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Zusammenfassung
                     Energieeffizienz-Check

             Gymnasium in Leverkusen

                           Stand: 14. August 2009




Objekt:         Beispiel        ..      Nutzungen:    Schule und Sporthalle
Straße:             ..           .      Ort:          xxxxx Leverkusen


Auftraggeber:       . .          .      Ersteller:    Bayer Technology Services
                                                      Abteilung PME-CSA
                                                      Geb. B610
                                                      51368 Leverkusen


Zuständig:                              Projektleiter: Oliver Krug
                                        Bearbeiter:   Dipl.-Ing. Architekt Oliver Krug
                                                      Dipl.-Ing. Rainer Kleymann
                                                      Dipl.-Ing. Lars Roth
                                                      Dipl.-Ing. Michael Hölter
1      Aufgabenstellung und Analysemethodik


       Dieses Dokument enthält beispielhafte Auszüge der Analyse und Konzeptfindung für
       energetische Sanierungen von Gebäuden.
       Im vorliegenden Fall wurde Bayer Technology Services mit der energetischen
       Untersuchung eines Gymnasiums in Leverkusen-Lützenkirchen, bestehend aus
       Schulgebäude und Sporthalle, beauftragt. Das resultierende Energiekonzept soll als
       Grundlage für den Sanierungsfahrplan dienen und ökomische wie ökologische Aspekte
       aufzeigen. Weiterhin sollen Maßnahmen zum energetisch optimierten Betrieb der vor-
       handenden gebäudetechnischen Anlagen aufgezeigt werden.




       Als Entscheidungshilfe für die Auswahl und Priorisierung einzelner Einsparprojekte
       erhalten die untersuchten Maßnahmen eine Kategorisierung. Die Bewertung erfolgt
       nach folgendem Schema:


                          A                                  B                                C


                  Hohe Priorität,              Sinnvolle Maßnahme,                  Geringe Priorität,
               direkte Umsetzung               Umsetzung prinzipiell             Umsetzung nur bedingt
                      möglich                          empfohlen                        empfohlen
              kurzfristige Amortisierung        mittelfristige Amortisierung      langfristige Amortisierung
             (< 3 Jahre), geringes Invest,    (3 bis 15 Jahre), weiterführende      (> 15 Jahre) und/oder
             technisch schnell realisierbar   Planungsleistungen notwendig       technisch schwer realisierbar




2009-08-14                                        Seite 2 von 23                            Oliver Krug | PME-CSA
2      Energetische Untersuchung Schulgebäude


2.1    Zonierungsplan




       Grundriss Erdgeschoss




2009-08-14                         Seite 3 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2.2    Untersuchungsablauf und Ergebnisse




       Prinzipschema der Potenzialanalyse


       Basis der energetischen Berechnungen ist die Abbildung des Gebäudes nach DIN V
       18599 (Energetische Bewertung von Nichtwohngebäuden), wobei die errechneten
       Energiebedarfswerte mit den gemessenen Verbräuchen verglichen und zwecks Ermitt-
       lung der real zu erwartenden Einsparpotenziale angeglichen wurden.




        2600000
        2400000
                              601284        1417626                     Transmissionsw ärmeverluste
        2200000
                                                                        Lüftungsw ärmeverluste
        2000000
                                                                        solare Wärmegew inne
        1800000
                             1816056                                    interne Wärmegew inne
        1600000
                                                                        Heizw ärmebedarf
        1400000
        1200000
        1000000
                                            658852
         800000
         600000
         400000
         200000                             339995
             0
                             Verluste       Gew inne

       Beispiel Wärmebilanz des Schulgebäudes [kWh/a]




2009-08-14                              Seite 4 von 23                      Oliver Krug | PME-CSA
2.3    Energie- und Gebäudedaten Schulgebäude


