Leitfaden Nachhaltigkeit für Neubau und Bauerneuerung
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Leitfaden Nachhaltigkeit für Neubau und Bauerneuerung Teilkonzept im Rahmen der Umsetzung der Null-Emissions-Strategie des Landkreises Barnim Erstauflage Leitfaden Nachhaltigkeit für Neubau und Bauerneuerung Inhaltsverzeichnis 1 Ausgangslage und Zielsetzungen Seite 4 2 Aufbau des Leitfadens Seite 6 3 Ziele des nachhaltigen Bauens Seite 6 3.1 Grundlagen und Themenfelder Seite 6 3.2 Kriteriengruppen mit Zielen Seite 8 4 Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Seite11 4.1 Bestandsaufnahme und Rahmenbedingungen Seite11 4.2 Nachhaltigkeit Seite12 4.3 Wirtschaftlichkeit Seite15 4.4 Energieeinsparverordnung und Eneuerbare-Energien-Wärmegesetz Seite17 4.5 Gebäudehülle Seite18 4.6 Lüftung Seite 21 4.7 Heizung, Warmwasser und Energieerzeugung Seite 25 4.8 Tageslicht und Lichtversorgung Seite 30 4.9 Organisatorische Maßnahmen Seite 31 5 Gebäudetypen und Checklisten Seite 32 5.1 Gebäudetyp Schulen Seite 34 5.2 Gebäudetyp Kindertagesstätten Seite 45 5.3 Gebäudetyp Sportbauten Seite 55 5.4 Gebäudetyp Verwaltungsgebäude Seite 65 5.5 Gebäudetyp Feuerwehren Seite 73 1 Ausgangslage und Zielsetzungen Ausgangslage Im Jahr fallen in Deutschland ca. 43 Mio. to CO2 im öffentlichen Sektor an. Der Bewirtschaftung öffentlicher Gebäude kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Rolle zu, da allein 54 Prozent der klimaschädlichen Emissionen in diesem Bereich produziert werden. Dem vorliegenden Leitfaden liegt die Zielsetzung des Kreistagsbeschlusses vom April 2008 zur Umsetzung der Null-Emissions-Strategie im Landkreis Barnim zugrunde: Der Landkreis Barnim verfolgt die Zielsetzung, nicht nur die bis 2020 beschlossenen Klimaschutzziele auf nationaler und europäischer Ebene zu erfüllen, sondern durch eine ambitionierte eigene Strukturplanung bereits bis 2011 die Vorgaben (Steigerung Energieeffizienz, Anteil Erneuerbarer Energien und Verminderung von CO²-Emissionen) zu erreichen. Ziel und Herausforderung dieser Strategie ist die „Zero Emission“, also der Zustand der „Null-Emission“ zu erreichen. Die Erarbeitung des Leitfadens orientierte sich zudem an den Nachhaltigkeitskriterien der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB). Hintergrund ist das Bestreben alle öffentlichen Gebäude für eine zukünftige Zertifizierung vorzubereiten: Die Grundsätze des nachhaltigen Planens und Bauens sollen bei allen Bauansinnen im Bereich Neubau und Bauerneuerung für öffentliche Gebäude des Landkreises Barnim umgesetzt werden. Der hier vorliegende „Leitfaden Nachhaltigkeit für Neubau und Bauerneuerung“ berücksichtigt die planungsrelevanten Nachhaltigkeitsanforderungen folgender Quellen: • gesetzliche Anforderungen • Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) Zielsetzungen Mit der Null-Emissions-Strategie verpflichtet sich der Landkreis Barnim der Energiegewinnung, -einsparung und -effizienz. Er erkennt die Notwendigkeit der energetischen Gebäudeoptimierung, Verbrauchsminimierung und des Stoffstrommanagements an. Hierbei sollen die örtlichen Rahmenbedingungen und Potenziale, die Steigerung des Einsatzes lokaler, regenerativer Ressourcen und Energieträger entsprechend dem „Masterplan Stoffstrommanagement“ Berücksichtigung finden. Mit dem Leitfaden soll eine gezielte Systematik und methodische Umsetzung von Nachhaltigkeitszielen gefördert und transparent gemacht werden. Für den Bauherrn und Betreiber stellt er ein Anforderungsprofil dar. Für die Planer dient er als Planungshandbuch mit Hinweisen zur Berücksichtigung und Umsetzung nachhaltigkeitsorientierter Kriterien, die eine Brücke für eine spätere Gebäudezertifizierung gemäß dem derzeit in der Entwicklung befindlichen Deutschen Gütesiegel darstellen und unmittelbar zur CO2-Reduktion im Landkreis Barnim beitragen. Kapitel 1: Ausgangslage und Zielsetzungen Der Leitfaden basiert auf dem Gedanken einer integralen und ganzheitlichen Planung. Die Weichen für ein energetisch optimiertes und nachhaltiges Gebäudekonzept werden bereits bei der Programmdefinition und in der ersten Konzeptphase gestellt und führen somit zu einem erhöhten Planungsbedarf während der Anfangsstadien. Die Qualität der Planung sowie die Optimierung des Planungsablaufes werden wesentlich durch einen integralen Prozess und ein interdisziplinäres Planungsteam beeinflusst. Berücksichtigung findet die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes, also von der Projektentwicklung bis zum Abbruch. Bei allen Bauansinnen sind die Grundsätze der Nachhaltigkeit auf die technische Machbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Verträglichkeit mit der Bausubstanz (Historische Objekte) zu prüfen, ein hoher Umsetzungsgrad anzustreben und bei Zielkonflikten wirkungsorientierte Prioritäten zu setzen. Kapitel 1: Ausgangslage und Zielsetzungen 2 Aufbau des Leitfadens Der Landkreis Barnim formuliert im Leitfaden Zielsetzungen des nachhaltigen Bauens. Der Leitfaden nimmt Bezug auf das DGNB-Gütesiegel, stellt in Anlehnung an dieses die Themenfelder und Kriteriengruppen des nachhaltigen Bauens vor und beschreibt deren Ziele. Um den Leitfaden für den Nutzer möglichst leicht anwendbar zu machen, wird im Kapitel 4 „Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens“ eine Gliederung gewählt, die sich an der Gebäudeplanung und seinen einzelnen Gewerken orientiert. Dadurch lassen sich Mehrfachbenennungen vermeiden. Einzelne Bau- oder Sanierungsmaßnahmen können eine Vielzahl der Nachhaltigkeitskriterien betreffen. Eine Wärmedämmung der Außenwand beeinflusst beispielsweise den Primärenergiebedarf, den thermischen Komfort, die Energiekosten etc. Bei einer Gliederung nach Nachhaltigkeitskriterien würden Vorgaben zur Außenwand an vielen Stellen genannt werden. Kapitel 5 geht auf diejenigen Planungsanforderungen ein, worin sich die betrachteten Gebäudetypen unterscheiden. Die in diesem Kapitel betrachteten Gebäudetypen werden jeweils durch eine Checkliste ergänzt. Sie fasst alle für die nachhaltige Planung des Sanierungs- bzw. Bauvorhabens relevanten und im Leitfaden ausführlich beschriebenen Aspekte übersichtlich zusammen. Die Checklisten bieten in ihrer komprimierten Form einen guten Überblick und sollen dem Bauherren, Planer und Betreiber als praktischer Begleiter in seinem Bauvorhaben dienen. Für die Kriterien werden im Rahmen dieses Leitfadens keine verbindlichen Umsetzungsziele vorgegeben, es handelt sich um ein Planungshandbuch mit Hinweisen, das die Brücke zur Einhaltung bzw. Unterschreitung der gesetzlichen Vorgaben und zum DGNB-Gütesiegel schlägt. Die DGNB hat allerdings bisher nur für den Neubau von Büro- und Verwaltungsgebäuden eine Pilotzertifizierung entwickelt. 3 Ziele des nachhaltigen Bauens 3.1 Grundlagen und Themenfelder Bei der Formulierung seines Leitfadens zum nachhaltigen Bauen stützt sich der Landkreis Barnim auf die Kriterien, die von der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) und dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) im Rahmen des Zertifizierungssystems Deutsches Gütesiegel Nachhaltiges Bauen formuliert wurden. Demnach bilden Begriffe wie „ökologisches Bauen“ oder „energieeffizientes Bauen“ nur Teilaspekte einer zukunftsfähigen Entwicklung. Der Ansatz des Nachhaltigkeitsbegriffs Kapitel 2 + 3: Aufbau des Leitfadens + Ziele des nachhaltigen Bauens stellt sich komplexer dar, neben wirtschaftlichen, ökologischen und gesellschaftlichen Aspekten sind technische und prozessorientierte Qualitäten auf ganzheitliche Weise in die verschiedenen Dimensionen und Themenfelder des Planen und Bauens einzubeziehen. III Lebenszykluskosten und Wertstabilität II Ressourceninanspruchnahme und Abfallaufkommen I Wirkung auf die globale und lokale Umwelt Ökonomische Qualität IV Gesundheit, Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit V Funktionalität Soziale Qualität Ökologische Qualität VI Gestalterische Qualität X Standortqualitäten StandortQualität Technische Qualität Prozess- Qualität VII Qualität der technischen Ausführung VIII Qualität der Planung IX Qualität der Bauausführung Bild 1: Die sechs Themenfelder und die zehn Kriteriengruppen nach DGNB Kapitel 3: Ziele des nachhaltigen Bauens 3.2 Kriteriengruppen mit Zielen Zehn wesentliche Kriteriengruppen bestimmen die Ziele des Nachhaltigen Bauens: I Wirkung auf die globale und lokale Umwelt Reduzierung des Treibhaus­potenzials Das Treibhauspotenzial (Global Warming Potenzial, GWP) gilt es als potenziellen Beitrag eines Stoffes zur Erwärmung der bodennahen Luftschichten d.h. zum so genannten Treibhauseffekt, zu vermindern. Eine effizientere Energienutzung im Bereich Bauen bietet eine Möglichkeit zur Reduzierung der Treibhausgase. Vermeidung von Risiken für die lokale Umwelt aus dem Einsatz umweltschädlicher Stoffe Die Risiken für die lokale Umwelt sollten vermieden werden durch die Verwendung von gefahrlosen Stoffen und Produkten in Bezug auf ihre stofflichen Eigenschaften oder Rezepturbestandteile während Herstellung, Transport, Verarbeitung oder Beseitigung. Einsatz wiederverwendbarer oder -verwertbarer Baustoffe Einsatz wiederverwendbarer oder -verwertbarer Baustoffe. Reduzierung negativer Folgen auf das Mikroklima infolge des Wärmeinsel­ effektes Durch die Schaffung von unversiegelten Bereichen, Begrünung oder Verwendung von Materialien mit geringer solarer Absorption im Fassaden- und Dachbereich soll die weitere Aufheizung von Städten verringert werden. II Ressourceninanspruchnahme und Abfallaufkommen Senkung des Gesamtenergiebedarfes über den gesamten Lebenszyklus In erster Priorität ist der Energiebedarf des Objektes über den gesamten Lebenszyklus für Herstellung, Instandsetzung, Betrieb und Rückbau/Entsorgung zu senken. Die Minimierung des Energiebedarfs und Optimierung der Energieversorgung muss somit die Themen Wärme, Kälte, Luft, Licht und Strom aus der Nutzung und Konstruktion und den Energiebedarf in den Vorketten berücksichtigen. Reduzierung des Einsatzes nichter­ neuerbarer Energien und Maximierung des Anteils erneuerbarer Energien Der Einsatz nicht erneuerbarer energetischer Ressourcen soll verringert und der Anteil der erneuerbaren lokalen, regenerativen Ressourcen und Energieträger entsprechend dem „Masterplan Stoffstrommanagement“ maximiert werden. Reduzierung der Flächeninanspruchnahme und Geringhaltung der Bodenversiegelung Die effiziente Flächenplanung durch Reduzierung des Verbrauchs und damit Geringhaltung zusätzlicher Bodenversiegelung ist ausschlaggebend für eine energetische Optimierung. Hohe Recyclingquote bei den Abfällen aus Betrieb und Nutzung Die möglichst hohe Recyclingquote der Abfälle aus Betrieb und Nutzung ist erstrebenswert. Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz sollte Abfall möglichst verwertet, nur wenn unumgänglich eine Beseitigung in Betracht gezogen werden. III Lebenszykluskosten und Wertstabilität Minimierung der Lebenszykluskosten Die Minimierung der Lebenszykluskosten, die über die Lebensdauer (Projektentwicklung – Herstellung – Übergabe – Folgekosten – Entsorgung) des betrachteten Gebäudes entstehen, ist anzustreben. Maximierung der Wertstabilität Eine hohe Umnutzungsfähigkeit von Gebäuden ist zu verfolgen und unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten gegeben, wenn der Wandel mit geringem Ressourceneinsatz/-verbrauch realisiert werden kann. Kapitel 3: Ziele des nachhaltigen Bauens IV Gesundheit, Behaglichkeit und Nutzerzufriedenheit Thermischer Komfort im Winter und Sommer Zur Optimierung des thermischen Raumklimas sind Kriterien wie die Zugluft, die Strahlungstemperaturasymmetrie, Fußbodentemperatur und relative Luftfeuchte zu berücksichtigen mit dem Ziel moderate Innentemperaturen allein durch bauliche Maßnahmen zu erreichen und durch die Art, wie der thermische Komfort bereitgestellt wird, den Energieverbrauch des Gebäudes zu reduzieren. Innenraumluftqualität Es ist eine niedrige Innenraumkonzentration an flüchtig organischen Verbindungen anzustreben, um sicherzustellen, dass die Innenraumluftqualität zu keinen negativen Effekten hinsichtlich der Befindlichkeit der Raumnutzer führt. Visueller Komfort, Optimierung des Tageslichtanteils zur Reduzierung künstlicher Beleuchtung Sichtverbindungen nach außen, Blendfreiheit, Tageslichtverfügbarkeit, Lichtverteilung und Farbwiedergabe spielen eine große Rolle bei der Zufriedenheit am Arbeitsplatz und bilden die Grundlage für ein hohes Energieeinsparpotenzial bei künstlicher Beleuchtung und Kühlung. Einflussnahme des Nutzers Die Maximierung der Einflussnahmemöglichkeit des Nutzers auf die Bereiche Lüftung, Sonnen-, Blendschutz, Temperatur sowie die Steuerung von Tages- und Kunstlicht steigert die Leistungsfähigkeit und Zufriedenheit des Nutzers sowie den Energieverbrauch am Arbeitsplatz. V Funktionalität Barrierefreiheit Gebäude sollen barrierefrei gebaut werden. Barrierefreiheit erhöht den Wert und die Attraktivität für alle Bevölkerungsgruppen und betrifft vor allem Menschen mit motorischen oder sensorischen Einschränkungen. Flächeneffizienz und Umnutzungsfähigkeit Ziel ist es, die bei einer Baumaßnahme versiegelte Fläche möglichst gering zu halten und effektiv zu nutzen. Innerhalb von Gebäuden tragen gut proportionierte Flächen und übersichtliche Gestaltung sowie die Umnutzfähigkeit der baulichen Strukturen durch Funktionalität, Flexibilität und Anpassbarkeit zur Akzeptanz eines Bauwerks, seiner Nutzungsdauer und den Lebenszykluskosten sowie Stoffströmen bei. VI Gestalterische Qualität Sicherung der gestalterischen und städtebaulichen Qualität in Wettbewerb und Planung Bauwerke stehen in einer ständigen Wechselwirkung zu benachbarten Gebäuden sowie seinen Nutzern und Passanten. Bauwerke gestalten den öffentlichen Raum. Durch eine gezielte Planung und Steuerung der Bebauung können attraktive Lebensräume geschaffen werden. Diese Qualitäten können mithilfe eines Planungswettbewerbs und einer integralen Planung von Beginn erreicht werden. VII Qualität der technischen Ausführung Energetische und feuchteschutztechnische Qualität der Gebäudehülle Ziel ist die Minimierung des Energiebedarfs für die Raumkonditionierung von Gebäuden bei gleichzeitiger Sicherstellung einer hohen thermischen Behaglichkeit und der Vermeidung von Bauschäden. Reinigungs- und Instandhaltungsfreundlichkeit des Baukörpers Durch gezielte Reinigung und Instandhaltung sollen die eingesetzten Materialien bis an ihre maximal mögliche Lebensdauer geführt werden und die Aufwendungen im Betrieb möglichst gering sein, um den Einfluss auf die Kosten sowie die Umweltwirkung eines Bauwerkes während der Nutzungsphase möglichst gering zu halten. Rückbaubarkeit, Recycling-Freundlichkeit Die materiellen, energetischen und finanziellen Wirkungen hängen eng mit den verursachten Abfallmengen zusammen. Die anfallenden Stoffstrommengen sind sowohl zu reduzieren, als auch in einem Stoffkreislauf zu führen. Kapitel 3: Ziele des nachhaltigen Bauens VIII Qualität der Planung Qualität der Projektvorbereitung Für eine hohe Qualität der Projektvorbereitung sind Art und Umfang des Bedarfsplanes zu optimieren, eine Zielvereinbarung zu treffen, die Vorbereitung eines Architektenwettbewerbs zu prüfen und die Einflussnahme auf den nutzer- und nutzungsbedingten Energieaufwand vorzubereiten. Integrale Planung und Optimierung und Komplexität der Herangehensweise in der Planung Um Architektur, Tragwerk, Bauphysik und Gebäudetechnik optimal aufeinander abzustimmen sind ein integrales Planungsteam mit ausreichender Qualifikation sowie eine Nutzerbeteiligung notwendig. Die Durchführung von Variantenvergleichen unter verstärkter Einbeziehung ökonomischer und ökologischer Aspekte sowie eine externe Qualitätssicherung in der Planung soll angeregt werden. Schaffung von Voraussetzungen für eine optimale Nutzung und Bewirtschaftung Eine genaue Objektdokumentation, die Erstellung von Wartungs-, Inspektions-, Betriebs-, und Pflegeanleitungen, aktualisierte Planungsunterlagen und die Erstellung eines Nutzerhandbuches tragen dazu bei, den reibungslosen Betrieb des Gebäudes, eine hohe Funktionalität und lange Lebensdauer sicher zu stellen. IX Qualität der Bauausführung Qualitätssicherung der Bauausführung Eingebaute und verwendete Materialien sollen umfassend, z.B. in einem Gebäudehandbuch, dokumentiert werden, um Mängel und Risiken auszuschließen und um erreichte Qualität signalisieren zu können. Geordnete Inbetriebnahme Eine systematische Inbetriebnahme, d.h. das die einzelnen Komponenten der haustechnischen Anlage aufeinander abgestimmt und einreguliert werden, trägt entscheidend zu einer langfristig und effizient funktionierenden Haustechnik bei. X Standortqualität 10 Risiken und Verhältnisse am Mikrostandort Natürliche Gefahren und von Menschen induzierte Gefahren am Standort sind zu prüfen und mit entsprechenden technischen Lösungen auf sie zu reagieren. Außenluftqualität, Außenlärmpegel, Baugrundverhältnisse, Bodenbelastungen, Elektromagnetische Felder, Vorkommen von Radon, Stadt- und Landschaftsbild/Sichtbeziehungen stellen weitere zu berücksichtigende Kriterien dar. Verkehrsanbindung Die durch die Gebäudenutzung verursachten Verkehrsströme sollen durch entsprechende Standortwahl, das Nutzerverhalten und die Qualität der Verkehrsanbindung reduziert werden. Nähe zu nutzungsspezifischen Einrichtungen Die Standortwahl soll zur Lebensqualität der Nutzer und Besucher beitragen, indem die Potenziale des Umfeldes für Erholung, Versorgung, Bildung etc. miteinbezogen werden. Kapitel 3: Ziele des nachhaltigen Bauens 4 Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Der Landkreis Barnim und dessen Kommunen betreiben insgesamt 250 öffentliche Gebäude. Die großflächige energetische Sanierung von Bestandsgebäuden ist im Hinblick auf Energieeinsparung und Vermeidung von Kohlendioxidemissionen effektiver als eine Übererfüllung der geltenden Regelungen beim Neubau. Im Folgenden wird aufgezeigt, welche Maßnahmen für eine nachhaltige Sanierung bestehender Gebäude zu ergreifen sind. Die dargestellten Erkenntnisse lassen sich sinngemäß auch auf neu zu errichtende Gebäude übertragen. Die Themenbereiche mit den entsprechenden Maßnahmen sind im Einzelnen: • Bestandsaufnahme und Rahmenbedingungen • Nachhaltigkeit • Wirtschaftlichkeit • Gebäudehülle • Lüftung • Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung • Tageslicht / Lichtversorgung • organisatorische Maßnahmen Die Checklisten in Kapitel 5 fassen die entsprechenden Maßnahmen zu den betrachteten Gebäudetypen noch einmal übersichtlich zusammen. Darüber hinaus werden Maßnahmen vorgestellt, die für die verschiedenen Gebäudetypen zusätzlich zu beachten sind. 4.1 Bestandsaufnahme und Rahmenbedingungen Eine gründliche, zwischen den Gewerken abgestimmte Bestandsaufnahme am Gebäude ist eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Sanierung. Meist erfolgen keine Komplettsanierungen, sondern es werden vorhandene, noch gut funktionierende Teilsysteme weiterverwendet. Die „Sanierer“ müssen deshalb ein Verständnis für die baulichen und technischen Vorstellungen der ursprünglichen Planer entwickeln, um mit der Sanierung dem Gebäude gerecht zu werden. Einige Rahmenbedingungen seien hier beispielhaft erwähnt: • Statisches Konzept des ursprünglichen Gebäudes. Dies hat Einfluss auf mögliche neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen. • Ursprüngliche Konzeption der Heizungsanlage (Rohrverlauf, Hydraulik, Zonierung) • Bestehende Lüftungssysteme • Gebäudetechnik bei der Versorgung von Gebäudeensembles Als weiterer Schritt sollten die Verbräuche für Wasser, Strom und z.B. Gas regelmäßig an den Zählern abgelesen werden. Aus den Daten können Gebäude identifiziert werden, die zuerst saniert werden sollten. Mit Hilfe der VDI-Richtlinie 3807 „Energie- und Wasserverbrauchskennwerte für Gebäude“ kann der Besitzer oder Betreiber von Lie- Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 11 genschaften erkennen, für welche Gebäude es sich wirtschaftlich lohnt, detaillierte Untersuchungen zur Einsparung von Wärme, Elektrizität und Wasser ins Auge zu fassen, um Kosten zu reduzieren. Aus dieser Bestandsaufnahme wird dann ein energetisches Gesamtkonzept für die Sanierung erarbeitet. Hilfsinstrument hierbei ist die DIN V 18599 zur Ermittlung des Energiebedarfs für Nichtwohngebäude. So kann für den Bestand und den zukünftigen Neubau ein Energieausweis erstellt werden, der Aussagen zum Energiebedarf und der energetischen Qualität des Gebäudes trifft. Anhand der Bilanzierung können sinnvolle Sanierungsmaßnahmen für die Gebäude dargestellt werden. Gemeinsam mit dem Bauherrn und dem Nutzer sollten die aktuellen Bedürfnisse festgehalten werden. Häufig wünscht der Bauherr gleichzeitig mit der Sanierung auch Erweiterungen und organisatorische Änderungen. Außerdem wird meist eine Sanierung im „laufenden Betrieb“ angestrebt. Eine intensive Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie stringentes Zeitmanagement beim Bauablauf sind also notwendig. In einem Pflichtenheft sind die geplanten Maßnahmen sowie die zeitliche Umsetzung je Gebäude festzuhalten. 4.2 Nachhaltigkeit Ganzheitlicher und integraler Planungsprozess Ganzheitliche, integrale und nachhaltige Planung ist darauf ausgerichtet, soziokulturelle, ökologische und ökonomische Aspekte zur möglichst vollständigen Deckung zu bringen. Sie umspannt den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes; sie beginnt mit der Projektentwicklung und endet mit dem Abbruch. Nachhaltige Entscheidungen können in hohem Maße bereits bei der Programmdefinition und in der ersten Konzeptphase getroffen werden und erfordern einen erhöhten Planungsbedarf während der Anfangsstadien eines Bauvorhabens. Ein interdisziplinäres Planungsteam sollte daher frühzeitig zusammengestellt werden. Es entwickelt zusammen mit dem Bauherrn ein ganzheitliches Konzept im Sinne einer nachhaltigkeitsorientierten Gesamtstrategie, um durch eine hochwertige Planung Energiebedarf und Umweltbelastung zu reduzieren und gleichzeitig Komfort und Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Ein interdisziplinäres Planungsteam vertritt die wichtigsten Disziplinen des Projektes, um in seiner Gesamtheit über ein umfassendes Qualifikationsprofil zu verfügen. Hierzu gehören in der Regel mindestens die Bereiche Architektur, Tragwerk, Technische Gebäudeausstattung und Bauphysik. Weitergehende Maßnahmen sind die Integration von Experten für nachhaltiges Bauen und der Einsatz von Simulationsmodellen als Entscheidungshilfen während der Planung. Städtebauliche und architektonische Qualität Das Ergebnis einer langen und aufwändigen Planungszeit ist gebaute Umwelt. Bauwerke stehen in einer ständigen Wechselwirkung zu benachbarten Gebäuden sowie 12 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens seinen Nutzern und Passanten. Bauwerke gestalten den öffentlichen Raum und sind ein wichtiger Teil der kulturellen Fortentwicklung der Gesellschaft und deren Abbild. Durch eine gezielte Planung und Steuerung der Bebauung können attraktive Lebensräume für Menschen aber auch für die Flora und Fauna geschaffen werden. Dies umfasst sowohl die Konzeption eines Gebäudes als auch eine Infrastrukturplanung. Außenraumqualität und Verhältnisse am Mikrostandort: • Schaffung von optimalen orts- und nutzungsspezifischen Aufenthaltsqualitäten für Frei- und Erdgeschossflächen sowie Gestaltung des Dachs als „5. Fassade“ zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes und Nutzung zugunsten des Allgemeinwohls (Dachterrassen, solaraktive Flächen, Gründächer). • Möglichkeiten der solaren Energienutzung sowie natürlicher Belichtungsmöglichkeiten sind zu untersuchen. Weiter zu berücksichtigen sind die Gestaltung und Erweiterung naturnaher Grünflächen. Öffentliche Zugänglichkeit: • Die Akzeptanz und Integration von Gebäuden innerhalb des Stadtquartiers, der Stadt und der Region soll durch eine Steigerung der Zugänglichkeit gefördert werden. Öffentliche Zugänglichkeit fördert die Kommunikation und die Gemeinschaft. Ein vielfältiges Nutzungsangebot erzeugt eine Belebung des öffentlichen Raumes und erhöht das Sicherheitsempfinden der Nutzer. Gleichzeitig trägt sie zur ökonomischen Nachhaltigkeit des Gebäudes bei. Nachhaltige Mobilität: • Strategien zur Verringerung des Autoverkehrs tragen wesentlich zu einer Nachhaltigen Planung bei. Der Anteil an Fahrradfahrern soll gesteigert werden. Da ein Großteil der Autofahrten weniger als 5 km beträgt, kann der Umstieg auf das Radfahren maßgeblich zur Ausbildung einer umweltgerechten und energieeffizienten Mobilität beitragen. Qualitative Aspekte wie Anordnungsprinzip, Positionierung und Serviceniveau üben auf die Nutzerakzeptanz entscheidenden Einfluss aus. • Die Wahl des Standortes im Rahmen einer Neubauplanung sollte die Nähe von öffentlichen Verkehrsmitteln und die gute Anbindung zu vorhandenen Fuß- und Radwegen berücksichtigen. • Maßnahmen wie die Einführung von Carsharing, Förderung von Fahrgemeinschaften oder Kurzzeitstellplätzen in der Nähe des Eingangs zur Reduzierung der Energieverschwendung und Luftverschmutzung durch zusätzliche Fahrten im Zuge der Parkplatzsuche tragen ebenfalls zu einer umweltgerechten Mobilität bei. Barrierefreiheit: • Die barrierefreie Gestaltung (entsprechend DIN 18024) soll eine gute Zugänglichkeit gewährleisten sowie die räumlichen Qualitäten von Architektur und Freiraum bereichern. Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 13 Flächeneffizienz Ziel einer nachhaltigen Planung sollte neben einer prinzipiellen Einschränkung der Inanspruchnahme neuer Flächen sowie der Minimierung der Eingriffe in das Erdreich, die Steigerung der effizienten Nutzung bereits versiegelter Flächen sein. Innerhalb von Gebäuden ist eine wichtige Maßnahme zur Umsetzung dieses Ziels die Steigerung der Flächeneffizienz. Kostenbezogene Optimierung: • Senkung der Bau- und Betriebskosten, schlecht nutzbare Flächen werden vermieden. Umweltbezogene Optimierung: • Senkung der Umweltauswirkungen eines Gebäudes im Betrieb durch Reduzierung der Heizungs-, Lüftungs- und Kühlanlagentechnik und optimierte Leitungsführung (kurze Wege). Mit einer erhöhten Flächeneffizienz kann die Versiegelung von natürlichen Böden reduziert werden. Beitrag zur Optimierung im sozialen Bereich: • Positive Beeinflussung des Arbeitsumfeldes durch gut proportionierte Flächen und übersichtliche Gestaltung. Bedarfsüberprüfung: • Bei zusätzlichen Raumbedürfnissen sind grundsätzlich Alternativlösungen vor der Realisierung oder dem Erwerb neuer Räume zu prüfen wie Verdichtung, Umnutzung oder organisatorische Maßnahmen. Umnutzungsfähigkeit Das Themenfeld der Umnutzungsfähigkeit von baulichen Strukturen ist von nicht zu unterschätzender Bedeutung für das Nachhaltige Bauen. Funktionalität, Flexibilität und Anpassbarkeit an sich wandelnde Rahmenbedingungen kann die Akzeptanz eines Bauwerks, seine Lebensdauer und die entstehenden Lebenszykluskosten und damit zusammenhängenden Stoffströme entscheidend beeinflussen. Folgende Punkte sollten dabei Berücksichtigung finden: • Modularer Grundriss- und Fassadenaufbau • Abstimmung der Tragkonstruktion auf eine flexible Grundrissgestaltung • Lichte Raumhöhe der Regelgeschosse über 2,75 m, Erdgeschoss- und Sonderbereiche je nach Nutzung über 5,00 m • Gute Zugänglichkeit von Elektro- und Medienleitungen (z.B. Versorgungsschächte, Kabelkanäle, Doppelböden bzw. offene Leitungsführung) • Verteilung und Anschlüsse der technischen Gebäudeausrüstung (Heizung, ggf. Klimatisierung, Trinkwasser, Abwasser) sollen Grundrissänderungen ohne Umverlegung ermöglichen. 14 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 4.3 Wirtschaftlichkeit Die Berechnung der Lebenszykluskosten erfolgt mit der Barwertmethode. Für den durchschnittlichen realen Anstieg der Heizöl- und Erdgaskosten um 2,5 Prozent pro Jahr ist mit Kosten von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 zu rechnen. Für den Strom wird eine reale Steigerungsrate von 2 Prozent pro Jahr von heute durchschnittlich 0,14 Euro/kWh auf dann 0,31 Euro/kWh angenommen. [3] 2 2 50 1 1 20 Ein Schwachpunkt von Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ist, dass häufig die externen Kosten vernachlässigt werden. Es sind dies die Kosten für Umweltbelastungen, für Ressourcenverbrauch und für Unfallrisiken. Dafür kommen dann meist der Steuerzahler bzw. die Gemeinheit und künftige Generationen auf. Mit Preiszuschlägen je verbrauchter Energieeinheit (kWh) für Heizen und Strom könnten die externen Kosten berücksichtigt werden. Es ergeben sich kürzere Amortisationszeiten. Kalkulatorische Energiepreiszuschläge wurden für unterschiedliche Energieträger auf GEMIS [8] basierend berechnet und sind der folgenden Tabelle zu entnehmen. Dabei wurde von externen Kosten in Höhe von 70 Euro pro Tonne Kohlendioxid ausgegangen. [3] Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 15 Energieträger CO²-Emission Externe Kosten Wärme g/kWhthermisch €cent/kWh Erdgas Erdgas, m³ 247 1,73 Heizöl Öl, Liter 311 2,18 Wärmepumpe Erdwärme Sole - FBH 152 1,06 Erdwärme Direktsystem - FBH 114 0,80 CO²-Erdsonde - FBH 116 0,81 Luft - FBH 181 1,27 Grundwasser - FBH 198 0,97 Erdwärme Sole - HK 176 1,29 Erdwärme Direktsystem - HK 126 0,88 Co²-Erdsonde - HK 129 0,90 Luft - HK 214 1,50 Grundwasser - HK 152 1,06 Fernwärme bundesdeutscher Durchschnitt 182 1,27 Solarthermie im Betrieb 0 0,00 Holz Stückholz 1,83 0,01 Holz-Hackschnitzel 14,0 0,10 Holzgas 30,7 0,21 Holzpellets 43 0,30 Biogas dezentral 0,14 0,00 Biogas zentral 0,89 0,01 Biomüllgas zentral 0,06 0,00 Rapsöl 301 2,11 RME 327 2,29 g/kWhelektrisch €cent/kWh Biogas Pflanzenöl Strom Erdgas Erdgas-BHKW 49 0,34 Wind Wind Park onshore 24 0,17 Wind Park offshore 23 0,16 Solarstrom Photovoltaik 70 0,49 Stromanbieter „Lichtblick“ 43 0,30 bundesdeutscher Durchschnitt 541 3,79 Energiemix Stadtwerke Eberswalde 479 3,35 HK = Heizkörper FBH = Fußbodenheizung Bild 2: Externe Kosten, nach eigenen Berechnungen basierend auf GEMIS 16 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 4.4 Energieeinsparverordnung und Eneuerbare-Energien-Wärmegesetz Verordnungen zu Wärmeschutz und Energieeinsparung haben in den letzten Jahren den Primärenergiebedarf von Wohngebäuden immer weiter gesenkt. Für die EnEV 2009 und auch 2012 werden die Anforderungen um je 30 % verschärft. § § §§ Jahres-Primärenegiebedarf in kWh/m²a 400 350 300 250 200 150 100 50 0 WSVO ’77 WSVO ’82 WSVO ’95 EnEV ’07 EnEV ’09 EnEV ’12 Bild 3: Entwicklung des Primärenergiebedarfs von Wohngebäuden Als Vorreiter im Klimaschutz schreibt der Landkreis Barnim vor, die Anforderungen der jeweils gültigen Energieeinsparverordnung um 30 % zu unterschreiten. Dies gilt für den Primärenergiebedarf, den mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten (bei Wohngebäuden der Transmissionswärmeverlust) und den sommerlichen Wärmeschutz. Somit gilt bereits jetzt ein Standard, der nach EnEV erst drei Jahre später zu erfüllen wäre. Im Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz wird der Einsatz erneuerbarer Energien im Neubau von Wohn- und Nichtwohngebäuden verbindlich vorgeschrieben. Durch die vom Landkreis Barnim verlangte Unterschreitung der EnEV um 30 % könnte laut EEWärmeG auf den Einsatz erneuerbarer Energien verzichtet werden. Um den Einsatz erneuerbarer Energien voranzutreiben, schließt der Landkreis Barnim die Ersatzmaßnahme nach § 7 Nr. 2 aus. Beim Neubau sind die §§ 5, 7 in voller Höhe und bei der Sanierung von Bestandsgebäuden über die Anforderungen des EEWärmeG hinausgehend zur Hälfte anzuwenden. Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 17 Energetische Anforderungen Neubau Bestand Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. um 30 % sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG §§ 5,7 Erneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht abzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Bild 4: Energetische Anforderungen: Unterschreitung EnEV um 30 % und EEWärmeG 4.5 Gebäudehülle Der überwiegende Anteil der bestehenden Gebäude wurde bis in die 1980er Jahre gebaut und weist einen verhältnismäßig schlechten Dämmstandard auf. Die Energiepreissteigerungen der letzten Jahre führen zur schnelleren Amortisation von energiesparenden Maßnahmen. Lag die wirtschaftliche Dämmstärke eines Wärmedämmverbundsystems im Jahr 2000 noch bei 6 - 12 cm, so liegt diese derzeit bei 10 - 18 cm. Daher sollte der spezifische, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogene Transmissionswärmetransferkoeffizient H’T (nach EnEV) mindestens 30 % unter den Anforderungen der Energieeinsparverordnung EnEV liegen. Für die EnEV 2009 wird in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt, in welchem Bereich die U-Werte je nach Umsetzbarkeit schwanken können. Diese Empfehlungen sollten sinngemäß auf künftige Energieeinsparverordnungen angepasst werden. Aufbauend auf diesen Grundstandard sollte dann die Haustechnik optimiert werden. 18 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Bauteil nach EnEV 2009 U-Wert in W/m²K Empfehlung U-Wert in W/m²K Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U›0,9 W/m²K 0,24 0,20 - 0,24 Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmungen, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwände 0,35 0,15 - 0,24 Steildächer - erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung 0,24 0,15 - 0,24 Flachdächer - Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau 0,20 0,15 - 0,20 Wände an Erdreich 0,30 0,20 - 0,30 Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten 0,50 0,25 - 0,50 Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitspressen oder Drainagen 0,30 0,25 - 0,30 Austausch der Fenster 1,30 0,90 - 1,20 Außenwände Decke oder Dach Kellerdecke, Erdgeschossdecke, Wände an Erdreich Bild 5: Max. zulässige U-Werte für neue oder geänderte Teile der Gebäudehülle Sinnvoll und wirtschaftlich ist es, eine wärmetechnische Sanierung von Bauteilen in Verbindung mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen wie Anstrichen der Fassade zu koppeln. Grundkosten wie Gerüst und Malerarbeiten sind dann „Sowieso Kosten“. Materialien, die unerwünschte und giftige Inhaltsstoffe freisetzen, sollten vermieden werden. Außenwände Als einfachste und kostengünstigste Form der Wärmedämmung hat sich das Wärmedämmverbundsystem WDVS bewährt. Für mechanisch stark beanspruchte Bereiche (z.B. Sockelbereiche Schulhof) bietet der Markt armierte Systeme an. Beliebige andere Dämmsysteme, z.B. als Vorhangfassade, sind denkbar und objektspezifisch zu betrachten. Mitberücksichtigt werden müssen insbesondere die architektonische Gestalt des Gebäudes sowie eventuelle städtebauliche, Denkmalschutz- oder andere gestaltbetreffende Vorgaben. Die Lösung von Detailpunkten stellt hier jedoch hohe Anforderungen an Planung und Bauausführung. Eine Innendämmung von Bauteilen ist möglich, sollte jedoch vermieden werden, um massive Bauteile als thermische Speichermasse nutzen zu können und das Eindringen von Feuchtigkeit in die Wand zu verhindern. Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 19 Innenwände Ein Problem in Gebäuden kann auch der Schallschutz sein, auf eine ausreichende Schalldämmung zwischen den Räumen soll geachtet werden. Darüber hinaus leiden viele Räume unter ungünstigen Nachhallbedingungen. Die Kommunikation und Sprachverständlichkeit kann dann erheblich gestört sein. Die Nachhallzeit des Raumes sollte auf die Raumnutzung angepasst werden. Um eine Überhitzung im Sommer zu verringern, sollte ausreichend Speichermasse vorhanden sein. Ein erwärmter Raum kann dann über eine Nachtlüftung wieder gekühlt werden. Geschossdecken Auch die Speichermasse der Geschossdecken soll zur Verringerung der Überhitzung im Sommer genutzt werden. Daher sollte auf vollflächig abgehängte Decken möglichst verzichtet werden. Akustisch wirksame Deckensegel (die auch mit Phasenwechselmaterialen belegt werden können) stellen eine Alternative dar. Dach Wichtig sind die Schaffung von ausreichender Speichermasse zu Räumen hin und eine gute Wärmedämmung nach außen. Satteldächer besitzen meist kein ausgebautes Dachgeschoss. Hier greift die Sanierungspflicht nach EnEV, die für nicht begehbare, aber zugängliche Geschossdecken, die Teil der wärmetauschenden Hüllflächen sind, eine nachträgliche Wärmedämmung fordert (U-Wert 0,30 W/m²K). Bei vielen Gebäuden der Baualtersklasse vor 1970 kann die Dämmung des Speicherbodens mit sehr geringem Aufwand durchgeführt werden. Flachdächer können relativ einfach und kostengünstig zusätzlich gedämmt werden. Wichtig hierbei ist die Untersuchung, ob das Dach ausreichend tragfähig ist und ob vorhandene Dämmschichten durchfeuchtet sind. Boden/Kellerdecke Erdreichberührte Bauteile nachträglich zu dämmen ist meist aufwändig und damit kostenintensiv. Solche Arbeiten sollten in Verbindung mit notwendigen Maßnahmen zur Drainage bzw. zum Feuchteschutz durchgeführt werden. Die Dämmung der Decke von reinen Kellerräumen ist dagegen unproblematisch und wirtschaftlich realisierbar. Zu beachten ist lediglich, dass ausreichend Kopfhöhe bleibt. Fenster Bei reiner Fensterlüftung müssen die Fenster ein Lüften während der Nutzung des Raums ermöglichen. Eine Kippstellung liefert nur bei geringer Personenbelegung einen ausreichenden Querschnitt zur effizienten Fensterlüftung. Bei hoher Personenbe- 20 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens legung sind zweiflüglige Fenster effizienter und stören bei geöffnetem Fenster weniger. Aus energetischer Sicht sollten die Fenster einen U-Wert von kleiner als 1,3 W/m²K aufweisen. Dies ist mit handelsüblichen Profilen zu erreichen. Der Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich eines verstellbaren Sonnenschutzes gemäß DIN 4108-6 sollte maximal 0,1 betragen. Sonnenschutz Gleichzeitig sollte ein effizienter außen liegender Sonnenschutz vorhanden sein, um den Raum vor Überhitzung zu schützen. Wärmebrücken Wärmebrücken haben einen nicht zu vernachlässigenden Anteil an den Energieverlusten und sollten bei der Sanierung vermieden bzw. beseitigt werden. Hierbei sollte jedoch ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen herrschen. So können bestimmte Maßnahmen, wie die Dämmung im Sockelbereich, so kostenintensiv werden, dass man die erhöhten Wärmeverluste in Kauf nehmen muss bzw. sie durch Maßnahmen an anderer Stelle kostengünstiger kompensiert. Luftdichtigkeit Viele Gebäude werden über lange Zeiträume nicht genutzt. In dieser Zeit spielen unkontrollierte Lüftungsverluste eine große Rolle. Zur Vermeidung sollte der Baukörper im Rahmen der Sanierung möglichst luftdicht gebaut werden, dokumentiert durch eine Blower-Door-Messung entsprechend DIN EN 13829. Als Zielwert sollte ein n50-Wert von 1,5 h-1 erreicht werden. Die Blower-Door-Messung sollte frühzeitig durchgeführt werden, damit ggf. Mängel noch beseitigt werden können. Ist beabsichtigt, eine Thermographieaufnahme durchzuführen, so bietet sich eine Kombination mit der BlowerDoor-Messung an, denn so können Leckageströme anschaulich dokumentiert werden. 4.6 Lüftung Die richtige Lüftungsstrategie wird unter Fachleuten – auch international – kontrovers diskutiert. In Vorhaben der Energieforschung wurden daher verschiedene Lüftungsstrategien erprobt: die angeleitete Fensterlüftung, Lüftungsanlagen mit und ohne Wärmerückgewinnung sowie zentrale und dezentrale Konzepte. Auch wenn abschließende Empfehlungen noch nicht gegeben werden können, liegt doch bereits viel Wissenswertes vor. Eine hohe Belegungsdichte erfordert eine hohe Frischluftmenge, um eine angemessene Arbeitsatmosphäre zu gewährleisten. Entscheidender Parameter ist die CO2-Konzentration, aber auch die Feinstaubbelastung und Ausdünstungen aus Baustoffen und Einrichtungsgegenständen spielen eine Rolle. Die CO2-Konzentration ist durch ausreichende Lüftung zu senken. Der Entwurf der DIN EN 13779 nennt als Standardwert für eine niedrige Raumluftqualität (RAL 4) eine CO2Konzentration von bis zu 1.600 ppm in Stadtzentren. Das reale Lüftungsverhalten in den Räumen reicht in den meisten Fällen nicht aus. Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 21 Angeleitetes Fensterlüften Grundvoraussetzung für eine reine Fensterlüftung ist, dass sich der wesentliche Teil der Fenster auch für eine Stoßlüftung öffnen lässt. Währenddessen müssen immer die Thermostatventile des Heizkörpers abgedreht werden. Ein ausreichender Luftaustausch erfordert neben einem konsequenten Stoßlüften in Pausen auch ein Lüften vor und nach der Arbeit (inkl. Querlüften im Gebäude). Bild 6: Luftgüte-Ampel Als Hilfestellung wurde vom Gebäudemanagement der Stadt Aachen eine so genannte Miefampel für den Einsatz in Klassenräumen entwickelt, die auf VOC (flüchtige organische Bestandteile) reagiert. Eine Luftgüte-Ampel besitzt mehrere LED-Lämpchen (grün, gelb, rot). Leuchtet das gelbe Lämpchen auf, so muss man lüften. Sobald das rote Lämpchen blinkt, hilft nur noch schnelles Querlüften [6]. Diese Lüftungsampel ist in allen Gebäuden sinnvoll, in denen sich viele Personen aufhalten. Nachtlüftung Wärmespeichernde Bauteile im Gebäudeinneren (massive Wände und Decken) dämpfen die sommerliche Raumerwärmung. Wichtig sind dabei die Innenbauteile; die Speicherwirkung der (neben den großen Glasflächen) noch verbleibenden Außenwandreste ist vernachlässigbar. Man kann die von außen kommende sommerliche Sonnenzustrahlung somit durch richtige Dimensionierung der Innenbauteile abwehren. Die Oberflächen massiver Innenbauteile dürfen, wenn sie zur Wärmespeicherung dienen sollen, nicht mit wärmedämmenden Schichten abgedeckt werden, weil die eingestrahlte Energie sonst nicht aufgenommen werden kann. Teppiche oder untergehängte Decken reduzieren z.B. die Speicherfähigkeit einer Betondecke. Auch der Einsatz sog. Phasenwechselmaterialien PCM kann helfen, die Überwärmung der Räume tagsüber zu vermeiden. Je nach eingestelltem Umschlagspunkt (z.B. 25 °C) werden diese wachsähnlichen Materialien geschmolzen, Wärme wird aufgenommen ohne weitere Temperaturerhöhung dieser Materialien. Die „Entladung“ kann nachts durch Lüftung erfolgen. 22 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Die tagsüber in den Innenbauteilen gespeicherte Wärme muss durch eine verstärkte Nachtlüftung wieder aus dem Raum abgeführt werden. Geschieht dies nicht, dann „schaukelt“ sich von Sommertag zu Sommertag die Raumtemperatur immer weiter auf. Glück­ licherweise ist die nächtliche Außenlufttemperatur im hiesigen Klima (in Innenstadtlagen ist dies oft nicht der Fall) auch im Sommer meist niedrig, so dass eine Raumabkühlung durch Nachtlüftung möglich wird. Die nächtliche Durchlüftung der Räume muss allerdings durch große Öffnungen sichergestellt sein, die witterungs- und einbruchssicher gestaltet werden oder durch den Hausmeister überwachbar sind. Alternativ kann bei zu erwartenden hohen sommerlichen Außentemperaturen auch eine frühmorgendliche Lüftung der Räume bereits wirksam sein und eventuell leichter organisiert werden. Bei Warmwetterperioden sollten Oberlichter oder Kippfenster nachts geöffnet bleiben (wenn aus Einbruchschutzgründen möglich), damit eine bessere Auskühlung der Räume erreicht wird. Lüftungsanlagen Eine unterstützende mechanische Lüftung kann die Luftqualität deutlich verbessern und in Verbindung mit einer Wärmerückgewinnung den Energieverbrauch reduzieren. Nach DIN EN 13779 ist ein Außenluftvolumenstrom von ca. 20 m³/(h und Person) ausreichend, um eine akzeptable Luftqualität zu erreichen. Dies bestätigen auch Messungen an mehreren Neubau- und Sanierungsprojekten. Eine zusätzliche kurze Stoßlüftung in Pausen sorgt für eine gute Ausgangssituation für die nächsten Arbeitsstunden. Prinzipiell gilt bei der Planung von Lüftungsanlagen: Das bauliche und haustechnische Konzept sollte möglichst einfach gestaltet werden, basierend auf einem Nutzungskonzept und einem aktuellen Brandschutzkonzept. Die Schalldruckpegel im Raum sollten dabei kleiner oder gleich 35 dB(A) liegen, um nicht zu stören. Es wird zwischen Lüftungsanlagen ohne Wärmerückgewinnung und solchen mit Wärmerückgewinnung unterschieden. Innerhalb dieser Kategorien wiederum kann weiter untergliedert werden in solche, die dezentral nur einen Raum versorgen und solche, die mehrere Räume oder das gesamte Gebäude versorgen. Die Frage, ob eine zentrale oder raumweise Lüftung sinnvoll ist, muss im Einzelfall entschieden werden. Bei der zentralen Versorgung muss unterschieden werden zwischen Anlagen, die „raumbezogen arbeiten“ und solchen, die das Querlüftungsprinzip berücksichtigen. Beim Querlüftungsprinzip strömt z.B. die Frischluft in den Büroraum, die verbrauchte Luft strömt über die Flurbereiche und wird in Toilettenräumen oder Atrien abgesaugt. Der Vorteil dieses Prinzips ist, dass die Luft mehrfach genutzt wird und geringere Luftmengen bewegt werden. So werden die „internen Wärmequellen“ der besetzten Räume dazu genutzt, Nebenbereiche wie Flure und Atrien mit zu temperieren. Darüber hinaus können Investitionen in das Kanalnetz eingespart werden. Liegt ein Raumluftverbund zu zentralen Räumen wie Aulen, Atrien oder Foren vor, kann eine Lüftungsanlage so Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 23 zweimal genutzt werden: im Normalbetrieb für die Lüftung von den Räumen und im Sonderbetrieb für die Lüftung des Veranstaltungsraumes. Der Nachteil des Querlüftungsprinzips ist jedoch der hohe Aufwand für brand- und rauchschutztechnische Maßnahmen entsprechend den Anforderungen des objektspezifisch ausgearbeiteten Brandschutzkonzepts, die nicht immer im Verhältnis zum energetischen Vorteil stehen. Regelungstechnik Die Regelung der Lüftungsanlage sollte so einfach wie möglich aufgebaut sein, um Fehlerquellen auszuschließen und die Kosten im Rahmen zu halten. Die Lüftung sollte jeweils bedarfsabhängig erfolgen. Dies kann einfach über einen Präsenzmelder erfolgen, der für die Beleuchtungssteuerung eingesetzt wird. Die Regelung eines Raumes über einen Luftqualitätsfühler und variable Volumenstromregler ist möglich, aber mit einem recht hohen finanziellen Aufwand verbunden. Auch steigt die Anzahl möglicher Fehlerquellen (Kalibration der Fühler, Ansteuerung Motor und Lüfter). Bisher haben sich CO2-orientierte Messfühler gegenüber Mischgassensoren als praktikabler erwiesen. Über einen zentralen Stellbefehl sollte ein „Durchspülen“ der Räume am Morgen und nach dem regulären Betrieb möglich sein. Energetische Effizienz, Einregulierung der Anlage Bei zentralen Anlagen ist eine reproduzierbare Einregulierung ein Garant für einen energiesparenden Betrieb. Zu- und Abluftanlagen müssen ausbalanciert sein. Die Anlage ist so zu betreiben, dass Zu- und Abluftvolumenstrom immer gleich sind, unabhängig von der Anzahl der versorgten Räume. Das Lüftungszentralgerät sollte so regelbar sein, dass es sich wechselnden Betriebsverhältnissen anpassen kann. Sinkt der notwendige Volumenstrom, so muss der Ventilator seine Leistung reduzieren. Dies erfolgt durch den Einsatz effizienter Gleichstrommotoren oder durch den Einsatz von Frequenzumformern in Verbindung mit einer zentralen Volumenstrommessung (Druckmessung). Die Motoren sollten vorher so ausgesucht werden, dass sie eine möglichst geringe Stromaufnahme besitzen. Als Mindestforderung gilt: 0,2 Wh/m³ für Abluftanlagen und 0,4 Wh/m³ für Zu-/Abluftanlagen. Bei guter Auswahl der Motoren und gut ausgelegtem Kanalnetz können diese Werte noch halbiert werden. Üblicherweise werden nicht alle Räume gleichzeitig genutzt, eine Gleichzeitigkeit von ca. 80 % kann herangezogen werden. Bei zentralen Anlagen haben sich Volumenstromregler für die Räume als sehr hilfreich erwiesen. Sie sorgen für nahezu gleichen Volumenstrom pro Raum unabhängig vom Vordruck der Lüftungsanlage. Damit keine Zug­ erscheinungen auftreten, sollten Lüftungsauslässe mit einer hohen Induktionswirkung eingesetzt werden. Das Kanalnetz muss druckverlustarm ausgelegt werden, um die Betriebskosten niedrig zu halten. 