezugsfläche AN in m² wird aus dem Volumen des Gebäudes mit dem Faktor von 0,32 ermittelt. Dadurch unterscheidet sich die Bezugsfläche im Allgemeinen von der tatsächlichen Nutzfläche. Lüftung: Das Gebäude wird mittels einer mechanischen Lüftungsanlage und über die Fensterlüftung belüftet. 16
Nutzverhalten: Für die Berechnung dieses Berichts wurde das folgende Nutzerverhalten zugrunde gelegt: mittlere Innentemperatur: 18,9 C, Luftwechselrate: 0,55 h -1, interne Wärmegewinne: 32.663 kwh pro Jahr, Warmwasser-Wärmebedarf: 4.500 kwh pro Jahr. Der Anteil unbeheizter Bereiche wurde mit 40 % abgeschätzt. Verbrauchsangaben: Bei der Berechnung der Ergebnisse dieses Berichts wurden Verbrauchsdaten berücksichtigt. 3.2 Ist-Zustand des Gebäudes 3.2.1 Gebäudehülle In der folgenden Tabelle finden Sie eine Zusammenstellung der einzelnen Bauteile der Gebäudehülle mit ihren momentanen U-Werten. Zum Vergleich sind die Mindestanforderungen angegeben, die die EnEV bei Änderungen von Bauteilen an bestehenden Gebäuden stellt. Die angekreuzten Bauteile liegen deutlich über diesen Mindestanforderungen und bieten daher ein Potenzial für energetische Verbesserungen. Typ Bauteil U-Wert UmaxEnEV* in W/m²K in W/m²K X OG 1958-1968 - Massive Decke 2,10 0,30 X OG 1958-1968 - Massive Decke 2,10 0,30 X TA Holzrahmentür 4,5 (nicht dichtschließend) 4,50 2,90 X TA Leichtmetallrahmentür 5,5 Eingangstür 5,50 2,90 TA Tür Gaststätte 3,00 2,90 X WA 24 cm Lochsteinmauerwerk innen und außen verputzt 1,25 0,35 X FA Leergutkeller Einfachfenster aus Holz mit 5,20 1,70 17
Einfachverglasung X FA bis 1994 - Holzfenster - 2-Scheiben- Isolierverglasung 2,70 1,70 X FA bis 1994 - Kunststofffenster - Isolierverglasung 3,00 1,70 X FA Glasbausteine 3,50 1,70 X FA Glasbausteine Damen und Herren WC 3,50 1,70 X FA Glasbausteine Damen WC 3,50 1,70 X FA Glasbausteine Flur, Schlafbereich 3,50 1,70 X FA Leergutkeller, Glasbausteine 3,50 1,70 *) Als U-Wert (früher k-wert) wird der Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils bezeichnet. Bei Änderungen von Bauteilen an bestehenden Gebäuden muss der von der EnEV vorgegebene maximale U-Wert eingehalten werden. Die angegebenen Maximalwerte gelten für Dämmungen auf der kalten Außenseite. Bei Innendämmung erhöht sich der Maximalwert um 0,10 W/m²K. Bei Kerndämmung eines mehrschaligen Mauerwerks reicht es aus, wenn der Hohlraum vollständig mit Dämmstoff ausgefüllt wird. Wird bei vorhandenen Fenstern nur die Verglasung ersetzt, so gilt für die Verglasung der Maximalwert 1,50 W/m²K. Heizung: Warmwasser: 3.2.2 Anlagentechnik Die Bereiche 1-4 werden von der gleichen Heizung beheizt. Bereich 1: Gaststätte Abluftanlage und Zentralheizung mit NT-Kessel (Erdgas E) Bereich 2: Bühne, Bereich 3: Küche, Bereich 4: Flur, WC Zentralheizung mit NT-Kessel (Erdgas E) Bereich 5: Anbau Jugendraum Zentralheizung mit Standard-Kessel (Heizöl EL) Bereich 1: Theke und Toiletten Zentrale Warmwasserbereitung über NT-Kessel (Erdgas E) Bereich 2: Küche Elektro-Durchlauferhitzer (Strom) Bereich 3:Duschen Zentrale Warmwasserbereitung über Standard-Kessel (Heizöl EL) 18
3.2.3 Energiebilanz Energieverluste entstehen über die Gebäudehülle und bei der Erzeugung und Bereitstellung der benötigten Energie für Heizung und Warmwasserbereitung. In dem folgenden Diagramm ist die Energiebilanz aus Wärmegewinnen und Wärmeverlusten der Gebäudehülle und der Anlagentechnik dargestellt. Die Aufteilung der Transmissionsverluste auf die Bauteilgruppen Dach Außenwand Fenster Keller und der Anlagenverluste auf die Bereiche Heizung Warmwasser Hilfsenergie (Strom) können Sie den folgenden Diagrammen entnehmen. Die Energiebilanz gibt Aufschluss darüber, in welchen Bereichen hauptsächlich die Energie verloren geht, bzw. wo zurzeit die größten Einsparpotenziale in Ihrem Gebäude liegen. 19
3.2.4 Bewertung des Gebäudes Die Gesamtbewertung des Gebäudes erfolgt aufgrund des jährlichen Primärenergiebedarfs pro m² Nutzfläche zurzeit beträgt dieser 188 kwh/m²a. 20
