Der Aachener Standard- von der Bauzustandsanalyse bis zur ... · 400 ppm CO 2-Konzentration circa...

Ulrike Leidinger

Teamleitung Energiemanagement Stadt Aachen

9. Arbeitskreis Energiemanagement Potsdam 11.11.2016

Der Aachener Standard-

von der Bauzustandsanalyse bis zur "Leistungsphase 10"

Aix la Chapelle

Aachen

Aken

Einwohner: ca. 250.000

Fläche: ca. 160 km²

Stadt Aachen


Inhalt:

Energiemanagement Aachen

Aachener Standard Neubau

Bauzustandsanalyse

Aachener Standard Sanierung

„Leistungsphase 10“

Ausblick


Stadt AachenGebäudemanagement

Mitarbeiter: 210

Liegenschaften: 610

BGF: 1,1 Mio. m²

Energiekosten: 10,1 Mio. €


Stadt AachenEnergiemanagement

Gebäudeleittechnik

Betriebsoptimierung

Energiemonitoring

Verbrauchserfassung

Energiediagnosen

Leistungsphase 10

Energiegrundsatzplanung

Energieeinkauf


Stadt AachenEnergie- und Wasserkosten

0

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4.000.000

6.000.000

8.000.000

10.000.000

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2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Strom € Wärme € Wasser €

Stadt AachenWärmeverbräuche

0

10.000.000

20.000.000

30.000.000

40.000.000

50.000.000

60.000.000

70.000.000

80.000.000

90.000.000

100.000.000

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Erdgas witterungsb. Fernwärne witterungsb. Öl witterungsber. Holz witterungsb.

- 22%

kWh

Aachener Standard NeubauEntwicklung



0

50

100

150

200

250

300

350kWh/m²a

Passivhaus AC Standard EnEV 14 EnEV 09 Mittelwert Maximalwert


Definition: Aachener Standard:

Jahresheizwärmebedarf: ≤ 20 kWh/(m²a)

Primärenergiebedarf: ≤ 120 kWh/(m²a)

Wärmebrücken: < 0,05 W/m²K

Drucktestluftwechsel n50: ≤ 0,6/h-1


Neubau

4 Mensen:

Wärmekennzahl bereinigt

18-19 kWh/m²a



Mensa des St. Leonhard Gymnasiums

Innerstädtische Entwurfsidee: Spiegelung der historischen Fassade

Vorteil:

Relativ kompaktes Gebäude

Nachteile:

Große Fensterflächen nach

Nordwesten ausgerichtet

PBS-Architekten, Aachen



Mensa des St. Leonhard Gymnasiums

Passivhausnachweis:

Heizwärmebedarf: 21 kWh/(m²a)

Primärenergiebedarf: 79 kWh/(m²a)

Energiebezugsfläche:1.071 m²

Luftdichtheit n50: 0,39 1/h

Energieversorgung: Fernwärme

9.Arbeitskreis Energiemanagement Potsdam 11.11.2016


KiTA Sandhäuschen und Kalverbenden:

Wärmekennzahlbereinigt

26 + 54 kWh/m²a (incl. WW)

Voigt + Weiss Architekten Kada + Wittfeld Architekten


Bauzustandsanalyse:Wärmeportfolio:

Schwalbenweg 4

Karl-Kuck-Str.Kirchberg

Gangolfsweg

Lindenstr.

Rombachstr.

Von-Coels-Str.

Robert-Schumann-Str.

Philipp-Neri-Weg

Hander Weg

Jesuitenstr.

Lothringerstr. Oberdorfstr.

Beekstr.

Birkstr.

Franzstr.

Aretzstr.

Reimserstr.

Lintertstraße

Rhein-Maas-Str. Haarbachtalstr.

Beginenstr. Marktstr. Abteigarten Am Höfling

Keltenstr.

Bayernallee

Talbotstr.

Augustinerbach

Barbarastr.

NeuenhofferwegHeiderhofweg

Malmedyerstr.

Paßstr.

Kaiserstr.

Tonbrennerstr. Sonnenscheinstr.Grünenthalerstr

Düppelstr.

Im Gillesbachtal

Oberforstbacherstr

Händelstr.

Luisenstr.

Obere Drimbornstr. AhornstraßeJesuitenstr. Saarstr. Elsaßstrasse

Beekstr.

AlkuinstrasseSandkaulstr.

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

160.000

180.000

200.000

0 50 100 150 200 250 300

Wärmekennzahl in kWh/m²NGF

Wärmekennzahl der Schulen 2014

Verg

leic

hsw

ert

nach

EnE

V


En

erg

ieko

ste

n in

€

Bauzustandsanalyse

Außenwände:


Wärmebrücken Schimmel

Bauzustandsanalyse

Fenster:


Bauzustandsanalyse

Außenwände:


Bauzustandsanalyse

Dächer:


Bauzustandsanalyse

Schwächen des Grundrisses




KiTa Am Höfling

Kita aus dem Jahr 1971

Erweiterung und „Rundum-Sanierung“ einschließlich Lüftungsanlage

Bestand Planung



KiTa Am Höfling

Vorher Nachher



KiTa Am Höfling

Sanierte Fassade Lüftungsfenster Brüstungshöhe

- 64 %



KiTa Stolberger Straße, Baujahr 1973

Bestand Planung



KiTa Elsassstraße, Baujahr 1975

Vorher Nachher



KiTa Elsassstraße

Bestand: Innenhof (nicht funktionell)