24 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 4.7 Heizung, Warmwasser und Energieerzeugung Heizung In den Regularien wie der EnEV werden Anforderungen gestellt an: • die Effizienz der Wärmebereitstellung (Kessel), • die Dämmung der Rohrleitungen, • den Einsatz von Regelungen, • den Einsatz von geregelten Pumpen und • den hydraulischen Abgleich. Obwohl einige Anforderungen schon seit über zehn Jahren existieren, ist die Umsetzung auf kommunaler Ebene oft noch nicht oder unzureichend erfolgt. Die speziellen Rahmenbedingungen für das Heizungssystem sind: • Die Raumheizung muss schnell auf äußere Raumeinflüsse reagieren. • Der Absenkbetrieb sollte raumweise zu regeln sein (präsenzabhängig). • Eine Beeinflussung durch den Nutzer sollte nur eingeschränkt möglich sein. • Eine Vorlauftemperatursteuerung sollte mit einem Raumthermostat kombiniert werden. • Die stark schwankenden Volumenströme der Heizungsanlage erfordern eine angepasste Regelstrategie der Heizungspumpe und der Regelung. • Sorgfältige Betriebsführung und Wartung durch Fachleute sowie regelmäßige Qualitätskontrolle. Effizienz der Wärmebereitstellung Die Kesselanlage sollte dem Wärmebedarf des Gebäudes angepasst sein. Früher war es üblich, Mehrkesselanlagen zu realisieren. Jeder Kessel war dabei in der Lage, den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes zu decken: Oftmals waren sie überdimensioniert. Durch bauliche Sanierungsmaßnahmen und bedingt durch die hohen internen Wärmequellen laufen die Heizkessel in der Nutzungszeit nur mit einer schlechten Auslastung und damit mit hohen Bereitschaftsverlusten. Der zweite, nicht benötigte Kessel wird oft mitgeheizt, weil die mittlerweile in der EnEV geforderte Abtrennung nicht vorhanden oder defekt ist. Nutzungsgrade unter 70 % sind so keine Seltenheit. Im Rahmen der Sanierung werden üblicherweise Einkesselanlagen realisiert. Der gute Dämmstandard macht es möglich, einen Ausfall von bis zu zwei Tagen zu verschmerzen, in denen der Kessel oder der Brenner repariert oder ausgetauscht werden kann. Moderne Gas- und Ölkessel modulieren bis auf 20 % ihrer Nennleistung und können sich so dem Bedarf des Gebäudes anpassen. Brennwertkessel sollten Standard sein und lohnen sich besonders dann, wenn durch einen guten hydraulischen Abgleich die Rücklauftemperaturen abgesenkt werden können. Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 25 Es lohnt außerdem bei der sanierungsbedingten Neuorientierung zu prüfen, ob • Fern- oder Nahwärmeoptionen bestehen, • eine Möglichkeit zum Contracting besteht und • die Reaktivierung von alten Kohlebunkern durch Einsatz von Holzheizungsanlagen positive wirtschaftliche und umweltentlastende Wirkungen haben kann. Rohrleitungen Vorhandene Rohrleitungssysteme sind meist schlecht gedämmt und nach einer energetischen Sanierung der Gebäudehülle überdimensioniert. Im Rahmen der Sanierung sollte der Zustand der Leitungen auf innere Korrosion geprüft werden. Oft ist eine Erneuerung aller Bestandsleitungen nicht notwendig. Vielmehr sollte überlegt werden, die Leitungen beizubehalten und in den Bereichen, die gut zugänglich sind (z.B. Dachgeschoss) mit zusätzlicher Wärmedämmung zu versehen. Eine möglicherweise energetisch sinnvolle Rohrsanierung in den Steigesträngen (Außenwänden) erfordert zeitaufwändige Vorarbeiten (Freistemmen) sowie Nacharbeiten (Mauern, Putzen, Malen). Hier müssen Aufwand und Nutzen abgewogen werden. Eine Pumpe dient heute dazu, den Druckverlust des Rohrnetzes und der Heizkörper zu überwinden. Dem entgegen steht der Wunsch des Wassers, immer den Weg des geringsten Widerstandes zu nehmen. So wird ein Heizkörper nahe der Pumpe mehr durchströmt als ein entfernter Heizkörper, wenn man nicht durch technische Maßnahmen das System hydraulisch abgleicht. Dies kann man erreichen, indem man nahezu alle Rohrlängen mit dem gleichen Druckverlust versieht – durch geschickte Anordnung von Rohrleitungen und Heizkörpern. Diese als Tichelmannsystem bezeichnete Rohrführung ist hydraulisch günstig. Bis in die 60er Jahre wurde dieses System in Schwerkraftanlagen eingesetzt, meist in Verbindung mit Einrohrheizungen. Somit wurde gewährleistet, dass alle Heizkörper nur mit der Auftriebsenergie des warmen Heizungswassers versorgt wurden. Durch den Austausch der Kessel und den Einsatz von Pumpen in den Heizsträngen sind diese Systeme instabil und führen hydraulisch zu hohen Rücklauftemperaturen. Durch geschickte Verschaltung der Kreise kann in manchen Fällen aus der Einrohranlage ohne aufwändige bauliche und hydraulische Maßnahmen eine Zweirohranlage gebaut werden [2]. Das Rohrnetz sollte so geplant und realisiert werden, dass alle Heizkörper nahezu zeitgleich die geplante Wärmemenge erhalten, die sie benötigen – nicht mehr, aber auch nicht weniger (siehe Heizkörper). Heizkörper – Austausch oder weiterer Betrieb Schon vor einer thermischen Sanierung des Gebäudes ist die bestehende Heizkörperleistung in einem Raum mehr als ausreichend. Nach einer Sanierung können ggf. einige Heizkörper entfallen, wenn dies baulich und technisch möglich ist. 26 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Gegen einen weiteren Betrieb der vorhandenen Heizkörper in Altbauten sprechen: • Wasserinhalt, deshalb träge im thermischen Verhalten • Korrosion an den Heizkörpern • bauliche Anforderungen an den Stand nach der Sanierung • höhere Anforderungen an die Regelgüte der Heizkörperventile bei überdimensionierten Heizkörpern. Für den Weiterbetrieb der Heizkörper spricht: • keine Kosten für Heizkörper, nur das Thermostatventilunterteil (stufenlos voreinstellbar) und die Rücklaufverschraubung (voreinstellbar) sollten getauscht werden, die Heizkörper sollten gespült werden • überdimensionierte Heizkörper führen zu niedrigen Rücklauftemperaturen, dies verbessert die Energieausnutzung im Kessel • keine bauliche Anpassung notwendig. Besonders die Einregulierung der Heizkörper ist eine wichtige Maßnahme, die man bei ausreichend dimensionierten Rohrleitungen gut durch den Einsatz voreinstellbarer Thermostatventile erreicht. Hierbei kann bei geringen Druckverlusten im Netz eine einfache Einregulierung nach Heizkörpergröße (Leistung) erfolgen. Alle großen Heizkörper erhalten z.B. den Einstellwert 5, mittlere Heizkörper den Einstellwert 3 und kleine Heizkörper den Einstellwert 1. Wenn der Druckverlust im Rohrnetz vernachlässigbar ist, werden mit dieser Maßnahme sehr zufriedenstellende Ergebnisse erzielt. Bei aufwändigeren Netzen, in denen viel umgebaut und erweitert wurde, greift diese einfache Regel allerdings oft nicht. Heizkreise In den 1970er bis 1990er Jahren war es üblich, viele Heizkreise in Abhängigkeit von Himmelsrichtung und Gebäudeteil zu realisieren. Damit versuchte man bauliche Unzulänglichkeiten und Mängel an der Regulierbarkeit der Räume zu kompensieren. In Verbindung mit der Einzelraumregelung ist diese Aufteilung nicht mehr notwendig, so dass Heizkreise in Abhängigkeit vom Temperaturniveau zusammengefasst werden können. Dies spart Investitionskosten und Pumpenstrom. Hydraulischer Abgleich In komplizierten oder in schlecht dokumentierten, weil über Jahrzehnte „gewachsenen“, Heizsystemen ist ein sauberer hydraulischer Abgleich durchzuführen. Er ist eine unverzichtbare Voraussetzung, um alle Heizkörper – unabhängig von ihrem Standort im Netz – gleichermaßen mit Wärme zu versorgen, eine befriedigende Nachtabsenkung zu gewährleisten sowie den Strombedarf der Heizungspumpen zu begrenzen. Der hydraulische Abgleich muss je nach Problemumfang rechnerisch ermittelt und von Fachfirmen durchgeführt werden. Regelung der Anlagenkomponenten – Zentrale Gebäudeleittechnik (GLT) Die Regulierung der Raumtemperatur durch einfache Thermostatköpfe sollte der Mindeststandard sein, die Realität sieht oft anders aus. Die Tatsache, dass die Einstellung Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 27 durch den Nutzer verändert wird, führt hierbei leider oft zum „Aufdrehen und Vergessen“. Deshalb wurden in vielen Gebäuden Behördenthermostate eingesetzt, die voreingestellt werden und vom Nutzer nicht mehr beeinflusst werden können. Nachteil der Systeme: Auch in den Nichtnutzungszeiten versuchen die Thermostate, die Raumtemperatur auf dem eingestellten Wert zu halten. Bei nicht hydraulisch abgeglichenen Systemen führt dies nur begrenzt zu Energieeinsparungen. Möglich ist der Einsatz elektronischer Thermostatköpfe mit Zeitschaltprogramm, diese sind jedoch teuer, müssen einzeln eingestellt werden und sind „diebstahlgefährdet“. Um die Temperatur der Räume in den Nichtnutzungszeiten effizient abzusenken, haben sich Einzelraumregelungssysteme bewährt, hierbei steuert ein vom Zeitprogramm, ggf. Präsenzfühler und von der Raumtemperatur beeinflusster Regler ein Ventil für alle Heizkörper eines größeren Raums. Dieses Ventil sollte außerhalb des Zugänglichkeitsbereichs der Nutzer liegen, um Manipulationen zu vermeiden. Bei Bedarf kann über eine Taste „Nutzzeitverlängerung“ der Raum auch außerhalb der eingestellten Zeiten beheizt werden. Eine Kopplung der Raumtemperaturregelung mit Fensterkontakten ist möglich, hat sich aber in der Praxis als störanfällig erwiesen. Der Einsatz von Gebäudeleittechniksystemen zur Regelung der Anlagenkomponenten und Betriebsüberwachung gewährleistet, dass dauerhaft alle Komponenten ihre Aufgabe erfüllen und Schwachstellen erkannt werden können. Besonders beim Einsatz von Regelungstechniken gilt aber: ,,Jede Technik ist nur so gut wie derjenige, der sie bedient und pflegt“. Grundvoraussetzung ist eine einfache und verständliche Benutzeroberfläche, die ohne große Kenntnisse auch für das Bedienpersonal zugänglich ist. Folgende Dinge müssen einfach einzustellen sein: • Wochenprogramme • Sondernutzungszeiten für beispielsweise Elternsprechtage, Feiertage • Ferienprogramme • Nutzzeitverlängerung für Sonderbereiche wie Verwaltung, Aulen, Foren sowie Sporthallen. Theoretisch können beliebig viele Informationen mit der Gebäudeleittechnik verarbeitet werden. Doch nicht nur der Kostenrahmen gebietet, sich auf das Wesentliche zu beschränken. Dies sind: • Regelung der zentralen Anlagentechnik • Regelung der Lüftungskomponenten • Störaufschaltung wesentlicher Komponenten (z.B. Hebeanlagen, Lüfter etc.) • Einzelraumregelung. 28 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens Ein Verbrauchserfassungssystem sollte bereichsweise den Verbrauch für Energie, Wasser und Strom transparent machen. Dies kann die Gebäudeleittechnik übernehmen, aber auch andere Systeme sind auf dem Markt verfügbar. Warmwasserbereitung und Solaranlagen Häufig findet man in größeren Gebäuden noch alte zentrale Warmwasserbereitungssysteme mit großen Verteilnetzen und hohen Verlusten. Die Stilllegung alter Systeme und der Einsatz dezentraler Systeme an neuen Verbrauchsschwerpunkten können den Energieeinsatz deutlich reduzieren. In der normalen Büro- oder Klassenzimmernutzung ist es sinnvoll, die Warmwasserbereitung durch dezentrale elektrische Systeme zu gewährleisten, die bedarfsabhängig gesteuert werden. Durchlauferhitzer sind Speichersystemen vorzuziehen. Letztere werden erfahrungsgemäß im Dauerbetrieb gefahren und verursachen damit einen hohen Stromverbrauch, obwohl sie nur selten genutzt werden. In Duschen ist der Einsatz von thermostatischer Brausearmaturen zu empfehlen, da hierdurch der unnötige Warmwasserverbrauch während der Einstellung der gewünschten Wassertemperatur entfällt. Als Prophylaxe gegen Legionellen sollte die zentrale Mischbatterie ausgebaut werden und das Leitungsnetz Warmwasser minimiert und ggf. rückgebaut werden. Thermische Solaranlagen in Gebäuden sind nur dann sinnvoll, wenn in größeren Mengen warmes Wasser benötigt wird (z.B. Sportbauten und gewerbliche Schulen). Durch den Einsatz einer leicht überdimensionierten thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung kann der Wärmebedarf für Warmwasser von Mai bis Oktober überwiegend gedeckt werden. Die Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung werden minimiert. Eine Amortisation kann so innerhalb weniger Jahre realisiert werden. Pumpen Eine gute hydraulische Einregulierung der Systeme Lüftung und Heizung ist Grundvoraussetzung für ein effizient betriebenes Verteilsystem. Die Pumpe in ihrer Leistung hochzudrehen oder durch eine stärkere Pumpe zu ersetzen ist im Problemfall vordergründig einfach. Doch Pumpen laufen üblicherweise bis zu 6.000 Stunden im Jahr. Jedes Watt weniger, das hier eingesetzt wird, spart viel Energie. Es gilt also das System zu optimieren. Durch hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen lassen sich schnell und damit wirtschaftlich Energieeinsparpotenziale realisieren. Wärmeerzeugung Bei der Erzeugung der Wärme sollte auf einen geringen CO2-Ausstoß und eine hohe Energieeffizienz geachtet werden. • Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) Die energetische Nutzung (Verbrennung) von Holz ist weitestgehend CO2-neutral, abgesehen von den geringen Emissionen der vorgelagerten Kette (Fällung, Transport, Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 29 • • Bearbeitung). Bei den aktuellen Energiepreisen stellt die Nutzung von Holz – als Holzpellets oder Holzhackschnitzel – auch für viele kommunale Liegenschaften eine wirtschaftliche Alternative dar, zumal der Brennstoff meist in der eigenen Forstbewirtschaftung ohnehin als Reststoff anfällt. Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) Eine Alternative kann die Nutzung von Geothermie durch Erdsonden und Wärmepumpe sein. Die Wärme der Erde wird durch eine Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau gebracht und wird so dem Heiz- bzw. Warmwasserkreislauf zugeführt. Für eine gute Ausnutzung sollte die Vorlauftemperatur des Heizsystems möglichst niedrig sein, weshalb beispielsweise eine Warmwasser-Fußbodenheizung vorteilhaft ist. Einsatz von Blockheizkraftwerken Im Blockheizkraftwerk wird gleichzeitig (Heiz-)Wärme und Strom erzeugt. Der Strom kann entweder von der Kommune selbst genutzt werden, was die Stromkosten verringert, oder der Strom kann ins öffentliche Netz eingespeist werden, der dann vom Netzbetreiber vergütet wird. Blockheizkraftwerke können wirtschaftlich betrieben werden, wenn ein über das ganze Jahr kontinuierlicher Stromverbrauch und ein hoher sommerlicher Wärmebedarf vorliegt. Photovoltaik Bei jedem Gebäude mit geeigneten Dachflächen sollte überprüft werden, ob sich eine Photovoltaikanlage mit Hilfe von Fördermitteln wirtschaftlich realisieren lässt. Eine weitere Möglichkeit zur Forcierung des Einsatzes der Photovoltaik in Kommunen ist die Verpachtung von Dachflächen. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn in der Kommune keine ausreichenden finanziellen Spielräume für einen Eigenbetrieb zur Verfügung stehen. Alternativ zu einem einzelnen Betreiber kann auch eine Betreibergemeinschaft eine Solaranlage realisieren. In diesem Fall müssen sich investitionsbereite Bürger zusammenfinden, um gemeinsam die Vorteile (z.B. geringere spezifische Kosten, gute Förderbedingungen) zu nutzen. Für die Kommune ist dies eine gute Möglichkeit, bürgernah zu agieren. > Nähere Infos hierzu gibt es z.B. unter www.solardachboerse.de. 4.8 Tageslicht und Lichtversorgung Sonnenschutz Bei süd- sowie ost-/westorientierten Räumen ist eine Verschattungsvorrichtung für blendfreies Arbeiten und ausreichenden Sonnenschutz erforderlich. Außen liegende Systeme garantieren neben dem guten Sonnenschutz eine ausreichende Funktion der Fensterlüftung. Feste Beschattungseinrichtungen sind aufgrund der Blendungsgefahr im Winter eher ungeeignet. Ein innen liegender Sonnenschutz kann nur eine Notlösung sein. Zur Minimierung des notwendigen Kunstlichts sind Lamellenjalousien optimal, die im oberen Fensterbereich Tageslicht an die Decke lenken und im unteren Bereich ver- 30 Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens schatten. Lamellen haben darüber hinaus den Vorteil, im Rahmen von Lichtbildprojektionen eine deutlich bessere Verdunkelung zu liefern als Stores. Kunstlicht Vorhandene Beleuchtungssysteme liefern oftmals nicht die erforderlichen Beleuchtungsstärken oder sind ineffizient. Bewährt hat sich der Ersatz alter Leuchten durch Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, dimmbaren Vorschaltgeräten (EVG). Zwei einzeln schaltbare Lampenreihen sind für normale Räume ausreichend. Ein Präsenzmelder schaltet die Leuchten, die über eine in den Lampen integrierte Beleuchtungssteuerung abhängig vom Tageslichtanteil den Kunstlichtanteil steuern. So kann die Anschlussleistung mehr als halbiert und der Verbrauch um mehr als die Hälfte gesenkt werden. Helle Wände und Decken mit einem hohen Reflexionsanteil verbessern die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung. 4.9 Organisatorische Maßnahmen Werden Bereiche zeitlich unterschiedlich genutzt, sollte das Anlagen- und Regelkonzept dieser Nutzung gerecht werden. Aber auch durch organisatorische Strukturierung kann Energie eingespart werden. So ist es wenig sinnvoll, bei fehlender Einzelraumregelung dauerhaft genutzte Räume verteilt über einen großen Gebäudekomplex anzuordnen und damit in der Heizperiode den ganzen Komplex zu heizen, obwohl nur sehr wenige Räume genutzt werden. Eine räumliche Bündelung dieser Räume innerhalb einer Heizzone ist sinnvoll. Jährliche Messungen von Heizwärme-, Strom- und Wasserverbrauch helfen, das Gebäude und die Gebäudetechnik im Betrieb zu optimieren. Langfristige Trends können aufgezeigt und Mängel beseitigt werden. Referenzen [1]ages GmbH: Verbrauchskennwerte 2005 : Energie- und Wasserverbrauchskennwerte in der Bundesrepublik Deutschland. 1. Auflage. Münster : Februar 2007 [2]Fachinformationszentrum FIZ Karlsruhe, Gesellschaft für Wissenschaftlich-Technische Information mbH, Büro Bonn (Herausgeber); Gebäude sanieren -Schulen; 2006, Selbstverlag [3]Nitsch, J.: Leitstudie 2008 – Weiterentwicklung der Ausbaustrategie Erneuerbare Energien vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas. Untersuchung im Auftrag des BMU, Oktober 2008 [4]NRW spart Energie : Informationen für Wirtschaft und Verwaltung. EnergieAgentur.NRW, Mai 2007 [5]www.dgnb.de [6] www.luftguete-ampel.de [7]www.fuk.de/praevention/kostenlose-bauplanungsberatung/mustergrundriss [8] www.oeko.de/service/gemis Kapitel 4: Maßnahmen zur Umsetzung des Leitfadens 31 5 Gebäudetypen und Checklisten Für die verschiedenen Typen im Gebäudebestand des Landkreises Barnim werden die unterschiedlichen Nutzungen analysiert und einzelne Aspekte analysiert. Die nachfolgend aufgeführten Aspekte erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Gebäudetyp Anzahl in Barnim Schulen 43 Kindertagesstätten 61 Sportbauten 40 Verwaltungsgebäude 34 Feuerwehren 70 Bild 7: Anzahl der Typen öffentlicher Gebäude im Landkreis Barnim Stand 2009 Im Landkreis Barnim gibt es neben den im Leitfaden betrachteten öffentlichen Gebäuden noch weitere Gebäudetypen, deren Anzahl gering ist oder die nur temporär genutzt werden (z.B. Wohngebäude, Friedhofsanlagen etc.). Die Erkenntnisse des Leitfadens lassen sich sinngemäß auch hierauf übertragen. 32 Kapitel 5: Gebäudetypen und Checklisten Checklisten 34 sCHULEN 45 Kindertagesstätten 55 Sportbauten 65 Verwaltungsgebäude 73 Feuerwehren 33 5.1 Gebäudetyp Schulen Folgende Aspekte sind für Schulgebäude über die schon in Kapitel 4 genannten Maßnahmen hinaus zu beachten. Rahmenbedingungen Wesentliche Maßnahmen müssen in der schulfreien Zeit realisiert werden. Nachhaltigkeit Die im beziehungsweise am Gebäude umgesetzten Maßnahmen zur Erhöhung der Nachhaltigkeit sollten den Nutzern aufgezeigt werden. Zur Erhöhung der Empfängerbereitschaft wird die Kommunikation der Nachhaltigkeit idealerweise von den Schülern selbst erarbeitet. Technikflächen, Photovoltaikanlagen und Solarthermiekollektoren sollten, soweit möglich, nicht nur für Fachkräfte, sondern auch für Gruppen von Gebäudenutzern zugänglich sein. Hierbei ist besonders auf die Sicherheit und die altersgerechte Aufbereitung zu achten Gebäudehülle Ein Problem in Schulgebäuden kann auch der Schallschutz sein. Viele Unterrichtsräume leiden unter ungünstigen Nachhallbedingungen. Die Kommunikation und Sprachverständlichkeit von Lehrern und Schülern kann dann erheblich gestört sein. Bei vielen Schulen der Baualtersklasse vor 1970 kann die Dämmung des Speicherbodens mit sehr geringem Aufwand durchgeführt werden. Solche Maßnahmen sind auch in Eigenregie im Rahmen von Schulprojekten möglich. Angeleitetes Fensterlüften Bei reiner Fensterlüftung müssen die Fenster ein Lüften während des Unterrichts ermöglichen. Eine Kippstellung liefert keinen ausreichenden Querschnitt zur effizienten Fensterlüftung. Zweiflüglige Fenster oder mehrere kleinteilige Fenster sind von der Nutzung her effizienter und stören den Unterricht bei geöffnetem Fenster weniger. Die Belegungsdichte von bis zu 30 Schülern auf 60 m² Klassenraumfläche erfordert eine hohe Frischluftmenge, um eine angemessene Lernatmosphäre zu gewährleisten. Entscheidender Parameter ist die CO2-Konzentration, aber auch die Feinstaubbelastung und Ausdünstungen aus Baustoffen und Einrichtungsgegenständen spielen eine Rolle. Die CO2-Konzentration ist durch ausreichende Lüftung zu senken. Der Entwurf der DIN EN 13779 nennt als Standardwert für eine niedrige Raumluftqualität (RAL 4) eine CO2Konzentration von bis zu 1.600 ppm in Stadtzentren. Bei umfangreichen Messungen zur Luftqualität in Klassenräumen lagen bei allen fenstergelüfteten Klassenräumen die CO2-Konzentrationen in der Raumluft zu hoch. Es wurden Messwerte bis zu 11.000 ppm CO2 ermittelt. Das reale Lüftungsverhalten in den Klassenräumen reicht in den meisten Fällen also nicht aus. Ein ausreichender Luftaustausch erfordert dann neben einem konsequenten Stoßlüften in den Pausen sowie vor und nach dem Unterricht (inkl. Querlüften im Gebäude) 34 Gebäudetyp Schulen auch ein angeleitetes Lüften während des Unterrichts. Als Anhaltswert sollten nach ca. 20 Minuten und in der Mitte der Unterrichtsstunde alle Fenster und wenn möglich auch die Tür kurz geöffnet werden. Dem wird von Lehrern meist entgegen gehalten, dass derartige Maßnahmen im Rahmen der Unterrichtsgestaltung nicht durchführbar sind. Als Hilfestellung wurde vom Gebäudemanagement der Stadt Aachen eine so genannte Miefampel für den Einsatz in Klassenräumen entwickelt, die auf VOC (flüchtige organische Bestandteile) reagiert. Eine Luftgüte-Ampel besitzt mehrere LED-Lämpchen (grün, gelbe, rot). Leuchtet das gelbe Lämpchen auf, so muss man lüften. Sobald das rote Lämpchen blinkt, hilft nur noch schnelles Querlüften. Warmwasserbereitung und Solaranlagen In Fachklassen ist eine bedarfsorientierte Kopplung der Warmwasserbereitung mit der Freigabe am Lehrerpult zu empfehlen. Der Warmwasserbedarf in Schulturnhallen wurde in der Vergangenheit meist überschätzt. Der wesentliche Verbrauch findet in Schulen ohne „Duschpflicht nach dem Unterricht“ abends beim Vereinssport statt. Eine Anpassung der Speichergröße an den Bedarf ist sinnvoll. Hier lohnt es sich, im Vorfeld einen Wasserzähler in den Speichervorlauf zu setzen und den realen Verbrauch zu messen. Thermische Solaranlagen in Schulen sind nur dann sinnvoll, wenn in größeren Mengen warmes Wasser benötigt wird. Dies ist üblicherweise in Sporthallen und einigen gewerblichen Schulen der Fall. Obwohl räumlich weit von der Heizzentrale entfernt, ist die Turnhalle oftmals an das zentrale Heizungssystem gekoppelt. Die Leitungsverluste, die bei der Vorhaltung der Wärmebereitstellung für Heizung und Warmwasserbereitung aufgebracht werden, sind erheblich. Durch den Einsatz einer thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung kann der Wärmebedarf für Warmwasser von Mai bis Oktober überwiegend gedeckt werden. Die Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung werden minimiert. So konnte z.B. in der Käthe-Kollwitz-Schule in Aachen eine Amortisation innerhalb weniger Jahre realisiert werden [2]. Photovoltaik Für Photovoltaikanlagen an Schulen bestehen momentan gute Förderbedingungen. Die Investition trägt sich meist selbst und die Solaranlage erwirtschaftet darüber hinaus häufig jährliche Gewinne, die dann beispielsweise der Schule für weitere Maßnahmen zur Verfügung gestellt werden können. Grundsätzlich sollte die Realisierung von Photovoltaikanlagen an allen Schulen geprüft werden. Mit kaum einer anderen Technik ist eine vergleichbare Multiplikatorwirkung erreichbar. Schon eine kleine Anlage mit rund 2 kWp (20 m²) reicht aus, um für die Themen „Erneuerbare Energien“ und „Energieeffizienz“ zu sensibilisieren. Da eine Solaranlage in den Schulalltag integriert werden sollte, ist ein großes Anzeigendisplay im Eingangsbereich der Schule sinnvoll. Es ist zu empfehlen, die Betriebsdaten der Gebäudetyp Schulen 35 Solaranlage in das EDV-Netz der Schule aufzunehmen, damit die solaren Stromgewinne ausgewertet werden können. Kunstlicht Zwei einzeln schaltbare Lampenreihen und ggf. eine zusätzliche Tafelbeleuchtung sind für normale Klassenräume ausreichend. Organisatorische Maßnahmen Bereiche wie Verwaltung, Aula und Turnhalle, Schülermitverwaltung, werden zeitlich unterschiedlich genutzt. Darüber hinaus werden Räumlichkeiten abends durch Volkshochschulen oder Vereine genutzt. Das Anlagen- und Regelkonzept sollte dieser Nutzung gerecht werden. Aber auch durch organisatorische Strukturierung kann Energie eingespart werden. So ist es wenig sinnvoll, bei fehlender Einzelraumregelung Lehrervorbereitungszimmer verteilt über einen großen Gebäudekomplex anzuordnen und damit in der Heizperiode den ganzen Komplex zu heizen, obwohl nur sehr wenige Räume genutzt werden. Eine räumliche Bündelung dieser Räume ist sinnvoll. Auch Elternsprechtage sollten räumlich gebündelt innerhalb einer Heizzone durchgeführt werden. 