Beurteilung der technischen Anlagen Heizung und Warmwasserbereitung

Die Sporthalle Pegasuseck wird über Fernwärme mit Wärme versorgt. Die grundlegenden Bestandteile der Fernwärmeanlage wurden bereits unter 5.2.3 beschrieben. Die Anlage wird außentemperaturgeführt gesteuert. Als Vor- und Rücklauftemperatur werden vom Betreiber 85°C bzw. 65°C genannt. Die Anlage wird im Regelbetrieb mit 20°C betrieben. Wochentags wird die Heiztemperatur von 22:00 bis 6:00 Uhr auf 18°C, am Wochenende auf 10°C abgesenkt. Die Warmwasserbereitung für die sanitären Einrichtungen der Sporthalle erfolgt zentral mittels Fernwärme und wurde bereits unter 5.2.3 beschrieben. Da die Anlage erst vor wenigen Jahren saniert wurde, verfügt sie über einen ausreichend guten baulichen und energetischen Zustand.

31 Gleichermaßen werden auch die Anforderungen die laut EnEV für die Bauteile eines Neubaus gelten, nicht erfüllt.

32 Anforderungen bei Änderungen von Außenbauteilen gemäß der Verordnung zur Änderung der Energieeinsparungsverordnung vom 29.April 2009 (EnEV 2009)

33 Mindestanforderungen an U-Werte von Bauteilen, die im Rahmen des KfW-Programms 218 „Energieeffizient Sanieren – Kommunen“ förderbar sind.

Beleuchtung

Die Beleuchtungsanlage der Sporthalle wurde bereits unter 5.2.3 beschrieben und beurteilt.

5.3.3 Energiebilanz und Bewertung des Bestandsgebäudes

Für den beschriebenen Ist-Zustand der Gebäudehülle und der technischen Anlagen der Sporthalle be-rechnet sich die nachfolgend dargestellte Energiebilanz. Da kein Abgleich der bebe-rechneten Bedarfs-größen mit den Verbrauchswerten erfolgen konnte, ist von einer gewissen Abweichung zwischen be-rechnetem Bedarf und tatsächlichem Verbrauch auszugehen. Die Bilanz ist daher als eine auf der Grund-lage der vorliegenden Informationen vorgenommene Abschätzung des individuellen Energiebedarfs der Sporthalle zu verstehen. Abbildung 33 zeigt anhand der Energiebilanz des Gebäudes anschaulich, welchen Anteil die einzelnen Bauteilgruppen am Gesamtwärmeverlust haben und welche Wärmegewinne und –zufuhr diesen gegenüber stehen. Abbildung 7 fasst diese Angaben zusammen und ergänzt sie um die infolge der Wärmeerzeugung verursachten Primärenergieverluste. Der bilanzierte Endenergiebedarf ist größer als der in Tabelle 34 angegebene, da er neben dem Fernwärmebedarf auch den für den Betrieb der Anlage erforderlichen Strombedarf umfasst.

Abbildung 33: Energieeinsatz und –verluste für den Ist-Zustand der Sporthalle Pegasuseck

Abbildung 34: Energiebilanz für den Ist-Zustand der Sporthalle Pegasuseck

Anhand der Ergebnisse der Gebäudebilanzierung lassen sich der energetische Zustand der Gebäude-hülle und der technischen Anlagen sowie der Umfang der Treibhausgasemissionen im Vergleich zu einem Referenzgebäude, das entsprechend den aktuellen Anforderungen der EnEV 2009 ausgelegt ist, bewerten. Da die Gebäudebilanzierung entsprechend den Empfehlungen in den Anforderungen an die Erstellung von Klimaschutz-Teilkonzepten [6] nach DIN 4108-6 in Verbindung mit DIN 4701-10 erfolgte, die nach EnEV 2009 nur noch zur Bilanzierung von Wohngebäuden herangezogen werden dürfen, wird das dem Vergleich dienende Referenzgebäude von der verwendeten Software als Wohngebäude ausgelegt. Der Vergleich besitzt gleichwohl eine gute Aussagekraft, da sich die Referenzausführungen für Wohn- und Nichtwohngebäude im Hinblick auf die wärmeschutztechnischen Eigenschaften der Gebäudehülle und die Anforderungen an die Heizungs- und Warmwassererzeugungsanlage nicht wesentlich unterscheiden. Da dem Referenzgebäude immer die Standardrandbedingungen der EnEV zugrunde liegen, wurden diese im Rahmen der Vergleichsbilanzierung für die Sporthalle übernommen.

Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen den individuellen Randbedingungen und den Standardrandbedingungen nach EnEV.

