Die energieeffiziente logistikhalle von gordon mauer zum uponor kongress 2013

Zukunftstrends bei Logistikimmobilien

ARCADIS Deutschland GmbH

Uponor Kongress 2013

InhaltsverzeichnisVorstellung ARCADIS

Allgemeine Tendenzen

Industrie-Ökonomische Ströme

Auswirkungen auf Logistikimmobilien

Vorstellung Zukunftskonzept

Diskussion

Daten & Fakten weltweit

Wer ist ARCADIS?

ARCADIS stellt durch integrale und nachhaltige Ansätze die

komplette Wertschöpfungskette des Kunden dar und trägt

damit zu einem besseren Verständnis beim Kunden hinsichtlich

der Komplexität von Immobilien bei und schafft Mehrwerte beim Kunden. Wir leisten mit unserem KnowHow einen

wichtigen Beitrag für ein Ressourcen-schonendes und

klimafreundliches Bauen!

Wir schaffen kundenbasierte Lösungen. Daran glauben wir!

Über 21.000 MitarbeiterWeltweit unter den „Top Five“Bürostandorte/Projekte in über 100 LändernGesamtumsatz ~ 2.5 Milliarden EuroBeratung, Projektmanagement, Planung für Infrastruktur, Wasser, Umwelt, ImmobilienWeltweiter Partner für Multi-Nationale Kunden

Daten & Fakten

Weltweites Netzwerk

ARCADIS DeutschlandDaten & Fakten

PrivateKunden

ÖffentlicheKunden

Präsenz und Stärke

_650 Mitarbeiter, 18 Standorte

_über 56 Millionen Euro Umsatz

_unter den „Top Drei“ in Deutschland

Berlin

LeipzigKassel

Heilbronn

Stuttgart

München

Dresden

Halle

Köln

Darmstadt

Freiberg

Kaiserslautern

Karlsruhe

Frankfurt

PotsdamHannover

Hamburg

Infrastruktur/Wasser

Umwelt

Immobilien

Düsseldorf

Unsere Kundengruppen

Marktsektoren

Healthcare

Public Facilities

Commercial Real Estate

Industry

Unsere Leistungen

Sparten

• Ver- und Entsorgung

• Verkehrsinfrastruktur

• Städtebau, Erschließung, Raumordnung

• Energie, Rohstoffgewinnung

• Telekommunikation

Infrastruktur Wasser Umwelt Immobilien

• Trinkwasser

• Abwasser

• Grundwasser

• Industrielles Wassermanagement

• Hochwasserschutz

• Wasserstraßen

• Küstenzonen

• Abfallmanagement

• Erneuerbare Energien / Klimaschutz

• Flächenrecycling

• Genehmigungsmanagement

• Sanierung von Altlasten und kontaminierten Standorten

• Stilllegung, Dekontamination, Rückbau

• Strategische Managementberatung

• Umweltrisikobewertung

• Projektmanagement

• Lifecycle Management

• Site Development

• Transactional Services

• Sustainability Services

Leistungen Immobilien

Beratung_Strategische Beratung_Expertisen, Gutachten _Bedarfsanalysen _Entwicklungskonzepte_Auditierung / Due Diligences_Nachhaltigkeitsberatung_Zertifizierung

Projektmanagement_Kostensteuerung/Controlling_Terminplanung_Qualitäten / Quantitäten_Projektorganisation_Vertragsmanagement_Risikomanagement_Facility Management