                           Parameter                                  Wert               Einheit

                Beheiztes Gebäudevolumen Ve                          34.817                 m³

                     Nettogrundfläche ANGF                           9.197                  m²

              Thermisch relevante Oberfläche A *                     14.912                 m²

                        Verhältnis A / Ve                             0,43                 1/m

                      Nettovolumen Ve **                             27.854                 m³

       Tab. 6: Parameter Schulgebäude                           * einschl. Fassade, Dach, Bodenplatte
                                                          ** Ve abzgl. Bauteilvolumina und Hohlräume



                          Endenergie                                 kWh/a            kWh/m²NGFa *

                       Gesamtenergie Qe                          (2.523.781) ***       (274,41) ***

             Statische und dynamische Heizung Qh,e                 2.383.824              259,19

                  Trinkwarmwasser Qw,e (thermal)                     3.410                 0,37

                       Kühlung Qc,e (thermal)                           -                    -

                        Beleuchtung Ql,e                             92.807               10,09

                  Lüftung (Hilfsenergie) Qv,e,aux                    35.817                  **

                 Heizung (Hilfsenergie) Qv,e,aux                     7.924                 0,86

             Trinkwarmwasser (Hilfsenergie) Qv,e,aux                    -                    -

       Tab. 7: Energiewerte Schulgebäude                               * NGF = Nettogrundfläche beheizt
                                                            ** Wert für Gesamtgebäude nicht darstellbar
                                                           *** Addition von thermischer und elektrischer
                                                              Endenergie ist nur nachrichtlich aufgeführt




2009-08-14                                      Seite 5 von 23                         Oliver Krug | PME-CSA
2.4        Untersuchte Maßnahmen Schulgebäude


                                                     Energie-      Kosten-    Emissions-     Gesamt-    Paybacktime
 Projekt
                    Maßnahme              Rating   einsparung    einsparung   einsparung   Investment     statisch
  Nr.:
                                                     [MWh/a]        [€/a]      [t CO2/a]       [€]           [a]

            WDVS Außenwände (bei 4
   1a                                       B        220,8           13.500      54,6       187.000        14,0
            cm vorh. Kerndämmung)

            WDVS Außenwände
   1b                                       N         67,7           4.100       16,7        25.000         6,7
            (Westflügel o. Dämmung)

            Austausch der
      2                                    C2        624,4           37.800     154,2      1.078.000       28,5
            Fensterelemente

            Dämmung erdberührter
      3                                    C2         21,4           1.300       5,3         55.000        42,0
            Außenwände (beheizte R.)

            Dämmung Innenwände
      4                                    C2         21,9           1.300       5,4         26.400        19,9
            (zu unbeheizten Räumen)

            Dämmung Kellerdecke
      5                                    C2         50,2           3.000       12,4        71.500        23,5
            (zu unbeheizten Räumen)

            Dämmung Bodenplatte
      6                                    C3         36,2           2.200       8,9        198.000        90,4
            (beheizte R. EG und UG)

            Verbesserung Dämmung
      7                                    C2        193,2           11.700      47,7       370.000        34,8
            Flachdächer

      8     Austausch der Lichtkuppeln     C2         4,7             290        1,2         10.000        35,0

            Systemtemperaturen der
      9                                     A         28,5           1.700       7,0          440          0,25
            Heizkreise ändern

            Austausch der Heizkörper-
   10                                       B         26,6           1.700       6,6         10.500         6,0
            thermostat-Ventilunterteile

            Strahlungsschutz für
   11                                      C2         5,5             340        1,4         5.300         15,6
            Heizkörper vor Glasflächen

            Beleuchtung mit Präsenz-
   12                                      C2         6,1             550        3,8         8.800         16,1
            meldern ausstatten

            Anpassen der Luftvolumen-
   13                                       A         46,4           2.900       13,0        5.500          1,9
            ströme der RLT-Anlage

            Erzeugung von Strom über
   14                                       B         26,4           11.400      16,0       165.000        14,5
            Photovoltaikanlage

            Summen aller kumulierten
                                                    1.312,3          89.680     337,5      2.191.440       24,4
            Maßnahmen (außer 1b)

            Summen aller ökonomisch
                                          (A+B)      348,7           31.200      97,2       368.440        11,8
            sinnvollen Maßnahmen