Tabelle 37: Gebäudeparameter für die Bedarfsberechnungen

Gebäudeparameter Individuelle Randbedingungen Standardrandbedingungen (Wohng.) Klimareferenzort Potsdam Deutschland (mittleres Klima)

Raumtemperatur 20°C 19°C

Luftwechselrate 0,65/h 0,7/h Heizungsabschaltung Individuelle Werte 10 h täglich Interne Wärmegewinne 2,5 W/m² 5 W/m² Wärmebrückenzuschlag 0,1 W/(m²K) 0,1 W/(m²K)

Heizungsanlage Fernwärmeanlage Fernwärmeanlage Trinkwasserwärmebedarf 90 kWh/(m²a) 12,5 kWh/(m²a)

Die folgende Abbildung zeigt die Vergleichsbewertung der Sporthalle. Da sich alle drei verglichenen Werte auf die Nettogrundfläche des Gebäudes beziehen, die für die Sporthalle im Vergleich zum be-heizten Gebäudevolumen sehr gering ist, ist die Abbildung nur begrenzt aussagekräftig. Die Einstufung der Gebäudehülle bei einem Angleich des Grundflächen-Volumen-Verhältnisses wäre mindestens mittel bis gut, die Umweltwirkung sehr niedrig bis niedrig. Die in der Kategorie Anlagentechnik zusammen-gefassten Endenergieverluste aus dem Betrieb der Anlage und Primärenergieverluste aus der Erzeugung der Heizenergie summieren sich aufgrund des günstigen Primärenergiefaktors von Vattenfall-Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung³⁴ zu einem negativen Wert.

Abbildung 35: Beurteilung des Ist-Zustandes des Hauptgebäudes der Sporthalle

34 Vattenfall-Fernwärme darf laut Zertifizierungsstelle mit einem Primärenergiefaktor von 0,567 bewertet werden (www.vattenfall.de).

5.3.4 Energiesparmaßnahmen und Sanierungsvarianten 5.3.4.1 Nicht investive Energiesparmaßnahmen

Da sich die möglichen nicht-investiven Maßnahmen für alle Nichtwohngebäude ähneln, werden sie liegenschaftsübergreifend in Abschnitt 6.1 beschrieben.

5.3.4.2 Zusammenstellung investiver Energiesparmaßnahmen

Wie in Abschnitt 5.2.5 beschrieben, empfiehlt sich zur Einsparung von Energiekosten und Treibhausgasen insbesondere die Dämmung der Außenwände des Gebäudes mit einem Wärmedämm-verbundsystem. Auch durch den Austausch der Stahl-Glasfassade wäre zur Reduzierung des Fern-wärmeverbrauchs der Sporthalle zu empfehlen. Damit einhergehen sollte immer ein hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage nach Abschluss der Sanierungsmaßnahmen sowie der Einbau von Durch-flussreglern in den Warmwasser-Zapfhähnen der sanitären Einrichtungen und die Fortführung der Sanierung der Beleuchtungsanlage.

5.3.4.3 Einsparberechnungen und Wirtschaftlichkeitsbewertung sinnvoller Maßnahmenpakete Im Hinblick auf die aufzuwendenden Investitionskosten und mit den Maßnahmen einhergehenden Energiekosteneinsparungen wurden folgende Sanierungsvarianten auf ihre Wirtschaftlichkeit untersucht:

Tabelle 38: Überblick über mögliche Sanierungsvarianten

Sanierungsmaßnahmen Geschätzte Kosten (Mehrkosten ohne Sowieso-Kosten) zzgl. MWSt

Variante 1 Dämmung der Außenwände (WDVS) Austausch der Notausgangstür Variante 2 Wie Variante 1

Zusätzlich Austausch Stahl-Glasfassade

Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für die Varianten der Energiesparmaßnahmen erfolgten mit Hilfe der Annuitätenmethode. Den Untersuchungen wurde ein Zeitraum von 30 Jahren zugrunde gelegt, da dieser nach [7] der durchschnittlichen Lebensdauer eines Wärmedämmverbundsystems entspricht, welches die kürzeste Lebensdauer der hier untersuchten Sanierungsbauteile besitzt. Nach 30 Jahren wäre aus Ver-schleiß- und Abnutzungsgründen demnach die erste Ersatzinvestition erforderlich. Erneuerungs- und Wartungskosten im Untersuchungszeitraum wurden rechnerisch nicht berücksichtigt, da diese Kosten auch ohne die energetische Sanierung für die vorhandenen Bauteile anfallen würden. Zu erwartende Preissteigerungen bei der Fernwärme und beim Strom wurden mit 3 verschiedenen Szenarien ein-bezogen. In Szenario 1 wurde eine durchschnittliche jährliche Preissteigerungsrate von Fernwärme und Strom von 5% in den nächsten 30 Jahren angenommen, die etwa der mittleren jährlichen Steigerungsrate der Fernwärmepreise privater Haushalte in den letzten 20 Jahren entspricht.³⁵ Eine dauerhaft niedrigere

35 Vgl. Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.

Preissteigerungsrate ist aufgrund der vorhandenen Rohstoffknappheit nicht zu erwarten. Szenario 2 berücksichtigt eine mittlere Preissteigerungsrate von 6%, die etwa die Preisentwicklung für Fernwärme in den letzten 10 Jahren abbildet und damit eine wahrscheinlichere Preisentwicklungsuntergrenze darstellt als Szenario 1. Als drittes Szenario wird eine Preissteigerungsrate von 10% angesetzt, die die durch-schnittliche jährliche Erdgaspreisentwicklung privater Haushalte in den Jahren 1998 – 2008 abbildet und auch für die Fernwärme ein zukünftig denkbares Szenario darstellt. Höhere durchschnittliche Preis-steigerungsraten als in den Szenarien berücksichtigt, sind möglich, geringere unwahrscheinlich.