Planung_Entwurfsplanung_Genehmigungsplanung_Ausführungsplanung_Bauüberwachung

Unsere Stärken

Imagine the result

Außergewöhnliche globaleHerausforderungen …

Urbanisierung

Mobilität

RegenerativeEnergien

Nachhaltigkeit

Wasser

Klimawandel

Imagine the result

…bedingen eine außer-gewöhnliche Herangehensweise

Steuerberater

Ökonomen

Ingenieur

Architekt

Juristen

LebenszyklusImmobilien

< zurück zur Übersicht „Leistungen“

Site DevelopmentRedevelopment-Konzepte

UmweltuntersuchungenExit-Strategien

RückbaukonzepteInvestorensuche

MietersucheMachbarkeitsstudien

Gebäudeschadstoffuntersuchungen

Transactional Services

LifeCycleManagement

ArchitekturCAFM AnwendungssoftwareEnergietechnische Beratung

Energiewirtschaftliche BeratungFacility Management Consulting

Technische Ausrüstung

Nachhaltiges BauenNachhaltigkeits-CheckNachhaltigkeits- Zertifizierung

ProjektManagement• Bau- + Qualitätscontrolling

• General- und Ausbauplanung• Industrial Project Consulting

• Kostenmanagement• Projektcontrolling

• Projektmanagement• Krisenmanagement

Der

Lebenszyklusvon Immobilien

ARCADIS-Leistungen vs. Lebenszyklus






Diskussion

Nachhaltigkeit

Was ist nachhaltig?

Das Konzept der Nachhaltigkeitbeschreibt die Nutzung einesregenerierbaren natürlichen Systems ineiner Weise, dass dieses System inseinen wesentlichen Eigenschaftenerhalten bleibt und sein Bestand aufnatürliche Weise nachwachsen kann.*

*Deutscher Bundestag, 14. Wahlperiode: Schlussbericht der

Enquete-Kommission Globalisierung der Weltwirtschaft – Herausforderungen und

Antworten Drucksache 14/9200, 12. Juni 2002

Seit den 80ern wird von Nachhaltigkeitgesprochen; jeder hat davon gehört, jeder sprichtdarüber, jeder will es vermarkten, aber: keinerkann es in letzter Konsequenz ausführen!

Ausgangs-situation

Tragen Gebäude zu global warming bei?

Ausgangs-situation

Anteil Neubau / Bestand

Anteil Bestand

*) Quelle Breglobal

Anteil Neubau


• Flächenvorrat wird geringer (Versiegelungsstrategie der Bundesregierung: 100 ha/d Versiegelung => 30 ha/d Versiegelung

• Bundesregierung plant in ihrem Energiekonzept bis 2030 Offshore-Windleistung von 25 GW

• Politische Vorgaben: ab 2020 Null-Energiegebäude Neubau, ab 2050 für Bestand

• Verschärfungen EnEV 2014, EnEV 2016, Energie-Einspar-Gesetzes (EnEG)

• Verstädterung / Urbanisierung / Mobilität / Wachstum Weltbevölkerung

• Steigerung Welt-Energieverbrauch => Erhöhung Energiekosten (besonders fossiler Rohstoffe)

• Demgegenüber steht Gesinnungswandel in Bevölkerung (GRÜN, NACHHALTIG, BIO etc.)

• Unstete regenerative Energieerzeugung bei stetem Energieverbrauch => Energieerzeugung / Energiespeicherung

• Deutschland: Energie wird da verbraucht, wo sie NICHT erzeugt wird






Diskussion

Deutsche Industrie

• Neu errichtet nach dem 2. Weltkrieg• Stark vertreten im Süden Deutschlands• Zwischenzeitlich > 60 Jahre (Ende Lebenszyklus)• Zukunftsträchtige Entscheidungen stehen aus

• Lange Wege zu norddeutschen Häfen => Staugefahr• Einführung von CO2-Zertifikaten => teuer• Teure Standorte im Süden, günstiger im Norden• Teure Mitarbeiter im Süden; Kaufkraft im Norden

größer• Energien im Norden günstig (Windstrom)• Wenig freie industriell nutzbare Grundstücke im

Süden verfügbar• Wo soll zukünftig investiert / aufgebaut werden?