3.3 - Variante 1 - In dieser Variante werden die folgenden Modernisierungsmaßnahmen betrachtet. 3.3.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 1 - Außenwände: Austausch der Eingangstür in der Gaststätte und die Nebeneingangstüren gegen eine Leichtmetallrahmentür 1,1 (W/m²K) Dach / oberste Decke: Wärmedämmung von oben im Spitzboden, nicht begehbar, 24cm WLG 035 Typ Bauteil 3.3.2 U-Wert-Übersicht der einzelnen Bauteile im modernisierten Zustand U-Wert in W/m²K UmaxEnEV* in W/m²K OG 1958-1968 - Massive Decke - Wärmedämmung von oben, nicht begehbar, 24cm WLG 035 0,14 0,30 OG 1958-1968 - Massive Decke - Wärmedämmung von oben, nicht begehbar, 24cm WLG 035 0,14 0,30 TA Nebeneingangstür - Leichtmetallrahmentür 1,1 (W/m²K) 1,10 2,90 TA Tür Gaststätte 1,10 2,90 FA Einfachfenster aus Holz mit Einfachverglasung - 2- Scheiben-Wärmeschutzverglasung 1,10 1,70 FA Glasbausteine austauschen - 2-Scheiben- Wärmeschutzverglasung 1,10 1,70 *) Als U-Wert (früher k-wert) wird der Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils bezeichnet. Bei Änderungen von Bauteilen an bestehenden Gebäuden muss der von der EnEV vorgegebene maximale U-Wert eingehalten werden. Die angegebenen Maximalwerte gelten für Dämmungen auf der kalten Außenseite. Bei Innendämmung erhöht sich der Maximalwert um 0,10 W/m²K. Bei Kerndämmung eines mehrschaligen Mauerwerks reicht es aus, wenn der Hohlraum vollständig mit Dämmstoff ausgefüllt wird. Wird bei vorhandenen Fenstern nur die Verglasung ersetzt, so gilt für die Verglasung der Maximalwert 1,50 W/m²K. 21
3.3.3 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 1 - Dämmung des Vor- und Rücklaufes und der Trinkwarmwasserleitungen nach EnEV. 3.3.4 Energieeinsparung - Variante 1 - Nach Umsetzung der in dieser Variante vorgeschlagenen Maßnahmen reduziert sich der Endenergiebedarf Ihres Gebäudes um 41 %. Den Einfluss auf die Wärmeverluste über die einzelnen Bauteile und die Heizungsanlage zeigt das folgende Diagramm. 22
Der derzeitige Endenergiebedarf von 210.237 kwh/jahr reduziert sich auf 123.732 kwh/jahr. Es ergibt sich somit eine Einsparung von 86.505 kwh/jahr, bei gleichem Nutzverhalten und gleichen Klimabedingungen. Die CO 2 -Emissionen werden um 24.360 kg CO 2 /Jahr reduziert. Dies wirkt sich positiv auf den Treibhauseffekt aus und hilft unser Klima zu schützen. Durch die Modernisierungsmaßnahmen dieser Variante sinkt der Primärenergiebedarf des Gebäudes auf 113 kwh/m² pro Jahr. 23
3.3.5 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 1 - Die vorgeschlagenen Maßnahmen haben ein Gesamtvolumen von: Gesamtinvestitionskosten : 19.239 EUR Darin enthaltene ohnehin anfallende Kosten (Erhaltungsaufwand) : 8.027 EUR Gesamtkosten für die Energiesparmaßnahmen : 11.212 EUR Die Förderungen von 33 % sind in den Gesamtinvestitionskosten schon abgezogen. Daraus ergeben sich die folgenden über die Nutzungsdauer von 25,0 Jahren gemittelten jährlichen Kosten bzw. die folgenden im Nutzungszeitraum anfallenden Gesamtkosten: mittl. jährl. Kosten Gesamtkosten Kapitalkosten 756 EUR/Jahr 18.900 EUR Brennstoffkosten (ggf. inkl. sonstiger + 44.857 EUR/Jahr + 1.121.425 EUR Kosten) 45.613 EUR/Jahr 1.140.325 EUR Brennstoffkosten ohne Energiesparmaßnahmen 74.847 EUR/Jahr 1.871.175 EUR Einsparung 29.234 EUR/Jahr 730.850 EUR Der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden die folgenden Parameter zugrunde gelegt: Betrachtungszeitraum aktuelle jährliche Brennstoffkosten im Ist-Zustand aktuelle jährliche Brennstoffkosten im sanierten Zustand 25,0 Jahre 17.677 EUR/Jahr 10.522 EUR/Jahr Kalkulationszinssatz 4,50 % Teuerungsrate Anlage bzw. 3,50 % Sanierungsmaßnahmen Teuerungsrate für Brennstoff 11,30 % 24
3.4 - Variante 2 - In dieser Variante werden die folgenden Modernisierungsmaßnahmen betrachtet. 3.4.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 2 - Außenwände: Vermauern oder verschließen der Öffnungen in der Außenwand die durch die zuvor verwendeten Warmluftheizungen (Umluft- /Frischluftradiatoren) entstanden sind. Auch die Risse in der Außenwand sind auszubessern. 3.4.2 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 2 - Heizung: Zentralheizung mit Brennwert-Kessel (Erdgas E), hydraulischer Abgleich an den Heizkörpern, leistungsgeregelte Umwälzpumpen Warmwasser: Bereich 1: Zentrale Warmwasserbereitung über Solaranlage 12 m² Röhrenkollektor (Sonnen-Energie) + Brennwert-Kessel (Erdgas E) sowie ein 500 l. Trinkwarmwasserspeicher und eine energieeffiziente Solarpumpe. 25