Die Berechnungen werden einerseits auf Wunsch des Auftraggebers ohne Kalkulationszinssatz be-rechnet, um zu berücksichtigen, dass dem Bezirksamt bei der Durchführung von Sanierungsmaßnahmen selbst keine Kapitalkosten entstehen und andererseits mit einem Kalkulationszinssatz von 4%, der das derzeitige niedrige Zinsniveau widerspiegelt. Dies ermöglicht einen Vergleich hinsichtlich des Einflusses von Kapitalkosten auf die Rentabilität der Maßnahmen.

Für die Bauteile wurden die nach EnEV 2009 mindestens im Sanierungsfall auszuführenden U-Werte in den Berechnungen angesetzt (vgl. Tabelle 36).

Da kein Bedarfs-/Verbrauchsabgleich für die Sporthalle möglich war, ist nicht auszuschließen, dass die tatsächlich auftretenden Einsparungen über die zu erwartenden Abweichungen infolge von Preis-abweichungen sowie nutzungs- und witterungsbedingten Einflüssen größer oder kleiner als berechnet ausfallen.

Tabelle 39: Parameter der Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen

Parameter Szenario 1 Szenario 2 Szenario 3

Betrachtungszeitraum 30 Jahre

Kalkulationszinssatz 0 % bzw. 4 %

Teuerungsrate Erdgas, Strom 5 % 6 % 12 % Energiekosten (Ist-Zustand) brutto 29.722

Tabelle 40: Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen für die Sanierungsvarianten, Kalkulationszinssatz = 0%

5 176.460 100.800 3.360 5,0 19

1 16.931 75.660 75.660 238.320 6 211.980 136.320 4.544 6,0 18

(-13%) 10 457.740 382.080 12.736 10,0 14

5 273.248 119.220 3.974 3,3 22

2 15.541 154.028 154.028 369.210 6 328.298 174.270 5.809 4,2 21

(-20%) 10 708.968 554.940 18.498 8,2 16

Variante

Annuität [€/Jahr]Interner Zinsfuß [%]

Tabelle 41: Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen für die Sanierungsvarianten, Kalkulationszinssatz = 4%

5 153.390 22.140 738 5,0 27

1 16.931 75.660 131.250 238.320 6 179.460 48.210 1.607 6,0 24

(-13%) 10 352.740 221.490 7.383 10,0 18

5 237.570 -29.640 -988 3,3 keine Amort.

2 15.541 154.028 267.210 369.210 6 277.980 10.770 359 4,2 30

(-20%) 10 546.360 279.150 9.305 8,2 21

Annuität [€/Jahr]Interner Zinsfuß [%]

Abbildung 36: Variantenvergleich hinsichtlich der jährlich erzielbaren Energie-, CO2- und Brennstoffkostenreduktionen

5.3.5 Sanierungsempfehlungen

Auf der Grundlage der durchgeführten Energie- und Wirtschaftlichkeitsberechnungen wird empfohlen, Variante 2 auszuführen, da sich diese Variante unter den angenommenen Randbedingungen und Ge-bäudeeigenschaften innerhalb des untersuchten Nutzungszeitraums amortisiert und gleichzeitig die höchsten Treibhausgaseinsparungen mit sich bringt.

Die angenommenen Investitionskosten enthalten nur die auf die energetische Sanierung entfallenden Mehrkosten, nicht jedoch die infolge sowieso erforderlicher baulicher Maßnahmen entstehenden Kosten.

Sie müssen anhand konkreter Angebote überprüft werden. Die Kostenansätze enthalten darüber hinaus keine Planungsleistungen.

Im Hinblick auf die Erfüllung der Anforderungen der EnEV 2009 an die Sanierung von Bauteilen kann es erforderlich sein, etwas größere Dämmstoffdicken als die in Kapitel 2.2.5.1 als Mindestdicken angegebenen Größen auszuführen. Laut EnEV müssen die U-Werte unbekannter Bauteilaufbauten grundsätzlich nach [1] angenommen werden, die größer sein können, als die U-Werte, die im Rahmen der hier vorgenommenen, wenn möglich genaueren, Bauteilerfassung berechnet wurden, so dass sich zwangsläufig eine größerer erforderliche Dämmstoffdicke ergibt.

Generell empfiehlt es sich, nicht nur für Sanierungsmaßnahmen entsprechend den Mindestanfor-derungen der EnEV 2009 Angebote einzuholen, sondern auch für Maßnahmen, die zu niedrigeren U-Werten führen, um noch höhere Treibhausgaseinsparungen realisieren zu können.

Bei der konkreten Planung der Sanierungsmaßnahmen sind die Anforderungen der gültigen Energie-einsparverordnung und des gültigen Erneuerbare Energien Wärmegesetzes zu beachten.

Die vorliegende Untersuchung ersetzt keine Ausführungsplanung für die zu sanierenden Bauteile.