Deutsche Industrie

(Auszug)

In Norddeutschland!• Neuaufbau sinnvoller als

Instandsetzung• Windstrom vor der

Haustür => Netzausbau günstiger

• Industrie zieht andere Dienstleister nach






Diskussion

Auswirkungen• Qualitativ hochwertige Immobilien erforderlich• Neuentwicklungen auf „brown fields“• Neuentwicklungen in Norddeutschland• Kaltmiete aufgrund Marktgegebenheiten nicht beliebig

steigerbar• 2. Miete (Nebenkosten) wird immer entscheidender• Aufgrund Gesetzgebung und Energiepreise werden

erneuerbare Energien immer wichtiger• Speichermöglichkeiten von Energien (kurzfristig,

langfristig)• Gesamte Lebenszyklus (Lebenszykluskosten, Ökobilanz)

muss berücksichtigt werden, nicht nur Herstellungskosten• Muss gesellschaftlichen und gesetzlichen Vorgaben

entsprechen• Reduzierung Primärenergieverbrauch• Muss wirtschaftlich sein!!!






Diskussion

Vision• Ersatz von fossilen Brennstoffen mit Hilfe der

unerschöpflich zur Verfügung stehenden regenerativenEnergiequellen (hauptsächlich Sonne, Wind), um inZukunft jedem Haushalt, jeder Industrie und jedemMenschen die Möglichkeit zu geben sich unabhängig,sicher und umweltbewusst mit Wärme und Strom zuversorgen.

• Regenerative Energien werden ständig erneuert => "unerschöpflich"

• Solarzellen wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um

• Bei Energieangebot = Energienachfrage direkte Nutzung von Solarstrom im Gebäude

• Oft Energieangebot ≠ Energienachfrage => Speicherung• Erstellung einer Plus-Energie-Immobilie (es wird mehr

Energie auf Standort erzeugt als im Prozess erforderlich wäre)

Seite 31

Der EffizienzCluster LogistikRuhr120 Unternehmen & 11 Forschungs- und Bildungseinrichtungen

Seite 32

Green steht für Transparenz, Umweltverträglichkeitund Ressourceneffizienz

Die Umweltwirkungen von Logistik umfassen dessen Klimawirkung, d.h. die durch die

Logistikprozesse verursachten Treibhausgasemissionen

aber auch weitere relevante Schadstoffemissionen wie z. B.

Stickoxide, Feinstaub sowie Lärmbelastung, Flächeninanspruchnahme, Zerschneidung von Lebensräumen etc.

Green Logistics deckt die gesamte Logistikketteab, d.h. die Logistikbereiche Transport, Intralogistik und Logistikimmobilie

CO2

THG

PMdB

m²…

Verbundvorhaben Green Logistics– wofür Green Logistics steht

Seite 33

Green Logistics – Projektkonsortium

Logistikimmobilien

INTRALOGISTIK LOGISTIKIMMOBILIE

TRANSPORT

Forschungspartner

Intralogistik

Zertifizierung

Logistikdienstleister

Seite 34

Green Logistics – Zielsetzung

› Zertifizierungs-system

› Baukasten mitStandardmodulen

Logistikimmobilien

Intralogistik

Transport

Produkte

Datenbasis und Grundlagen für die ökologische Bewertung der Logistik

Logistikimmobilien

Intralogistik

Transport

Kennzahlen, Methoden, Referenzobjekte, Verfahren, mathematische Modelle, Bilanzierungsräume, Bilanzgrenzen, …

Realisierung

Ergebnis/Nutzen Grüne Revolution der LogistikReduzierung des CO2-Ausstoßes

CO2-armeIntralogistik

CO2-arme Logistikimmobilie

CO2-armes Logistiknetzwerk

Seite 35

Green Logistics – Fallstudien

Fallstudien ecoTransport ecoPlan: ökoeffiziente Tourenplanung ecoNet: ökoeffizientes Netzwerkmanagement ecoModal: Teil A – CO2-Vermessung Intermodal-Netz ecoModal: Teil B – Intermodalität von morgen ecoFleet: ökoeffizientes Flottenmanagement ecoBox: ökoeffizientes Behältermanagement ecoTrack: Emissionstracking

Fallstudien ecoHub Gebäude und Ressourcengewinnung Intralogistik Prozesse und Prozesssteuerung Synergien