3.4.3 Energieeinsparung - Variante 2 - Nach Umsetzung der in dieser Variante vorgeschlagenen Maßnahmen reduziert sich der Endenergiebedarf Ihres Gebäudes um 56 %. Den Einfluss auf die Wärmeverluste über die einzelnen Bauteile und die Heizungsanlage zeigt das folgende Diagramm. Durch die Sanierung der Bauteile sowie der Austausch der Öl- und Gasheizung, erhöht sich der Wärmeverlust der Außenwand. 26
Der derzeitige Endenergiebedarf von 210.237 kwh/jahr reduziert sich auf 91.879 kwh/jahr. Es ergibt sich somit eine Einsparung von 118.359 kwh/jahr, bei gleichem Nutzverhalten und gleichen Klimabedingungen. Die CO 2 -Emissionen werden um 35.963 kg CO 2 /Jahr reduziert. Dies wirkt sich positiv auf den Treibhauseffekt aus und hilft unser Klima zu schützen. Durch die Modernisierungsmaßnahmen dieser Variante sinkt der Primärenergiebedarf des Gebäudes auf 84 kwh/m² pro Jahr. 27
3.4.4 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 2 - Die vorgeschlagenen Maßnahmen haben ein Gesamtvolumen von: Gesamtinvestitionskosten : 27.947 EUR Darin enthaltene ohnehin anfallende Kosten : 13.501 EUR (Erhaltungsaufwand) Gesamtkosten für die Energiesparmaßnahmen : 14.446 EUR Die Förderungen von 33 % sind in den Gesamtinvestitionskosten schon abgezogen. Daraus ergeben sich die folgenden über die Nutzungsdauer von 25,0 Jahren gemittelten jährlichen Kosten bzw. die folgenden im Nutzungszeitraum anfallenden Gesamtkosten: mittl. jährl. Kosten Gesamtkosten Kapitalkosten 974 EUR/Jahr 24.350 EUR Brennstoffkosten (ggf. inkl. sonstiger + 31.211 EUR/Jahr + 780.275 EUR Kosten) 32.185 EUR/Jahr 804.625 EUR Brennstoffkosten ohne Energiesparmaßnahmen 74.847 EUR/Jahr 1.871.175 EUR Einsparung 42.662 EUR/Jahr 1.066.550 EUR Der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden die folgenden Parameter zugrunde gelegt: Betrachtungszeitraum aktuelle jährliche Brennstoffkosten im Ist-Zustand aktuelle jährliche Brennstoffkosten im sanierten Zustand 25,0 Jahre 17.677 EUR/Jahr 7.053 EUR/Jahr Kalkulationszinssatz 4,50 % Teuerungsrate Anlage bzw. 3,50 % Sanierungsmaßnahmen Teuerungsrate für Brennstoff 11,30 % 28
3.5 - Variante 3 - In dieser Variante werden die folgenden Modernisierungsmaßnahmen betrachtet. 3.5.1 Modernisierung der Gebäudehülle - Variante 3 - Außenwände: Leichtmetallrahmentür Terrassentür U-Wert 1,1 (W/m²K) Wärmedämmverbundsystem, 14cm, WLG 035, U-Wert 0,21 (W/m²K) Fenster: Austausch aller Kunststoff- und Holzfenster gegen eine Zweischeibenwärmeschutzverglasung mit einem U-Wert von 1,1 (W/m²K) 3.5.2 U-Wert-Übersicht der einzelnen Bauteile im modernisierten Zustand Typ Bauteil U-Wert in W/m²K UmaxEn EV* in W/m²K TA Tür Gaststätte - Leichtmetallrahmentür 1,1 (W/m²K) 1,10 2,90 WA 24 cm Lochsteinmauerwerk innen und außen verputzt - Wärmedämmverbundsystem, 14cm 0,21 0,35 FA bis 1994 - Holzfenster - 2-Scheiben-Isolierverglasung - 2-Scheiben-Wärmeschutzverglasung 1,1 (W/m²/K) 1,10 1,70 FA bis 1994 - Kunststofffenster - Isolierverglasung - 2- Scheiben-Wärmeschutzverglasung 1,1 (W/m²/K) 1,10 1,70 *) Als U-Wert (früher k-wert) wird der Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils bezeichnet. Bei Änderungen von Bauteilen an bestehenden Gebäuden muss der von der EnEV vorgegebene maximale U-Wert eingehalten werden. Die angegebenen Maximalwerte gelten für Dämmungen auf der kalten Außenseite. Bei Innendämmung erhöht sich der Maximalwert um 0,10 W/m²K. Bei Kerndämmung eines mehrschaligen Mauerwerks reicht es aus, wenn der Hohlraum vollständig mit Dämmstoff ausgefüllt wird. Wird bei vorhandenen Fenstern nur die Verglasung ersetzt, so gilt für die Verglasung der Maximalwert 1,50 W/m²K. 3.5.3 Modernisierung der Anlagentechnik - Variante 3 - Heizung: zentrale Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung von 80 % für die Gaststätte, Duschen 29
3.5.4 Energieeinsparung - Variante 3 - Nach Umsetzung der in dieser Variante vorgeschlagenen Maßnahmen reduziert sich der Endenergiebedarf Ihres Gebäudes um 77 %. Den Einfluss auf die Wärmeverluste über die einzelnen Bauteile und die Heizungsanlage zeigt das folgende Diagramm. 30