2009-08-14                                          Seite 6 von 23                             Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 7 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 8 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 9 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 10 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 11 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
2009-08-14   Seite 12 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
3      Energetische Untersuchung Sporthalle


3.1    Zonierungspläne




       Grundriss Erdgeschoss




2009-08-14                         Seite 13 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
Schnitte




2009-08-14        Seite 14 von 23   Oliver Krug | PME-CSA
3.2    Energie- und Gebäudedaten Sporthalle




                           Parameter                                  Wert               Einheit

                Beheiztes Gebäudevolumen Ve                          13.247                 m³

                     Nettogrundfläche ANGF                           2.198                  m²

              Thermisch relevante Oberfläche A *                    4.989,6                 m²

                        Verhältnis A / Ve                             0,34                 1/m

                      Nettovolumen Ve **                             10.597                 m³

       Tab. 10: Parameter Sporthalle                            * einschl. Fassade, Dach, Bodenplatte
                                                          ** Ve abzgl. Bauteilvolumina und Hohlräume



                          Endenergie                                 kWh/a            kWh/m²NGFa *

                       Gesamtenergie Qe                           (712.992) ***        (324,38) ***

             Statische und dynamische Heizung Qh,e                  500.016               227,49

                  Trinkwarmwasser Qw,e (thermal)                    110.587                5,31

                       Kühlung Qc,e (thermal)                           -                    -

                        Beleuchtung Ql,e                             40.966               18,63

                  Lüftung (Hilfsenergie) Qv,e,aux                    56.311                  **

                 Heizung (Hilfsenergie) Qv,e,aux                     4.035                 1,83

             Trinkwarmwasser (Hilfsenergie) Qv,e,aux                 1.078                 0,49

       Tab. 11: Energiewerte Sporthalle                                * NGF = Nettogrundfläche beheizt
                                                            ** Wert für Gesamtgebäude nicht darstellbar
                                                           *** Addition von thermischer und elektrischer
                                                              Endenergie ist nur nachrichtlich aufgeführt




2009-08-14                                      Seite 15 von 23                        Oliver Krug | PME-CSA
3.3        Untersuchte Maßnahmen Sporthalle


                                                    Energie-      Kosten-     Emissions-     Gesamt-    Paybacktime
 Projekt
                    Maßnahme             Rating   einsparung    einsparung    einsparung   Investment     statisch
  Nr.:
                                                    [MWh/a]        [€/a]       [t CO2/a]       [€]           [a]

            WDVS Außenwände (bei 4
   1a                                      B         60,2            3.600       14,9        66.000        18,1
            cm vorh. Kerndämmung)

            WDVS Außenwände (ohne
   1b                                      N        140,8            8.500       34,8        71.500         8,4
            Dämmung)

            Austausch der
      2                                   C2         24,9            1.500       6,1         49.500        32,8
            Fensterelemente

            Dämmung erdberührter
      3                                   C2          6,7             400        1,6         22.000        54,6
            Außenwände (beheizte R.)

            Dämmung Innenwände
      4                                   C2          5,5             330        1,4         5.500         16,5
            Geräteräume (zur Halle)

            Dämmung der Kellerdecke
      5                                   C2          1,7             100        0,4         2.500         24,8
            (zu unbeheizten Räumen)

            Dämmung der Bodenplatte
      6                                   C3         62,3            3.800       15,4       220.000        58,3
            (beheizte R. EG und UG)

            Verbesserung Dämmung
      7                                   C2         38,2            2.300       47,7        93.500        40,5
            Hallendach

            Verbesserung Dämmung
      8                                   C2         17,5            1.100       4,3         49.500        46,6
            Dächer Nebengebäude

      9     Austausch der Lichtkuppeln    C2          2,9             180        0,7         4.000         22,90

            Austausch Türen Anbau
   10                                     C2          1,3             80         0,3         3.000         37,5
            Ostseite

            Wasserspar-Duschköpfe
   11                                      A           -              800         -          1.800          2,3
            Sporthalle

            Abschalten der TWW-
   12                                      B          0,3             30         0,2          200           7,3
            Zirkulationspumpe