Logistikimmobilien

Intralogistik

Transport

Seite 36

Green Logistics – Fallstudien

Fallstudien ecoTransport ecoPlan: ökoeffiziente Tourenplanung ecoNet: ökoeffizientes Netzwerkmanagement ecoModal: Teil A – CO2-Vermessung Intermodal-Netz ecoModal: Teil B – Intermodalität von morgen ecoFleet: ökoeffizientes Flottenmanagement ecoBox: ökoeffizientes Behältermanagement ecoTrack: Emissionstracking

Fallstudien ecoHub Gebäude und Ressourcengewinnung Intralogistik Prozesse und Prozesssteuerung Synergien

Logistikimmobilien

Intralogistik

Transport

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Green Logistics – ecoHub

CO2-arme Logistikimmobilie Ressourceneffiziente Logistikimmobilie:

300.000 m² großer Luftfrachthub in Frankfurt Entwicklung eines Baukastensystems für den

Einsatz „ressourceneffizienter“ Technologien in der konzeptionellen Gestaltung und Planung von Fracht- und Umschlagszentren

CO2-arme Intralogistik Prozesse von ecoHub

Best Practice Anleitung für die ökoeffiziente Planung intralogistischer Systeme

Definierte Betriebsmodi zur Steigerung der Effizienz intralogistischer Systeme

Simulation • Thermische Gebäudesimulation und energetische Visualisierung von Logistikimmobilien

• Berücksichtigung von Faktoren wie Konstruktion, Aufbau von Bauteilen, Anlagentechnik, Beleuchtung, Standort (solare Strahlung), Ausrichtung, Nutzerverhalten, etc.

• Dynamische Analyse des Zusammenspiels sämtlicher Gewerke und Einstellparameter

• Simulation von Tageslichtverlauf / Verschattung• Vergleichen von unterschiedlichen Varianten und

Analyse möglicher energetischer Einsparpotentiale• Ausweisen der energetischen Funktionsfähigkeit

einer Immobilie• Ganzheitliche Betrachtung der Gebäudehülle,

technischen Gebäudeausrüstung und Nutzung als integriertes Energiekonzept → Gebäudesimulation

Energie-verbrauch

• Dynamische Berechnung von Heiz- und Kühllasten! Statische Berechnungen führen oft zu überhöhten Anlagenleistungen (Anlagendimensionierung)

• Betrachtung der Nutzung von regenerativen Energien unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit (PV, Geothermie, Nahwärmenetzwerke, Energiespeicherung, etc.)

• Optimierung Beleuchtungstechnologien (Nutzung von LED-Technik, Präsenzmelder, 1/3 – 2/3 Schaltung, tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung

• Nachhaltige Dämmung der Gebäudehülle• Intelligente Mess- und Regelungsstrategien• Einbringen von Verschattungselementen• Ergebnis: Einsparung der betriebswirtschaftlichen

Kosten und Reduzierung der Erzeugung von CO2-Emissionen

Energie-erzeugung • Technologie basiert auf der Farbstoffsolarzelle

(DSC) => „künstliche Photosynthese“• Elektrolyt, Titandioxid und Rutheniumfarbstoff

zwischen Glas eingelegt• durch Lichteinfall in den Farbstoff werden

Elektronen angeregt, die vom Titandioxid absorbiert werden

• dabei entsteht elektrischer Stromkreislauf, der um ein Vielfaches stärker ist als der, der sich bei der natürlichen Photosynthese in Pflanzen ergibt

Farbstoffzellen

Schnitt Stromenergiefluss

Öffentliches Netz

WP

Solarthermie

PV

Far

bsto

ffsol

arze

llen

Vorteile• Herstellungskosten und die graue Energie niedriger als Silizium-basiert• bei normalen Lichtverhältnissen wird Elektrizität effektiver produziert• durch Auswechseln konventioneller Verglasung oder Fassadenelementen

direkt in Gebäude integriert• keine teuren (und seltenen) Rohstoffe notwendig, der Fertigungsprozess

produziert keine toxischen Emissionen• Recycling sehr kostengünstig• Erbringt Leistung unter den verschiedensten Lichtbedingungen / Schatten• Weniger empfindlich gegenüber Änderungen in der Umgebungstemperatur• Möglichkeit transparenter Module - gestattet weitere Anwendungen• Tatsächlich beidflächig - absorbiert Licht von beiden Seiten - umkehrbar• Produktionsanlagen für DSC benutzen weithin verfügbare, kostengünstige