Der derzeitige Endenergiebedarf von 210.237 kwh/jahr reduziert sich auf 49.001 kwh/jahr. Es ergibt sich somit eine Einsparung von 161.236 kwh/jahr, bei gleichem Nutzverhalten und gleichen Klimabedingungen. Die CO 2 -Emissionen werden um 46.538 kg CO 2 /Jahr reduziert. Dies wirkt sich positiv auf den Treibhauseffekt aus und hilft unser Klima zu schützen. Durch die Modernisierungsmaßnahmen dieser Variante sinkt der Primärenergiebedarf des Gebäudes auf 47 kwh/m² pro Jahr. 31
3.5.5 Wirtschaftlichkeit der Energiesparmaßnahmen - Variante 3 - Die vorgeschlagenen Maßnahmen haben ein Gesamtvolumen von: Gesamtinvestitionskosten : 70.440 EUR Darin enthaltene ohnehin anfallende Kosten : 52.000 EUR (Erhaltungsaufwand) Gesamtkosten für die Energiesparmaßnahmen : 18.440 EUR Die Förderungen von 33 % sind in den Gesamtinvestitionskosten schon abgezogen. Daraus ergeben sich die folgenden über die Nutzungsdauer von 25,0 Jahren gemittelten jährlichen Kosten bzw. die folgenden im Nutzungszeitraum anfallenden Gesamtkosten: mittl. jährl. Kosten Gesamtkosten Kapitalkosten 1.244 EUR/Jahr 31.100 EUR Brennstoffkosten (ggf. inkl. sonstiger + 18.639 EUR/Jahr + 465.975 EUR Kosten) 19.883 EUR/Jahr 497.075 EUR Brennstoffkosten ohne Energiesparmaßnahmen 74.847 EUR/Jahr 1.871.175 EUR Einsparung 54.964 EUR/Jahr 1.374.100 EUR Der Wirtschaftlichkeitsberechnung wurden die folgenden Parameter zugrunde gelegt: Betrachtungszeitraum aktuelle jährliche Brennstoffkosten im Ist-Zustand aktuelle jährliche Brennstoffkosten im sanierten Zustand 25,0 Jahre 17.677 EUR/Jahr 3.969 EUR/Jahr Kalkulationszinssatz 4,50 % Teuerungsrate Anlage bzw. 3,50 % Sanierungsmaßnahmen Teuerungsrate für Brennstoff 11,30 % 32
3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse 3.6.1 Primärenergiebedarf Primärenergiebedarf Qp: kwh/a Einsparung Ist-Zustand 239.752 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 143.264 96.488 40,2% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 106.856 132.896 55,4% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 59.746 180.006 75,1% Primärenergiebedarf qp pro m²: kwh/m²a Einsparung Ist-Zustand 188 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 113 76 40,2% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 84 104 55,4% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 47 141 75,1% Endenergiebedarf Endenergiebedarf QE: kwh/a Einsparung Ist-Zustand 210.237 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 12.3732 86.505 41,1% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 91.879 118.359 56,3% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 49.001 161.236 76,7% Endenergiebedarf qe pro m²: kwh/m²a Einsparung Ist-Zustand 165 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 97 68 41,1% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 72 93 56,3% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 38 127 76,7% Heizwärmebedarf Heizwärmebedarf Qh: kwh/a Einsparung Ist-Zustand 136.870 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 75.721 61.149 44,7% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 75.721 61.149 44,7% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 33.594 103.276 75,5% 33
Heizwärmebedarf qh pro m²: kwh/m²a Einsparung Ist-Zustand 108 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 59 48 44,7% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 59 48 44,7% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 26 81 75,5% 3.6.2 Anlagentechnische Verluste Anlagentechnische Verluste Qt: kwh/a Einsparung Ist-Zustand 68.867 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 43.511 25.356 36,8% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 11.657 57.210 83,1% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 10.907 57.960 84,2% Anlagentechnische Verluste qt pro m²: kwh/m²a Einsparung Ist-Zustand 54 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 34 20 36,8% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 9 45 83,1% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 9 46 84,2% Anlagenaufwandszahl Anlagenaufwandszahl ep: Ist-Zustand 1,70 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 1,79 Var.2 - Maßnahmen Variante 2 1,33 Var.3 - Maßnahmen Variante 3 1,57 3.6.3 Schadstoff-Emissionen CO 2 -Emissionen CO 2 -Emissionen: kg/a Einsparung Ist-Zustand 60.234 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 35.875 24.360 40,4% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 24.272 35.963 59,7% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 13.696 46.538 77,3% 34