            Anpassen der Luftvolumen-
   13                                      A        135,3            9.000       43,6        15.400         1,7
            ströme der RLT-Anlage

            Modernisierung der RLT-
   14                                      B        168,0            10.900      50,7       143.000        13,1
            Anlage

            Beleuchtung mit
   15                                     C2          1,9             170        1,2         2.600         15,4
            Präsenzmeldern ausstatten

            Summen aller kumulierten
                                                    358,7            22.590     137,8       533.700        23,6
            Maßnahmen (außer 1b + 14)

            Summen aller ökonomisch
                                         (A+B)      195,8            13.430      58,7        83.400         6,2
            sinnvollen Maßnahmen




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Energiekonzept

  • 1. Zusammenfassung Energieeffizienz-Check Gymnasium in Leverkusen Stand: 14. August 2009 Objekt: Beispiel .. Nutzungen: Schule und Sporthalle Straße: .. . Ort: xxxxx Leverkusen Auftraggeber: . . . Ersteller: Bayer Technology Services Abteilung PME-CSA Geb. B610 51368 Leverkusen Zuständig: Projektleiter: Oliver Krug Bearbeiter: Dipl.-Ing. Architekt Oliver Krug Dipl.-Ing. Rainer Kleymann Dipl.-Ing. Lars Roth Dipl.-Ing. Michael Hölter
  • 2. 1 Aufgabenstellung und Analysemethodik Dieses Dokument enthält beispielhafte Auszüge der Analyse und Konzeptfindung für energetische Sanierungen von Gebäuden. Im vorliegenden Fall wurde Bayer Technology Services mit der energetischen Untersuchung eines Gymnasiums in Leverkusen-Lützenkirchen, bestehend aus Schulgebäude und Sporthalle, beauftragt. Das resultierende Energiekonzept soll als Grundlage für den Sanierungsfahrplan dienen und ökomische wie ökologische Aspekte aufzeigen. Weiterhin sollen Maßnahmen zum energetisch optimierten Betrieb der vor- handenden gebäudetechnischen Anlagen aufgezeigt werden. Als Entscheidungshilfe für die Auswahl und Priorisierung einzelner Einsparprojekte erhalten die untersuchten Maßnahmen eine Kategorisierung. Die Bewertung erfolgt nach folgendem Schema: A B C Hohe Priorität, Sinnvolle Maßnahme, Geringe Priorität, direkte Umsetzung Umsetzung prinzipiell Umsetzung nur bedingt möglich empfohlen empfohlen kurzfristige Amortisierung mittelfristige Amortisierung langfristige Amortisierung (< 3 Jahre), geringes Invest, (3 bis 15 Jahre), weiterführende (> 15 Jahre) und/oder technisch schnell realisierbar Planungsleistungen notwendig technisch schwer realisierbar 2009-08-14 Seite 2 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 3. 2 Energetische Untersuchung Schulgebäude 2.1 Zonierungsplan Grundriss Erdgeschoss 2009-08-14 Seite 3 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 4. 2.2 Untersuchungsablauf und Ergebnisse Prinzipschema der Potenzialanalyse Basis der energetischen Berechnungen ist die Abbildung des Gebäudes nach DIN V 18599 (Energetische Bewertung von Nichtwohngebäuden), wobei die errechneten Energiebedarfswerte mit den gemessenen Verbräuchen verglichen und zwecks Ermitt- lung der real zu erwartenden Einsparpotenziale angeglichen wurden. 