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Die verbesserte Tageslichtsituation sowie neue Leuchten und Regelung sparen Strom.
© Landeshauptstadt Stuttgart

Die verbesserte Tageslichtsituation sowie neue Leuchten und Regelung sparen Strom.
© Landeshauptstadt Stuttgart

Kostenpotenzialkurve
© Fraunhofer IBP

Technische Ausstattung

Heizung

Die Heizungsanlage des Gebäudes war technisch veraltet. Zwei Gasheizkessel erzeugten ganzjährig Heizungswasser auf hohem Temperaturniveau (80/60°C). Die Wärmeerzeugung übernehmen nach der Sanierung ein BHKW für die Grundlast sowie ein Niedertemperatur-Gasheizkessel, die beide mit nachgeschaltetem Abgaswärmetauscher zur Brennwertnutzung ausgestattet sind. Ein weiterer Niedertemperatur-Gasheizkessel deckt den Spitzenbedarf ab. Die Größe des BHKWs wurde über die mit Hilfe des Stuttgarter Energie-Kontroll-Systems ermittelte Jahresdauerlinie festgelegt. Es ist so ausgelegt, dass der gesamte produzierte Strom im eigenen Gebäude genutzt werden kann. Heizkörper und Rohrleitungssystem wurden komplett erneuert. Die 1997 nachgerüstete Anlage zur Warmwasserbereitung mit thermischer Legionellen-Desinfektionsanlage bleibt erhalten. Bei der Auswahl der Anlagenkomponenten wurde Wert auf einen niedrigen Stromverbrauch gelegt.

Regelung

Die noch aus dem Baujahr stammende Regelungstechnik hatte lediglich eine außentemperaturabhängige Vorlauftemperaturregelung mit fest eingestellten Schaltzeiten ohne Optimierungsfunktionen. Der Kindergarten wurde auch außerhalb seiner Betriebszeit beheizt, da hierfür kein separater Heizungsstrang vorhanden war. Heute ist eine moderne Gebäudeleittechnik mit Fernwirkung eingebaut, in die die beibehaltenen Anlagenkomponenten, z. B. die Lüftungsanlage der Küche, eingebunden sind. Zusätzlich sind alle Bewohnerzimmer sowie der Kindergarten mit einer Einzelraumregelung ausgestattet. Diese regelt neben der Raumtemperatur der Wohnräume auch die Abluftventile in den neuen Bädern. Sie arbeitet nach einem frei programmierbaren System, das dem Nutzer einen Eingriff auf Raumtemperatur und Luftwechsel ermöglicht. Es erkennt geöffnete Fenster und passt so über die Möglichkeit der Abluftvolumenstromänderung den gewünschten Luftwechsel an.

Lüftung

Speisesaal und Küche sind seit 1997 mit einer modernen Lüftungsanlage mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung ausgestattet, bei der eine Vorerwärmung des Brauchwarmwassers mit gleichzeitiger Kühlung der Zuluft realisiert ist. Die für die innen liegenden Bereiche vorhandene Lüftungstechnik war energetisch ungünstig und teilweise komplett abgeschaltet. Die Lüftungsanlage für die Flure, bisher eine Zuluftanlage mit Nachheizregister ohne Wärmerückgewinnung, wurde im Zuge der Sanierung auf reine Abluft umgestellt. Die Zuluft strömt, wie in den Bewohnerzimmern, über Öffnungen in der Fassade des Aufenthaltsbereichs nach.  In den neuen Bädern wurde eine Abluftanlage installiert, die auch für die Durchlüftung der Bewohnerzimmer sorgt. Die eingesetzten Ventilatoren mit integrierter Regelung sind energieeffizient. In einigen Räumen sind zu Forschungszwecken anstelle der Zuluftelemente im Fensterrahmen zur Reduzierung der Lüftungswärmeverluste in die Außenwand Luftkollektoren integriert, in denen während der Heizperiode die kalte Frischluft bei Sonneneinstrahlung solar vorgewärmt wird.

Beleuchtung

Die Beleuchtungsverhältnisse der Flure und der Aufenthaltsräume vor der Sanierung, ausgestattet mit Langfeldleuchten mit konventionellen Vorschaltgeräten, waren unzureichend. Bewohnerzimmer wurden oft mit Glühlampen beleuchtet. Zusätzlich zur verbesserten Tageslichtsituation reduzieren seit der Sanierung neue, energieeffiziente Leuchten mit tageslichtabhängiger Regelung sowie der hohe Reflexionsgrad der neu gestrichenen Räume den Strombedarf für die Beleuchtung.

Bewertung der Maßnahmen

Im Rahmen der integralen Planung wurden unterschiedliche Maßnahmen zur Reduzierung des Heizwärmebedarfs bewertet. Bei der Bewertung der Sanierungsmaßnahmen müssen neben der eingesparten Heizwärme die Investitionskosten beachtet werden. Werden diese Kosten und Einsparungen jeweils auf die Nutzfläche bezogen, ergeben sich unterschiedliche Quotienten. Durch Auftragen der Kosten über der entsprechenden Einsparung, angefangen mit der kosteneffektivsten Maßnahme, erhält man die Kostenpotenzialkurve. Zum Zeitpunkt der Planung im Jahre 2001 mussten bei einer Sanierung die Anforderungen der Wärmeschutzverordnung (WSchVO 95) erfüllt werden. Diese Maßnahmen verringern den Heizwärmebedarf um 55 kWh/m²a. Die Dämmung der Wände von beheizten Kellerräumen und die Erhöhung des Wärmeschutzes der Kellerdecke erweisen sich danach als kosteneffektivste Maßnahmen. Entsprechend den Berechnungen soll eine Einzelraumregelung große Einsparungen bewirken. Hier wurde angenommen, dass damit das bisher vorliegende hohe Raumlufttemperaturniveau von ca. 23°C auf 20°C gesenkt werden kann. Eine weitere deutliche Reduzierung wird durch die zusätzliche Dämmung der Wände und des Daches erreicht. Die Fenster tragen weitere 8 kWh/m²a zur Reduktion bei. Gegenüber den bisherigen Maßnahmen schnellen die Kosten hierfür aber in die Höhe. Die ursprünglich geplante transparente Wärmedämmung würde sich infolge der relativ kleinen Fläche nur unwesentlich auf die Energiereduzierung auswirken. Auch der Luftkollektor trägt nur noch wenig zur Einsparung bei, allerdings steigen die energetisch relevanten Kosten dadurch nochmals deutlich an. Insgesamt reduzieren die Maßnahmen, die über das gesetzlich geforderte Niveau hinausgehen, den Wärmebedarf zusätzlich um 64 kWh/m²a. Die auf die Nutzfläche bezogenen Kosten hierfür betragen ca. 130 €/m². Die Gesamtmaßnahme führt somit zu einer Reduzierung des Wärmebedarfs von ursprünglich 165 kWh/m²a auf 46 kWh/m²a (Planungswert).

 
Inhaltsübersicht Projektinfo 01/2006:
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Adressen

Wissenschaftliche Begleitung
Fraunhofer IBP

Links

Projektpräsentation der
Forschungsinitiative EnOB

Downloads

"Stromversorgung 2005"
(.xls, 35 kB)

"Wärmeversorgung 2005"
(.xls, 29 kB)