CO 2 -Emssionen pro m²: kg/m²a Einsparung Ist-Zustand 47 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 28 19 40,4% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 19 28 59,7% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 11 37 77,3% NO x -Emissionen NO x -Emissionen: kg/a Einsparung Ist-Zustand 46,6 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 27,9 18,7 40,2% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 19,8 26,8 57,6% Var.3 - Maßnahmen Variante 3 11,2 35,4 76,0% SO 2 -Emissionen SO 2 -Emissionen: kg/a Einsparung Ist-Zustand 83,6 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 49,2 34,3 41,1% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 17,9 65,7 78,6% Var.3 - Maßnahmen der Variante 3 11,2 72,4 86,6% 3.6.4 Kosten / Wirtschaftlichkeit Brennstoffkosten Brennstoffkosten: EUR/a Einsparung Ist-Zustand 17.677 Var.1 - Maßnahmen Variante 1 10.522 7.156 40,5% Var.2 - Maßnahmen Variante 2 7.053 10.624 60,1% Var.3 Maßnahmen Variante 3 3.969 13.708 77,5% Gesamtinvestitionskosten Gesamtinvestitionskosten: EUR Var.1 - Maßnahmen Variante 1 19.239 Var.2 - Maßnahmen Variante 2 27.947 Var.3 - Maßnahmen Variante 3 70.440 35
Gesamtkosten der Energiesparmaßnahmen Gesamtkosten der Energiesparmaßnahmen (ohne sowieso anfallende Kosten, Erhaltungsaufwand) EUR Var.1 - Maßnahmen Variante 1 11.212 Var.2 - Maßnahmen Variante 2 14.446 Var.3 - Maßnahmen Variante 3 18.440 4.1 Grundlagen 4 Wassersparberatung 4.1.1 Sanitärbereich Durch den Einsatz von wassersparenden Armaturen im Bereich der Duschen, der Waschtische, der Toiletten und der Urinale können je nach eingesetzter Technik 50 100 % (z.b. wasserlose Urinale) des Wasserverbrauchs eingespart werden. Für die Duschen sollte eine zentrale Mischeinheit die Warm- und Kaltwasservormischung übernehmen. Regelverluste durch Temperatureinstellungen bei Wasser und Energie werden so vermieden. Außerdem sollten Selbstschlussdruckarmaturen mit einer Laufzeit von ca. 25 30 Sekunden installiert werden (Einsparung ca. 40 % gegenüber herkömmlichen Systemen). Durch die Verwendung von speziellen Duschköpfen mit einem Maximaldurchfluss von 9 Litern/Minute und einer Wasserstrahlbündelung erreicht man bei gleichem Komfort Wassereinsparungen in Höhe von 50 % gegenüber herkömmlichen Systemen. Die Kombination der beiden Lösungen bietet die maximale Einsparung. Außerdem sollte darauf geachtet werden, dass die Armaturen zur Tropfenbildung geeignet sind (Legionellen- und Schimmelschutz). Für die Waschtische in häufig genutzten Bereichen (Umkleide, Gaststättenbereich) sollten optoelektronische Armaturen mit Selbstschluss verwendet werden. Neben hygienischen Vorteilen durch die berührungslose Benutzung sparen sie gegenüber herkömmlichen Armaturen ca. 50 % des Wasserverbrauchs ein. Es ist jedoch zu 36
beachten, dass Armaturen mit Selbstschlussmechanik nur eingesetzt werden dürfen, wenn die Wasserleitungen ebenfalls saniert wurden. Als Sofortmaßnahme sollten zumindest Armaturen eingesetzt werden, die mit einem Wasserdurchflussbegrenzer (wassersparender Perlator, 6 Liter pro Minute) ausgestattet sind. Auch hier kann der durchschnittliche Wasserverbrauch um ca. 50% gegenüber herkömmlichen Armaturen gesenkt werden. 11 Grundsätzlich sollten in Sportstätten die Waschtische nur mit Kaltwasser versorgt werden. Neoperl Wassersparperlator (Quelle: www.neoperl.de Selbstschlussarmatur PROTRONIC Für die Toiletten sollten Wassersparspülkästen mit einem Inhalt von 6 9 Litern verwendet werden. Spülkästen dieser Art verfügen in der Regel über eine 2- Mengenspülung oder über Spül Stopp Tasten. Sie sollten zusätzlich mit Hinweisschildern auf die Benutzung der Wasserspartasten aufmerksam machen. Für Urinalanlagen sind Spülungen mit Näherungselektronik optimal. Noch sparsamer sind sogenannte Trockenurinale, die ganz ohne Wasser auskommen. 12 Die fugenfreien Oberflächen der Urinale werden einmal wöchentlich mit einem haftenden Desinfektionsmittel versiegelt. Eine Sperrflüssigkeit, die spezifisch leichter als 11 Vgl.: Initiative Sport und Umwelt des deutschen Turnerbundes, Wasser sparen, 1999, S. 18. 12 Vgl.: Hessisches Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten, Jeder Tropfen zählt, 2000, S.16. 37