2600000 2400000 601284 1417626 Transmissionsw ärmeverluste 2200000 Lüftungsw ärmeverluste 2000000 solare Wärmegew inne 1800000 1816056 interne Wärmegew inne 1600000 Heizw ärmebedarf 1400000 1200000 1000000 658852 800000 600000 400000 200000 339995 0 Verluste Gew inne Beispiel Wärmebilanz des Schulgebäudes [kWh/a] 2009-08-14 Seite 4 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 5. 2.3 Energie- und Gebäudedaten Schulgebäude Parameter Wert Einheit Beheiztes Gebäudevolumen Ve 34.817 m³ Nettogrundfläche ANGF 9.197 m² Thermisch relevante Oberfläche A * 14.912 m² Verhältnis A / Ve 0,43 1/m Nettovolumen Ve ** 27.854 m³ Tab. 6: Parameter Schulgebäude * einschl. Fassade, Dach, Bodenplatte ** Ve abzgl. Bauteilvolumina und Hohlräume Endenergie kWh/a kWh/m²NGFa * Gesamtenergie Qe (2.523.781) *** (274,41) *** Statische und dynamische Heizung Qh,e 2.383.824 259,19 Trinkwarmwasser Qw,e (thermal) 3.410 0,37 Kühlung Qc,e (thermal) - - Beleuchtung Ql,e 92.807 10,09 Lüftung (Hilfsenergie) Qv,e,aux 35.817 ** Heizung (Hilfsenergie) Qv,e,aux 7.924 0,86 Trinkwarmwasser (Hilfsenergie) Qv,e,aux - - Tab. 7: Energiewerte Schulgebäude * NGF = Nettogrundfläche beheizt ** Wert für Gesamtgebäude nicht darstellbar *** Addition von thermischer und elektrischer Endenergie ist nur nachrichtlich aufgeführt 2009-08-14 Seite 5 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 6. 2.4 Untersuchte Maßnahmen Schulgebäude Energie- Kosten- Emissions- Gesamt- Paybacktime Projekt Maßnahme Rating einsparung einsparung einsparung Investment statisch Nr.: [MWh/a] [€/a] [t CO2/a] [€] [a] WDVS Außenwände (bei 4 1a B 220,8 13.500 54,6 187.000 14,0 cm vorh. Kerndämmung) WDVS Außenwände 1b N 67,7 4.100 16,7 25.000 6,7 (Westflügel o. Dämmung) Austausch der 2 C2 624,4 37.800 154,2 1.078.000 28,5 Fensterelemente Dämmung erdberührter 3 C2 21,4 1.300 5,3 55.000 42,0 Außenwände (beheizte R.) Dämmung Innenwände 4 C2 21,9 1.300 5,4 26.400 19,9 (zu unbeheizten Räumen) Dämmung Kellerdecke 5 C2 50,2 3.000 12,4 71.500 23,5 (zu unbeheizten Räumen) Dämmung Bodenplatte 6 C3 36,2 2.200 8,9 198.000 90,4 (beheizte R. EG und UG) Verbesserung Dämmung 7 C2 193,2 11.700 47,7 370.000 34,8 Flachdächer 8 Austausch der Lichtkuppeln C2 4,7 290 1,2 10.000 35,0 Systemtemperaturen der 9 A 28,5 1.700 7,0 440 0,25 Heizkreise ändern Austausch der Heizkörper- 10 B 26,6 1.700 6,6 10.500 6,0 thermostat-Ventilunterteile Strahlungsschutz für 11 C2 5,5 340 1,4 5.300 15,6 Heizkörper vor Glasflächen Beleuchtung mit Präsenz- 12 C2 6,1 550 3,8 8.800 16,1 meldern ausstatten Anpassen der Luftvolumen- 13 A 46,4 2.900 13,0 5.500 1,9 ströme der RLT-Anlage Erzeugung von Strom über 14 B 26,4 11.400 16,0 165.000 14,5 Photovoltaikanlage Summen aller kumulierten 1.312,3 89.680 337,5 2.191.440 24,4 Maßnahmen (außer 1b) Summen aller ökonomisch (A+B) 348,7 31.200 97,2 368.440 11,8 sinnvollen Maßnahmen 2009-08-14 Seite 6 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 7. 2009-08-14 Seite 7 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 8. 2009-08-14 Seite 8 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 9. 