Verarbeitungsapparaturen, die wesentlich billiger sind als die für Siliziumzellen benötigten

• Der kumulative Energieaufwand für DSC-Module ist geringer als bei allen anderen Arten von Solarzellen

Unterschied zu herkömmlicher PV

• Hier haben wir eine photoelektrochemische Zelle: Die Ladungstrennung entsteht auf der Schnittstelle zwischen einem Halbleiter mit breiter Bandlücke (z.B. Titandioxid) und einem Elektrolyt.

• Dabei handelt es sich um einen nanopartikulären, porösen Film; also nicht um eine dichte Schicht wie amorphes Silizium, sondern um eine Nanoteilchenzelle - einen so genannten „Lichtschwamm“.

• Dies ist eine farbstoffsensibilisierte Zelle: Eine chemisch auf dem Halbleiter absorbierte Farbstoffmonoschicht ist der primäre Absorber des Sonnenlichts. Freie Ladungsträger werden durch Elektroneninjektion von einem Farbstoffmolekül erzeugt. Diese werden durch Lichteinstrahlung angeregt und fließen dann in die Leitungsbahn eines großflächigen Halbleiterfilms und strömen weiter durch einen externen Stromkreis. Auf diese Weise wird Licht in „grüne“ Energie umgewandelt.

Damit wird die Gebäudehülle Energieerzeuger => Gebäudeintegrierte Photovoltaik!!!

Wie funktioniert Technologie?

Photosynthese in Pflanzen

Pflanzenblätter sind winzige Fabriken, in denen Chlorophyll das Sonnenlicht im Blatt absorbiert und Kohlendioxid und Wasser in Kohlenhydrate (Glucose) und Sauerstoff umwandelt, womit für die Energieversorgung der Pflanze gesorgt wird.

Künstliche Photosynthese

Der Begriff „künstliche Photosynthese“ bezieht sich auf folgendes Prinzip:Die Blattstruktur wird durch ein poröses Titandioxid‐Nanogefüge, und dasChlorophyll durch einen langlebigen Farbstoff ersetzt. DerEnergiekreislauf wird durch ein Redox‐Paar vervollständigt.Das Gesamtkonzept ist von eleganter Einfachheit.Im Gegensatz zum einstufigen Verfahren herkömmlicher PV handelt essich hierbei um einen zweistufigen photovoltaischen Prozess.

Energie-speicherung

Elektrolyse• Gewinnung Strom durch Photovoltaik• Umwandlung Strom mittels Elektrolyse in

Wasserstoff• Durch Elektrolyse von Wasser lässt sich

Wasserstoff und Sauerstoff herstellen• Elektrolyseure bestehen aus einer negativen und

einer positiven Elektrode und einem Elektrolyten

Brennstoffzelle• Umkehrprozess der Elektrolyse• chemische Energie aus Wasserstoff und Sauerstoff

wird direkt, d.h. ohne Verbrennungsprozess, in elektrische Energie umgewandelt

Energiekonzept Wärme

• Abwärme aus Elektrolyse kann genutzt werden• Solare Wärme ist vorhanden, wenn diese im Objekt nicht

benötigt wird• Speicherung (kurzfristig, langfristig)• Wärme wird im Sommer mittels Solarthermie hergestellt• Wärme wird in Wasser- oder Eisspeicher eingespeist• Speicher erwärmt sich dadurch, Wärme wird gespeichert• Wärme wird in kalter Jahreszeit mittels Wärmepumpe

dem Speichermedium entzogen und Gebäude zugeführt• Vorteile Sommer: durch kaltes Medium kann Gebäude

gekühlt werden• Vorteile Winter: durch Warmes Medium kann Gebäude

beheizt werden• Keine weiteren Brennstoffe erforderlich

Heiz- Warmwasserkonzept (grafisch Sommer)