Urin ist, wird im Siphon eingebracht. Sie filtert den Urin und schwimmt auf dem Abwasser bzw. Urin. Damit ist eine Geruchsbildung praktisch ausgeschlossen, da die Kanalgase zurückgehalten und die Zersetzung des Urins, durch das Desinfektionsmittel in der Sperrflüssigkeit, verhindert wird. Urinale dieser Art sparen 100% des Frischwassers ein. Die Vorteile dieser Technik sind: Keine Inkrustationen, keine Reparaturkosten für Spüleinrichtungen, keine Frisch- bzw. Abwasserkosten, keine 13 Vergeudung von wertvollem Trinkwasser. Erfahrungsgemäß amortisieren sich die Mehrkosten für Wasserspararmaturen, je nach Nutzung und Auslastung der Geräte, bereits nach ca. 3 5 Jahren über die verwirklichten Einsparungen. Handtuchspender im Sanitärbereich sollten als Stoffhandtuchrollen ausgeführt werden, deren Hersteller über das Umweltzeichen Blauer Engel verfügt. Handtuchspender dieser Ausführung sind umweltfreundlich und sparen im Gegensatz zu Papierhandtüchern Wasser bei der Papierproduktion ein. Elektrohandtrockner sollten gänzlich vermieden werden. Uridan Trockenurinrinne Quelle: www.uridan.de) Uridan Trockenurinale 13 Vgl.: Homepage der Firma System Ernst, http://www.system-ernst.de/vor.htm, 04.09.2002. 38
(Quelle: www.uridan.de) 4.1.2 Regenwassernutzung Das ablaufende Wasser des Daches, sollte in einer Zisterne gesammelt und es sollte eine Nutzung des Regenwassers zur Toilettenspülung geprüft werden. Das Wassereinsparpotential in manchen Gebäuden liegt bei bis zu 80 %. Die folgende Abbildung zeigt die Funktionsweise einer Regenwassernutzungsanlage. Regenwassernutzungsanlage 4.1.3 Grauwassernutzung Als Grauwasser wird fäkalienfreies Wasser bezeichnet, dass nur einen geringen Verschmutzungsgrad aufweist. Grauwasser fällt beispielsweise beim Duschen, Hände waschen, Baden oder auch beim Wäschewaschen an. In der Regel wird jedoch gering verschmutztes und stark verschmutztes Abwasser nicht getrennt. Die Trennung der beiden Abwasserarten ist jedoch Grundvoraussetzung für die weitere Nutzung. Bevor das gering verschmutzte Abwasser wiederverwendet werden kann, muss dieses durch ein Wasserrecycling-System vorbereitet werden. Durch den Einsatz eines solchen Systems, dass überwiegend auf einem mechanisch-biologischen Verfahren ohne 39
chemische Zusätze beruht, wird das Wasser gereinigt. Anschließend kann das gereinigte Wasser zur Nutzung in den folgenden Anwendungen wiederverwendet werden. Toilettenspülung Waschmaschinen Bewässerung Außenanlage Bewässerung Allgemein Die nachstehende Abbildung zeigt eine Wasserrecycling-Anlage. Wasserrecyclingsystem (Quelle: Fa. Pontos, 2007) 40
4.2 Bestand der Sanitäreinrichtungen Duschbereich: Duschen: 3 Duschkabinen, Durchflussmessung 6,0 l/min. 3 Handwaschbecken Toiletten: Toiletten Damen: 4 Toiletten, Druckspüler 2 Handwaschbecken, Durchflussmessung 12 l/min. Toiletten Herren: 4 Urinale, Sensortechnik 2 Handwaschbecken Zimmer: Zimmer 1-9: je ein Waschbecken pro Zimmer vorhanden Eine Durchflussmessung ergab 12 l/min. Gaststätte: Theke: Durchflussmessung von 3 l/min und 6 l/min 41
Einsparpotential im Duschbereich Projekt: Naturfreunde Worms Bearbeiterin: Bianca Gaß Bestand Wassersparmaßnahme Anzahl der Handwaschbecken Beispiel Zimmer 1-7 7 7 Kosten der Sanierung Austausch der Handwaschbeckenarnarturen gegen Wasserspararmarturen Materialaufwand und Kosten Installationskosten Wasserspararmartur 100,00 Materialkosten 700,00 Zeitaufwand 5 h Installationsstundensatz 35 /h Installationskosten 175,00 Gesamtkosten der Sanierung 875,00 Einsaparung Wasser Wasserdurchfluss 12 l/min 6 l/min Jählicher Wasserverbrauch in m³ 15,20 7,60 Wasserkosten inkl. Abwassergebühr 2,69 /m³ 2,69 /m³ Jährliche Gesamtkosten 40,89 20,44 Wasserkosteneinsparung 20,44 Einsparung Energie Wassereinsparung Spezifischer Energiebedarf der Wassererwärmung Jährliche Energeieinsparung Energiepreis pro kwh in (Erdgas) Energiekosteneinsparung 7600l 0,02 kwh/l 152 kwh 0,061 9,27 Ergebnis Jährliche Gesamtkosteneinsparung 29,72 Amortisation 29,4 Jahre 42