2009-08-14 Seite 9 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 10. 2009-08-14 Seite 10 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 11. 2009-08-14 Seite 11 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 12. 2009-08-14 Seite 12 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 13. 3 Energetische Untersuchung Sporthalle 3.1 Zonierungspläne Grundriss Erdgeschoss 2009-08-14 Seite 13 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 14. Schnitte 2009-08-14 Seite 14 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 15. 3.2 Energie- und Gebäudedaten Sporthalle Parameter Wert Einheit Beheiztes Gebäudevolumen Ve 13.247 m³ Nettogrundfläche ANGF 2.198 m² Thermisch relevante Oberfläche A * 4.989,6 m² Verhältnis A / Ve 0,34 1/m Nettovolumen Ve ** 10.597 m³ Tab. 10: Parameter Sporthalle * einschl. Fassade, Dach, Bodenplatte ** Ve abzgl. Bauteilvolumina und Hohlräume Endenergie kWh/a kWh/m²NGFa * Gesamtenergie Qe (712.992) *** (324,38) *** Statische und dynamische Heizung Qh,e 500.016 227,49 Trinkwarmwasser Qw,e (thermal) 110.587 5,31 Kühlung Qc,e (thermal) - - Beleuchtung Ql,e 40.966 18,63 Lüftung (Hilfsenergie) Qv,e,aux 56.311 ** Heizung (Hilfsenergie) Qv,e,aux 4.035 1,83 Trinkwarmwasser (Hilfsenergie) Qv,e,aux 1.078 0,49 Tab. 11: Energiewerte Sporthalle * NGF = Nettogrundfläche beheizt ** Wert für Gesamtgebäude nicht darstellbar *** Addition von thermischer und elektrischer Endenergie ist nur nachrichtlich aufgeführt 2009-08-14 Seite 15 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
  • 16. 3.3 Untersuchte Maßnahmen Sporthalle Energie- Kosten- Emissions- Gesamt- Paybacktime Projekt Maßnahme Rating einsparung einsparung einsparung Investment statisch Nr.: [MWh/a] [€/a] [t CO2/a] [€] [a] WDVS Außenwände (bei 4 1a B 60,2 3.600 14,9 66.000 18,1 cm vorh. Kerndämmung) WDVS Außenwände (ohne 1b N 140,8 8.500 34,8 71.500 8,4 Dämmung) Austausch der 2 C2 24,9 1.500 6,1 49.500 32,8 Fensterelemente Dämmung erdberührter 3 C2 6,7 400 1,6 22.000 54,6 Außenwände (beheizte R.) Dämmung Innenwände 4 C2 5,5 330 1,4 5.500 16,5 Geräteräume (zur Halle) Dämmung der Kellerdecke 5 C2 1,7 100 0,4 2.500 24,8 (zu unbeheizten Räumen) Dämmung der Bodenplatte 6 C3 62,3 3.800 15,4 220.000 58,3 (beheizte R. EG und UG) Verbesserung Dämmung 7 C2 38,2 2.300 47,7 93.500 40,5 Hallendach Verbesserung Dämmung 8 C2 17,5 1.100 4,3 49.500 46,6 Dächer Nebengebäude 9 Austausch der Lichtkuppeln C2 2,9 180 0,7 4.000 22,90 Austausch Türen Anbau 10 C2 1,3 80 0,3 3.000 37,5 Ostseite Wasserspar-Duschköpfe 11 A - 800 - 1.800 2,3 Sporthalle Abschalten der TWW- 12 B 0,3 30 0,2 200 7,3 Zirkulationspumpe Anpassen der Luftvolumen- 13 A 135,3 9.000 43,6 15.400 1,7 ströme der RLT-Anlage Modernisierung der RLT- 14 B 168,0 10.900 50,7 143.000 13,1 Anlage Beleuchtung mit 15 C2 1,9 170 1,2 2.600 15,4 Präsenzmeldern ausstatten Summen aller kumulierten 358,7 22.590 137,8 533.700 23,6 Maßnahmen (außer 1b + 14) Summen aller ökonomisch (A+B) 195,8 13.430 58,7 83.400 6,2 sinnvollen Maßnahmen 2009-08-14 Seite 16 von 23 Oliver Krug | PME-CSA
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  • 23. 2009-08-14 Seite 23 von 23 Oliver Krug | PME-CSA