KiTa Stolberger Straße

Gartenseite Eingang

- 66 %



KiTa Stolberger Straße

Oberlichter Lichtdome

Vorher Nachher



KiTa Brunssumer Straße, Baujahr 1973

Bestand außen innen



KiTa Brunssumer Straße

Draufsicht Ansicht



KiTa Brunssumer Straße

Außenansicht Detail Attika

- 80 %



Städtische Gemeinschaftsgrundschule Driescher Hof, Baujahr 1970

Bestand außen Fenster Kriechkeller



Städtische Gemeinschaftsgrundschule Driescher Hof und Karl Kuck Schule

Ansicht außen dezentrale Lüftungsanlage



CO2- Messverlauf vor Sanierung

AK Städtetag 13.11.2009 M. Ferber Gebäudemanagement Aachen

CO2 Messverlauf- Klassenraum mit Fensterlüftung

0

2

4

6

8

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08:00:0

0

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09:00:0

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0

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0

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0

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0

10:00:0

0

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0

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0

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0

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0

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0

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0

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400

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3200

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4000

4400

4800

5200

5600

CO2-Messwert CO2-Grenzwert Fenster (zu=25, 1xKL=26) Belegung

1. und 2. Stunde 3. und 4. Stunde 5. und 6. Stunde 7. und 8. Stunde ???



CO2- Messverlauf nach Sanierung

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

0

10

20

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40

50

60

70CO2 Konzentration rel. Feuchte

Messbereich 29.10 bis 06.11.2009 Klassenraum mit Lüftungsanlage 430

400 ppm

CO2-Konzentration circa 400 ppm

immer < 1.500 ppm

angenehmes Raumklima



Je Klassenraum ein Lüftungsgerät mit 800 m³/h

im Unterrichtsmodus

600 m³/h entspricht 75 % des Nennvolumenstromes

30 dB(A)

im Pausenmodus

800 m³/h entspricht 100% des Nennvolumenstromes

35 dB(A)

Zielwerte: über 60 Minuten CO2 < 1.000 ppm

20 m³ pro Schüler

Städtische kath. Grundschule Karl Kuck - 62 %



Wärmeverbrauch vor Sanierung (2009)gegenüber 2013-15, Einsparungen

NGF Bestand gemittelter bereinigt. NGF neu Sanierungs-

Objekt 200900% beheizt Verbauch 2013-15 beheizt effizienz

kWh m² kWh m² %

KiTa Am Höfling 65.820 546 33.703 769 - 64

KiTa Elsassstraße 150.071 687 56.146 943 - 73

KiTa Stolberger Straße 101.585 574 45.730 762 - 66

KiTa Brunssumstraße 125.691 538 35.559 737 - 80

GGS Driescher Hof 564.570 3.450 214.798 3.450 - 62


Vorbereitungen von Vollsanierungen:

Prüfen der Funktionalität des Gebäudes

Prüfen aller Bauteile/Konstruktionen

Feststellen von Mängeln (z.B. Feuchte oder Asbest i. Putz)

Gesamtkostenvergleich mit Alternativen (Frankfurt)

Entwurf Sanierung



Maßgaben bei Sanierung:

Ab 3 Maßnahmen EnEV-Neubauniveau

Alle sinnvollen Flächen der Gebäudehülle dämmen

Lüftungsanlagen (zentral/dezentral) obligatorisch

Fernwärme vorrangig

Dachflächen auf eventuelle solare Nutzung prüfen

Geeignete Maßnahmen gegen Überhitzung berücksichtigen


Leistungsphase 10


Stu

fe 1

Feststellen1. Energieverbrauch auswerten

2. Ursachen für hohen Verbrauch feststellen

3. Einbeziehen der Nutzer

Stu

fe 2

Beheben und Verbessern1. Ursachen für hohen Verbrauch beheben

2. Mögliche energieeinsparende Verbesserungen durchführen

Stu

fe 3

Bewerten und

Entscheiden

1. Energieverbrauch erneut auswerten und bewerten

2. Entscheiden:

o Wenn Energieverbrauch über Soll, erneuter Beginn mit Stufe 1

o Wenn Energieverbrauch im Soll , weiter mit Stufe 4

Stu

fe 4

Übergabe

1. Erprobung der eingestellten Energieverbräuche

2. Übergabe an das Energiecontrolling

3. Schlüsse ziehen für das zukünftige Bauen

Leistungsphase 10


Stufe 1:

1. Energieverbrauch auswerten

2. Ursachen für erhöhten Verbrauch feststellen

3. Nutzer einbeziehen

E2watch

Fehler in Beleuchtungssteuerung

Leistungsphase 10


Stufe 2:

1. Ursachen für hohen Verbrauch beheben

2. Mögliche weitere Verbesserungen durchführen

z.B. mit Gebäudeleittechnik

Anschluss an die GLT korrigiert korrigierte Beleuchtungssteuerung

Leistungsphase 10


Stufe 3:

Bewerten und entscheiden:

Verbrauch weiter über Soll-

Verbrauch im Soll

Stufe 1

Stufe 4

Leistungsphase 10


Stufe 4:

1. Erprobung der eingestellten Energieverbräuche

2. Übergabe an das Energiecontrolling

3. Schlüsse ziehen für das zukünftige Bauen

Baustellen:

Vollständige techn. Dokumentationen

Bessere integrale Planung

Energieberichte

E2 watch


Ausblick


Neubau:

Niedrigstenergiegebäude

Sanierung:

Sanierungsquote erhöhen

Qualitätssicherung

Sinnvolle Sanierungsstufen wenn Gesamtsanierung nicht möglich

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


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