Bei dem Einsparpotenzial im Duschbereich wurden folgende Verbräuche und Kosten zugrunde gelegt. Der Gesamtwasserverbrauch, ist gemittelt aus den Jahren 2005, 2006 sowie 2007 und ist mit 777 m³/a berechnet dies entspricht 1.328,48 /a. Daraus ist ein Preis pro m³ Frischwasser von 1,71 entstanden. Eine Abwassergebühr von 0,98 /m³ wird dazugerechnet was einem Endbetrag von 2,69 /m³ entspricht. Bei der Annahme das 65 % des Wasserverbrauches zum Duschen und Händewaschen benötigt werden, entfallen darauf 505 m³/a. Zur Berechnung des Einsparpotenzials werden diese noch einmal unterteilt (479,75 m³ für die Duschen und 25,25 m³ für die Handwaschbecken). 4.2.1 Handlungsempfehlungen Bei der Wasserdurchflussmessung an den Duschen wurden 6 l/min gemessen. Dieser Wert ist optimal. Jedoch bei den Waschbeckenarmaturen, mit einem Durchfluss von 12 l/min, ist der Wert zu hoch. In der oben stehenden Amortisationsrechnung ist aufgeführt, dass sich der Austausch erst nach 29,4 Jahren als günstig erweist, jedoch ist als kostengünstige Variante zu empfehlen, dass die Armaturen mit einem Wasserdurchflussbegrenzer nachgerüstet werden sollten. Bei der Erneuerung oder Austausch von den Armaturen (Handwaschbecken und Duschen) ist darauf zu achten, dass wassersparende Sanitärartikel gekauft werden. Als Richtwert des Wasserdurchflusses wird maximal angenommen: Bei den Duscheinrichtungen 9 l/min und bei den Handwaschbecken 6 l/min. 43
5 Stromeinsparberatung 5.1 Grundlagen Stromsparen reduziert nicht nur die laufenden Kosten, sondern schützt auch die Umwelt und verringert den Ausstoß klimarelevanter Emissionen. Die Möglichkeiten der Stromeinsparungen sind umfangreich. Sie reichen von Umstellungen in der Nutzung bis hin zum Austausch von weniger effizienten Geräten. Im Nachfolgenden wird, zu verschiedenen Geräten und Maßnahmen, die Funktionsweise und die Wirtschaftlichkeit grundlegend vorgestellt. 5.2 Beleuchtungsarten Glühfadenlampe/Glühbirne Glühbirnen oder Glühfadenlampen erzeugen Licht durch das Erhitzen eines dünnen Drahtes auf ca. 1.900-2.000 C. Bei diesen Temperaturen glüht der Draht und gibt dadurch Energie in Form von Licht und Wärme ab. Damit der Glüh-Draht (meist Wolfram) nicht verdampft ist er von einer Schutzhülle, welche mit einem Edelgas (z.b. Krypton) gefüllt ist, umgeben. Bei solch hohen Temperaturen wird viel Wärmeenergie freigesetzt. Nur etwa 5 % der zugeführten Energie wird in Lichtenergie umgewandelt. Der Rest (95 %) geht als Wärmeenergie ungenutzt verloren. Die Nutzung von Glühbirnen ist daher unbedingt zu vermeiden. Der Austausch durch Energiesparlampen wird empfohlen. (siehe Kostenvergleich Energiesparlampen siehe 5.2.1) Die Lichtfarbe wird durch die Lichttemperatur [K] bestimmt. Je höher die zugeführte Leistung desto höher die Lichttemperatur. Man unterscheidet warmweißes Licht (bis 3.300 K), neutralweißes Licht (3.300-5.300 K) und tageslichtweiß (ab 5.300 K). Je niedriger die Lichttemperatur desto gemütlicher wirkt das Licht. Normale Glühbirnen haben Lichttemperaturen von 2.700 K und 3.400 K. 44
Abbildung 1: Lichttemperaturbereich einer Glühfadenlampe Eine weitere Vergleichsgröße ist die Lichtausbeute [Lumen /Watt]. Eine normale Glühbirne hat eine Lichtausbeute von 13 Lumen /Watt. LED-Lampe (Light Emitting Diode) www.umweltlexikon.de Bei einer lichtemittierenden Diode wird Strom durch einen Halbleiter geleitet der dadurch zum Leuchten angeregt wird. LED s sind in allen Farben (Lichtfarben; siehe Glühbirne) herstellbar. Sie haben einen besseren Wirkungsgrad als eine Energiesparlampe. Jedoch kann man mit LED-Lampen nur relativ punktuelles Licht erzeugen. Ein Austausch von Lampen mit Edison-Schraubsockel gegen LED-Lampen mit Edisonsockel ist problemlos möglich. 45