WP

Solarthermie

PV

Far

bsto

ffsol

arze

llen

Heiz- Warmwasserkonzept (grafisch Winter)

WP

Solarthermie

PV

Far

bsto

ffsol

arze

llen

Erläuterung Heiz- /Warmwasserkonzept

Erweiterungstanks Haupttank

• gesamte Halle und Büro wird mit Fußbodenheizung ausgestattet

• Wasserspeicher wird nur im Sommer (bei Wärmeüberschuss) aufgeheizt

• im Frühjahr und Herbst geht Wärme aus Solarthermie direkt ins Gebäude

• Wärmespeichervermögen Haupttank reicht für Büro

• bei Bedarf von Beheizung in Halle Einbau zusätzlicher Wasserspeicher möglich

Gebäudehülle • Dichtigkeit Wärme, Luft und Wasser• Wertbeständigkeit• Nutzung nachwachsender Rohstoffe• Drittverwertbarkeit• Primärenergieverbrauch• Brandschutz / Behaglichkeit• Optimales Raster• Ökobilanz – Lebenszykluskosten• Rezyklierbarkeit / Entsorgung

Energie-speicherung

• Kurzfristspeicher• Schwungradspeicher, Hydraulikspeicher, Batterien, • Bauteilaktivierung• PCM (Phase Changing Materials)

• Langfristspeicher• Wasserstoff (Elektrolyse)• Erdgasnetz (Wasserstoff und CO2) • Latentwärmespeicher (Aggregatzustandswechsel)• Boden / Grundwasser• Stromnetz

Masterkonzept• Systeme Energieerzeugung mittels Farbstoffzellen

(künstliche Photosynthese) und Energiespeicherung(Umwandlung Solarstrom in Wasserstoff H2) werdenzusammengeführt.

• Benötigte Strom wird direkt ins Gebäude eingespeist(Kurstfristspeicher mittels Batterien)

• Überschüssige Strom wird in Wasserstoff gespeichertumgewandelt und auf dem Grundstück gespeichert

• Der auf dem Grundstück gespeicherte Wasserstoff kanndabei einem Nah-Wärmenetz, einem Nah-Stromnetz oderaber einem lokalen H2-Tankstellennetz zugeführt werden.

• Damit ist die schadstoff- und emissionsfreie Energie-versorgung von morgen schon mit der Technologie vonheute möglich.

• Warmwasser durch Solarthermie, Speicherung in Eis

Ergebnis • kein Verbrauch von fossilen Brennstoffen• langfristige Planbarkeit der Nebenkosten => Brutto-

Warmmiete• gute Reputation• generell bessere Vermarktung der Flächen• Verringerung Leerstandswahrscheinlichkeit• höhere Mieteinnahmen• Zertifizierung des Gebäudes nach BREEAM /

LEED / DGNB• verringerte CO2-Emissionen

Nachhaltig-keit

Was ist nachhaltig?

Das Konzept der Nachhaltigkeitbeschreibt die Nutzung einesregenerierbaren natürlichen Systems ineiner Weise, dass dieses System inseinen wesentlichen Eigenschaftenerhalten bleibt und sein Bestand aufnatürliche Weise nachwachsen kann.*

*Deutscher Bundestag, 14. Wahlperiode: Schlussbericht der

Enquete-Kommission Globalisierung der Weltwirtschaft – Herausforderungen und

Antworten Drucksache 14/9200, 12. Juni 2002

Seit den 80ern wird von Nachhaltigkeitgesprochen; jeder hat davon gehört, jeder sprichtdarüber, jeder will es vermarkten, aber: keinerkann es in letzter Konsequenz ausführen!






Diskussion

Kontakt Dipl.-Ing. Gordon Mauer

Business Development Manager

ARCADIS Deutschland GmbH

Pelikanplatz 35

30177 Hannover

Email: [email protected]

Tel.: 0511/3365256-31

Mobil: 0175/5806665

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