Die Vorteile der LED sind: Hohe Lebensdauer (25.000 h bis 100.000 h) Hoher Wirkungsgrad (Stromverbrauch 1:4 gegenüber Glühlampe) Unempfindlich gegen Erschütterungen Erhältlich unter www.memo.de, www.conrad.de Leuchtdioden haben eine Lichtausbeute von bis zu 150 Lumen/Watt. Halogenlampen Halogenlampen sind von der Funktionsweise genauso wie die normale Glühfadenlampe aufgebaut, nur dass der Glühfaden um einige hundert Grad mehr erhitzt wird (2.500-2.900 C). Dadurch erhöht sich der Wirkungsgrad, d.h. die Helligkeit bei gleicher Leistung, beträchtlich. Bei diesen Temperaturen würde der Wolframdraht schon nach wenigen Stunden verdampfen. Deshalb wird die Schutzhülle mit einem Halogen gefüllt (z. B. Brom). Wenn der Wolframdraht verdampft, verbindet er sich mit dem Halogen. Die so entstandene Verbindung zerfällt am heißen Wolframdraht in Wolfram und in das Halogen. Das Wolfram setzt sich am Draht ab. Dadurch wächst der Draht nach und hat eine viel höhere Lebensdauer. Bei diesen Temperaturen ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Glas splittert, sehr hoch. Deshalb sollte bei allen Halogenlampen eine zweite Schutzhülle vorhanden sein, um Unfälle zu vermeiden. Bei schon vorhandenen Halogenlampen lohnt sich ein Austausch durch Energiesparlampen. Wenn die Investitionskosten zu hoch sind, lohnt sich auch ein Austausch gegen Infra-Red-Coating-Halogenlampen. Diese Halogenlampen sind speziell beschichtet und verbrauchen 45% weniger Energie und haben eine doppelt so lange Lebensdauer wie unbeschichtete Halogenlampen. Beim Austausch durch normale Halogenlampen sollten nur Halogenlampen mit integriertem Reflektor verwendet werden. Halogenlampen haben eine Lichttemperatur von ca. 2.900-3.200 K. Es ist also weißer als das Licht einer Glühbirne. Die IRC-Halogenlampen haben dieselbe Lichttemperatur wie Glühbirnen. 46
Leuchtstoffröhren Eine Leuchtstoffröhre funktioniert durch die Beschießung von Quecksilberatomen durch Elektronen. In den Glasröhren der Leuchtstofflampe ist verdampftes Quecksilber enthalten. Die benötigten Elektronen werden durch den Stromfluss geliefert. Beim Anschalten der Leuchtstoffröhre wird eine hohe Spannung aufgebaut (ca. 1.000 V) um den Stromfluss durch die Röhre zu starten. Bei Betrieb wird nur eine Spannung von ca. 100 V benötigt (Glühbirne = 230 V). Durch den Elektronenfluss wird das Quecksilber zum Leuchten angeregt. Das dadurch erzeugte ultraviolette Licht wird durch die Leuchtschicht auf der Innenseite der Röhre in eine andere Lichtfarbe (Lichttemperatur: siehe unten) umgewandelt. Durch eine genaue Ausrichtung der Leuchtschicht ist es möglich jede gewünschte Lichtfarbe zu erhalten. Leuchtstoffröhren können nur in spezielle Halterungen eingesetzt werden. Energieeffizient sind sie nur mit Elektronischem Vorschaltgerät (EVG), welches die erforderten 1000 V zum Starten effizient und zuverlässig bringt. Es ist möglich in vorhandene Leuchtstoffröhrenhalterungen Leuchtstoffröhren mit EVG einzubauen. 47
Diese Maßnahme kann ohne professionelle Hilfe unternommen werden: Leuchtstoffröhren dürfen aufgrund des enthaltenen Quecksilbers nicht über den Hausmüll entsorgt werden. Sie können jedoch problemlos in den Geschäften abgegeben werden, die sie auch verkaufen. Aus Sicherheitsgründen ist es möglich die Lampen bei denen eine erhöhte Unfallgefahr besteht durch Lampen mit bruchsicherem Glas zu ersetzen. Bei deckeninstallierten Lampen sind Spiegelrasterleuchten sinnvoll. Diese leiten mehr Licht in die gewünschte Richtung. 48
Bei Lampen mit EVG startet die Leuchtstoffröhre immer sofort. Auch das Flimmern während des Betriebes, welches bei älteren Lampen in geringem Maße auftauchen kann, kommt bei neueren Lampen nicht mehr vor. Der Stromverbrauch ist um mehr als 80 % geringer als bei Glühbirnen. Auch die Wärmeentwicklung ist sehr gering. Kompaktleuchtstoffröhre (Energiesparlampe) Die Kompaktleuchtstoffröhre funktioniert nach demselben Prinzip wie die Leuchtstoffröhre, der einzige Unterschied ist, dass die Röhre mehrmals gebogen ist um Platz zu sparen. Dadurch können Energiesparlampen mit einem Edison-Sockel, wie sie heute ausschließlich verkauft werden, bestückt werden. Dieser Sockel ist von gleicher Bauart wie der der Glühbirne. Deshalb ist ein Austausch einfach durchzuführen. Heutzutage werden fast nur noch Energiesparlampen mit EVG und Edison-Sockel verkauft (z.b. E27,E14). Durch das EVG: erhöht sich die Lebensdauer deutlich ist das Flimmern nicht mehr wahrnehmbar läst sich die Lampe bei Extremtemperaturen noch nutzen startet die Lampe zuverlässig verringert sich der Stromverbrauch beim Starten Durch die Beschichtung der Glasröhre lässt sich, wie bei der Leuchtstoffröhre, jede gewünschte Lichttemperatur erreichen. 49