36 Gebäudetyp Schulen Checkliste Schulen Objektname HNF % NF % NGF % BGF % 59 66 89 100 Baujahr BGF Grüne Felder bitte ausfüllen Verbrauch gemäß VDI 3807 Objektwert Richtwert Mittelwert Jahresheizwärmeverbrauch, witterungsbereinigt in kWh/(m² BGF a) 63 98 Jahresstromverbrauch in kWh/(m² BGF a) 6 10 Jahreswasserverbrauch in l/(m² BGF a) 72 117 Energetische Anforderungen Neubau Bestand • Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % • winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % • sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % §§ 5,7 Eneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Grüne Felder bitte ausfüllen Neubau /Bestand Bestandsaufnahme und Rahmen­ bedingungen Maßnahme Vorgehen Abklären des realen Bedarfs mit Schülern, Eltern, Lehrern und Bauherr Aufstellung eines Zielkatalogs Beteiligte zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie des Zeitmanagements auf aktuelle Bedürfnisse Schul- und Ferienzeiten, Auswirkungen auf den laufenden Betrieb berücksichtigen und einplanen/ koordinieren h Fixierung von konkreten Planungszielen und -leitsätzen Objektive Bewertbarkeit des Ergebnisses anhand der zuvor definierten Zielvorgaben Einfluss des statischen Konzeptes auf neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen Priorität hoch/ mittel/ niedrig allgem. Bauherr, Nutzer, Architekt, Fachplaner (Statik, TGA) ggf. Denkmalschutz und weitere Ämter Investitionskosten in Tausend € brutto Objekt B Aufnahme Gebäudesubstanz: Konstruktion, Hülle, technische Ausrüstung h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung der notwendigerweise zu sanierenden bzw. der weiterverwendbaren Teilsysteme B Aufnahme Energie- und Wasserverbrauchskennwerte, Ermittlung Einsparpotenzial (Differenz zw. Objekt- und Richtwert) nach VDI 3807 h Ermittlung des Einsparpotenzials Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises nach EnEV und Empfehlung von Energieeinsparmaßnahmen h Ermittlung sinnvoller Maßnahmen Aufnahme sonstiger Rahmenbedingungen (Denkmalschutz, städtebauliche Vorgaben, Förderung durch die KfW Kommunalbank etc.) und Klärung der Potenziale h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung eventuell erforderlicher Zusatzmaßnahmen oder einschränkender Auflagen Gegebenenfalls erforderliche Ziel- und Konzeptanpassung Gebäudetyp Schulen 37 Nachhaltigkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Integrale Planung Integrales Planungsteam aufstellen mit Benennung der Fachgebiete und des oder der Verantwortlichen alle Integration der Nachhaltigkeitsziele für die Leistungsphasen 2 bis 9 nach HOAI zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Optimierung des Planungsablaufs und der Abstimmung zwischen allen Beteiligten Beauftragung mindestens der Bereiche Entwurf, Tragwerk, TGA und Bauphysik ab Vorentwurfsplanung und ggf. von Sonderleistungen (Simulationen, etc.) h Nachhaltigkeitsorientierte Gesamtstrategie für Konzept, Planung und Umsetzung Objekt Nutzerbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Nutzer, Architekt h höhere Akzeptanz und Zufriedenheit späterer Nutzer Durchführung informativ/konsultativ: Info-, Diskussionsveranstaltungen, öffentliche Einsichtsnahme, Befragungen und Bearbeitung der Rückmeldungen Öffentlichkeitsbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Architekt h höhere Akzeptanz von Entscheidungen, Entscheidungsqualität und Identifikation der Bevölkerung Außenraumgestaltung Nutzung der Dächer für Dachterrassen, solaraktive Flächen und Gründächer, Regenwassernutzung, Landschaftsplaner frühzeitig einbinden Architekt, TGA-Planer h Optimale orts- und nutzungsspezifische Aufenthaltsqualitäten für Hof-, Frei- und EG-Flächen sowie Dachgestaltung als 5. Fassade zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes Zu berücksichtigende historische Bezüge (z.B. Material-Dachdeckung, Dachform), Reduktion der technischen Anlagen auf Dach und gestalterische Einbindung Öffentliche Zugänglichkeit Grundsätzliche Zugänglichkeit des Gebäudes Bauherr, Nutzer, Architekt h Integration und Akzeptanz innerhalb des Quartiers, Belebung des Stadtraumes durch publikumsintensive und öffentlichkeitswirksame Nutzungen, erhöhtes Sicherheitsempfinden Abstimmung auf Sicherheitskonzept und Öffnungszeiten Öffnung der Außenanlagen für die Öffentlichkeit h Öffnung gebäudeinterner Einrichtungen (Bibliotheken, Cafeterien) für die Öffentlichkeit m Möglichkeit der Anmietung von Räumlichkeiten innerhalb des Gebäudes durch Dritte m Fahrradkomfort Anordnungsprinzip für die Abstellplätze, die Lage und Entfernung der Abstellplätze zum Haupteingang, Duschen, Umkleiden, Trocknungsmöglichkeiten für Fahrradbekleidung h hoher Fahrradkomfort als Grundlage umweltgerechter Mobilität und deren Nutzerakzeptanz Notwendige Flächen im Außenraumkonzept bzw. in Grundrissen berücksichtigen Bildungsprojekte Zugänglichkeit von Technikflächen und Solardächern für Klassen optimieren Architekt, Nutzer TGA-Planer h Demonstrationsbeispiele für Nachhaltigkeit vor Ort Sicherheitsvorkehrungen für Kinder beachten Barrierefreiheit Barrierefreiheit des Gebäudes bei Bestand mindestens in den öffentlich genutzen Bereichen, bei Neubauten gemäß DIN 18024 (schwellenlos, Durchgangsbreiten, Bewegungsflächen, Sanitärräume, Mehr-Sinne-Prinzip für Bedienungsinformationen von Eingang und Aufzug) Architekt, TGA-Planer h Größtmögliche Barrierefreiheit und gleichberechtigte Nutzung für Menschen mit motorischen und sensorischen Einschränkungen Überprüfung des Bestandes auf Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Darstellbarkeit Flächeneffizienz Verhältnis aus Nutz- zu Bruttogrundfläche deutlich besser als 0,6 anstreben Architekt h Senkung der Bau- und Betriebskosten sowie der Umweltauswirkungen durch reduzierte Versiegelung Reduzierung der Anlagentechnik und optimierte Leitungsführung; gesetzliche Randbedingungen für Flächen und Wege zu berücksichtigen 38 Gebäudetyp Schulen Investitionskosten in Tausend € brutto Umnutzungsfähigkeit N Lichte Raumhöhe ≥ 2,75 m Regelgeschosse, ausgenommen Sondernutzungsbereiche (Eingang, Aula u. ä.) Architekt h Geringer Aufwand der Ergänzung, Umsetzung oder Entfernung nicht lastabtragender, räumlich trennender Elemente möglichst bei uneingeschränktem Gebäudebetrieb Architekt, Statiker m Führung der Elektro- und Medienleitungen in leicht erreichbaren Versorgungsschächten, Kabelkanälen oder Doppelböden Architekt, TGA-Planer m Kapazität der Versorgungsschächte und Leerrohre für Elektro- und Medienleitungen mit weniger als 80% auslasten TGA-Planer m Ausführung der Elektroinstallation/Gebäudeautomation mittels BUS-System Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz /-verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Tragkonstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen zu erzielende Wirkung Wechselwirkung m Wirtschaftlichkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Berechnungsgrundlagen Lebenszykluskosten mittels Barwertmehode Architekt, Fachplaner h langfristige Kosteneinsparung, Erhöhung der Versorgungssicherheit höhere Investitionskosten Reduktion von Kohlendioxidemissionen u. Umweltbelastungen, für deren Kosten Staat und künftige Generationen aufkommen höhere Investitionskosten zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Objekt Realer Anstieg Heizöl- und Erdgaskosten mit 2,5 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 Investitionskosten in Tausend € brutto Realer Anstieg Stromkosten mit 2 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,14 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,31 Euro/kWh im Jahr 2050 Maßnahmen von höherer Lebensdauer sollten auch bei einer Amortisationszeit von bis zu 20 Jahren realisiert werden Externe Kosten Berücksichtigung externer Kosten in Wirtschaftlichkeitsberechnung mittels kalkulatorischen Energiepreiszuschlägen (siehe Leitfaden Kapitel 4.3) Architekt, Fachplaner h Gebäudehülle Maßnahme Beteiligte allgem. Allgemein Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 % Architekt, Bauphysiker h Energieeinsparungen mögliche Optimierung Haustechnik (Lüftung, Heizung, Kühlung) Vermeidung von Materialien, die unerwünschte und giftige Inhaltsstoffe freisetzen h Verbesserung der Luftqualität Thema Lüftung Verwendung gut wischbarer Fußbodenbeläge wie z.B. Kork und Linoleum h Verbesserung der Luftqualität, Vermeidung mikrobiologischer Verunreinigung durch Bakterien, Schimmelpilze Bodenbeläge Objekt Gebäudetyp Schulen Investitionskosten in Tausend € brutto 39 Außenwände B h Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust Verbesserung thermischer Komfort Wirksamer baulicher Schallschutz soll Geräuschübertragungen hin zu Nachbarräumen, Fluren etc. verhindern. h Schallschutz Klassenzimmer sollen geringe Nachhallzeiten aufweisen (DIN 18041: Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen). h Verbesserung der Sprachverständlichkeit Ausreichende wirksame Speichermasse der Innenwände, Einsatz von PCM h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Raumakustik, Schallschutz Geschossdecken Ausreichend wirksame Speichermasse der Geschossdecken, Einsatz von PCM, möglichst keine (vollflächig) abgehängte Decke, sondern z.B. akustisch wirksame Deckensegel h Decke oder Dach Steildächer – erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung Flachdächer - Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau h Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik Innenwände Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Vorsatzschalen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U 0,9 W/m²K, Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmung, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwänden Architekt, Bauphysiker sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik; Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Kellerdecke, Erdgeschossdecke, Wände an Erdreich B Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen h Fenster B Austausch der Fenster, Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 %, keine zu großflächigen Fensterflächen h Sonnenschutz Effektiver Sonnenschutz, Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich verstellbarem Sonnenschutz gemäß DIN 4108-6 max. 0,1 h weniger Überhitzung der Räume Tageslicht / Lichtversorgung / Blendfreiheit Wärmebrücken Wärmebrücken vermeiden/ sanieren m Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Luftdichtigkeit Hohe Luftdichtigkeit, Blower-Door-Test und evtl. Thermographie h Verringerung Lüftungswärmeverlust Thema Lüftung Lüftung Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Angeleitete Fensterlüftung Ausreichend große Öffnungsflügel zur Stoßlüftung; Querlüftungsmöglichkeit vorsehen; ggf. motorisch betriebene Lüftungsöffnungen an schwer zugänglichen Fenstern Architekt, TGA-Planer h Leistungssteigerung der Schüler durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Miefampel zur Luftqualitätsbestimmung, Nutzerschulung TGA-Planer, Nutzer h 40 Gebäudetyp Schulen Tageslicht/Lichtversorgung, Fensterlüftung, Luftdichtheit, sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungs-maßnahmen Objekt Investitionskosten in Tausend € brutto Angeleitete Fensterlüftung Effektive Nachtlüftung mit großen Öffnungsquerschnitten und Gebäudedurchströmung, thermischen Auftrieb durch Atrium oder Treppenhaus nutzen; ausreichende Speichermassen, Schlagregenschutz, Einbruchsschutz, Brandschutz beachten Architekt, TGA-Planer, Nutzer h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel), Speicherfähigkeit der Innenwände/ Geschossdecken Brandschutz, Sicherheit, Raumakustik, Schallschutz oder Lüftungsanlagen Mechanische Grundlüftung (gelegentliche Stoßlüftung erforderlich) TGA-Planer m Leistungssteigerung der Schüler durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Optimierte Luftmengen der mechanischen Grundlüftung nach DIN EN 13779 für akzeptable Luftqualität, zusätzlich Stoßlüftung über Fenster h ggf. Querlüftungsprinzip (Überströmung von Räumen in Flure) TGA-Planer, Architekt, Brandschützer m Geringere erforderliche Luftmengen, Temperierung der Flure, Einsparung von Investitionskosten bei Kanalnetz Brandschutz (Ausschalten d. Alarmanlage, Kombination Querlüftung und RWA) Bedarfsabhängiger variabler Volumenstrom durch regelbaren Ventilator mit Frequenzumformer und zentraler Volumenstrommessung (Druckmessung) TGA-Planer m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) maximaler Strombedarf: Abluftanlagen: 0,2 Wh/m³; Zu-/Abluftanlagen: 0,4 Wh/m³ h einfaches lüftungstechnisches Konzept h Investitionskosteneinsparung, Ausschließen von Fehlerquellen Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Lüftung der Klassenräume wird über die jeweiligen Präsenzmelder der Beleuchtung ein- und ausgeschaltet m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Präsenzmeldersteuerung der Beleuchtung „Durchspülen“ der Klassenräume am Morgen und nach regulärem Schulbetrieb durch zentralen Stellbefehl möglich m Leistungssteigerung der Schüler durch verbesserte Luftqualität Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Wärmerückgewinnung h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Heizung Schalldruckpegel im Klassenraum kleiner oder gleich 35 dB(A) m Leistungssteigerung der Schüler Kanal druckverlustarm, Volumenstromregler für jeden Klassenraum h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Einregulierung der Anlage erforderlich h Lüftungsauslässe mit hoher Induktionswirkung m Vermeidung von Zugerscheinungen Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung Maßnahme Beteiligte allgem. Heizung Hydraulischer Abgleich erforderlich TGA-Planer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Geringe Anzahl von Heizkreisen m Elektroenergieeinsparung, Betriebsund Investitionskosteneinsparung Ein Einzelraumregelsystem mit Zeitprogramm und Raumtemperatursensor steuert ein Ventil für alle Heizkörper eines Klassenraumes h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung durch effektive Temperaturabsenkung in den Nichtnutzungszeiten Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Investitionskosten in Tausend € brutto Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Gebäudetyp Schulen 41 Heizung Gebäudeleittechniksystem mit einfacher und verständlicher Benutzeroberfläche TGA-Planer Hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen Warmwasser Warmwasserbereitung bei normaler Schulnutzung durch dezentrale elektronisch gesteuerte elektrische Durchlauferhitzer (in Fachklassenräumen mit Lehrerfreigabe) TGA-Planer m Keine großen Kenntnisse des Bedienpersonals erforderlich h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung h deutliche Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung gegenüber zentralen Systemen Einsatz wassersparender Armaturen Wärme­erzeugung Wasser- und Betriebskosteneinsparung Warmwasser in Schulturnhallen: Anpassung der Speichergröße und Anzahl der Duscharmaturen an den Bedarf m Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen h Richtlinien zur Vermeidung von Legionellen beachten m Gesundheitsschutz m Nutzung von Erneuerbaren Energien Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) TGA-Planer Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) m Blockheizkraftwerk nur bei kontinuierlichem Stromverbrauch und hohem sommerlichen Wärmebedarf n Energieeinsparung Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, wenn in größeren Mengen Warmwasser benötigt wird n Verringerung Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung, Nutzung von Erneuerbaren Energien regenerative Energieerzeugung Gestalterische Einbindung in Dach- bzw. Fassadengestaltung zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung), Sommerlicher Wärmeschutz Stromerzeugung Einsatz von Photovoltaik Architekt, TGA-Planer m Tageslicht / Lichtversorgung Maßnahme Beteiligte allgem. Verschattung Außenliegende bewegliche Verschattungsvorrichtung für süd- sowie ost-/westorientierten Klassenräume Architekt, Bauphysiker, TGA-Planer h blendfreies Arbeiten und ausreichender Sonnenschutz (weniger Überhitzung der Räume) h Minimierung des notwendigen Kunstlichts und bei Bedarf bessere Verdunklungsmöglichkeit h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Lamellenjalousien mit Tageslichtlenkung im oberen Fensterbereich; ggf. zusätzlich innen liegender Blendschutz Kunstlicht Einsatz von seidenmatten Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, dimmbaren Vorschaltgeräten; Indirektanteil max. 30% Zwei einzeln schaltbare Leuchtenreihen und ggf. eine zusätzliche Tafelbeleuchtung sind für normale Klassenräume ausreichend h Präsenzmelder zum Schalten der Leuchten h In den Leuchten integrierte tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung h Steuerung des Kunstlichts abhängig vom Tageslichtanteil m Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung; Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Helle Wände und Decken 42 Elektroplaner Objekt Architekt Gebäudetyp Schulen Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Investitionskosten in Tausend € brutto Organisatorische Maßnahmen Maßnahme Beteiligte allgem. Anlagen- und Regelkonzept auf zeitlich unterschiedlich genutzte Bereiche (Verwaltung, Aula, Turnhalle, Vereine) abstimmen TGA-Planer h Lehrervorbereitungszimmer oder Räume für Elternsprechtage räumlich bündeln Architekt, Nutzer m Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Investitionskosten in Tausend € brutto Anordnungsmöglichkeiten bei der Grundrissplanung berücksichtigen Summe Folgende Regelwerke gilt es zu beachten: • Energieeinsparverordnung EnEV • Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG • AMEV-Empfehlungen: Planen und Bauen • Schulbaurichtlinie Brandenburg • Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden • www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3689.pdf Notizen Gebäudetyp Schulen 43 Notizen 44 Gebäudetyp Schulen 5.2 Gebäudetyp Kindertagesstätten Folgende Aspekte sind für Gebäude von Kindergärten oder -tagesstätten über die in Kapitel 4 gezeigten Maßnahmen hinaus zu ergänzen. Rahmenbedingungen Wesentliche Maßnahmen müssen, so vorhanden, in den Ferienschließzeiten umgesetzt werden. Existieren keine längeren Schließzeiten, sollten die Arbeiten während belegungsschwachen Zeiten realisiert werden, um eine eventuelle Auslagerung der Kinder zu ermöglichen. Nachhaltigkeit Die im beziehungsweise am Gebäude umgesetzten Maßnahmen zur Erhöhung der Nachhaltigkeit sollten den Nutzern aufgezeigt werden. Technikflächen, Photovoltaikanlagen und Solarthermiekollektoren sollten nicht nur für Fachkräfte, sondern auch für Gruppen von Gebäudenutzern zugänglich sein. Hierbei ist besonders auf die Sicherheit und die altersgerechte Aufbereitung zu achten. Gebäudehülle Auch in Kitas ist der Schallschutz vor allem in den Gruppenräumen zu beachten. Zur Förderung der Sprachverständlichkeit und der Kommunikation können durch entsprechende Maßnahmen die Nachhallzeiten und der Lärmpegel gesenkt werden. Angeleitetes Fensterlüften Bei reiner Fensterlüftung müssen die Fenster ein Lüften während der Nutzung ermöglichen. Eine Kippstellung liefert keinen ausreichenden Querschnitt zur effizienten Fensterlüftung. Zweiflüglige Fenster oder mehrere kleinteilige Fenster sind effizienter und stören die Nutzung der Räume bei geöffnetem Fenster weniger. Die Lüftung über Oberlichter ist effektiv und beeinträchtigt die Raumnutzung nicht. Bei einer hohen Belegung der Gruppenräume ist eine regelmäßige Stoßlüftung nötig, um die nötige Frischluftmenge einzubringen. Die Zeiten, in denen der Raum tagsüber nicht genutzt wird, sollten für eine Stoßlüftung, idealerweise eine Querlüftung genutzt werden. Durch den Einsatz eines Luftqualitätswächters wie die „Miefampel“ kann eine ausreichende Frischluftzufuhr sichergestellt werden. Warmwasserbereitung und Solaranlagen Wenn das Trinkwarmwasser zentral bereitet wird, kann eine bedarfsabhängige Schaltung der Zirkulationspumpe den Zirkulationswärmebedarf deutlich verringern. Der Einsatz thermostatischer Brausearmaturen und Wasserhähne reduziert den Wasserbedarf und den Wärmeverlust während der Einstellung der gewünschten Temperatur. Der Einsatz einer thermischen Solaranlage ist nur dann sinnvoll, wenn größere Mengen an Warmwasser benötigt werden und die Warmwasserbereitstellung zentral erfolgt. Gebäudetyp Kindertagesstätten 45 Photovoltaik Analog zu den Schulen sollte die Errichtung einer Photovoltaikanlage geprüft werden. Kunstlicht Zwei einzeln schaltbare Lampenreihen sind für normale Räume ausreichend. In innen liegenden Räumen, z.B. Wickelräumen, ist aus Sicherheitsgründen auf eine Abschaltung der Beleuchtung durch Präsenzmelder oder Zeitschaltuhren zu verzichten. Organisatorische Maßnahmen Die Verbrauchsdaten sämtlicher Betriebsenergien sollten wenigstens jährlich erfasst werden. Durch den Vergleich mit anderen Gebäuden der gleichen Nutzungsart kann die energetische Qualität des Gebäudes eingeschätzt werden. 46 Gebäudetyp Kindertagesstätten Checkliste Kindertagesstätten Objektname HNF % NF % NGF % BGF % 50 66 84 100 Baujahr BGF Grüne Felder bitte ausfüllen Verbrauch gemäß VDI 3807 Richtwert Mittelwert Jahresheizwärmeverbrauch, witterungsbereinigt in kWh/(m² BGF a) Objektwert 73 116 Jahresstromverbrauch in kWh/(m² BGF a) 10 20 Jahreswasserverbrauch in l/(m² BGF a) 242 365 Energetische Anforderungen Neubau Bestand • Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % • winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % • sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % §§ 5,7 Eneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Grüne Felder bitte ausfüllen Neubau /Bestand Bestandsaufnahme und Rahmen­ bedingungen Maßnahme Vorgehen Abklären des realen Bedarfs mit Eltern, Erziehern und Bauherr Aufstellung eines Zielkatalogs Beteiligte zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie des Zeitmanagements auf aktuelle Bedürfnisse Betriebs- und Ferienzeiten, Auswirkungen auf den laufenden Betrieb berücksichtigen und einplanen/ koordinieren h Fixierung von konkreten Planungszielen und -leitsätzen Objektive Bewertbarkeit des Ergebnisses anhand der zuvor definierten Zielvorgaben Einfluss des statischen Konzeptes auf neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen Priorität hoch/ mittel/ niedrig allgem. Bauherr, Nutzer, Architekt, Fachplaner (Statik, TGA) ggf. Denkmalschutz und weitere Ämter Investitionskosten in Tausend € brutto Objekt B Aufnahme Gebäudesubtanz: Konstruktion, Hülle, technische Ausrüstung h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung der notwendigerweise zu sanierenden bzw. der weiterverwendbaren Teilsysteme B Aufnahme Energie- und Wasserverbrauchskennwerte, Ermittlung Einsparpotenzial (Differenz zw. Objekt- und Richtwert) nach VDI 3807 h Ermittlung des Einsparpotenzials Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises nach EnEV und Empfehlung von Energieeinsparmaßnahmen h Ermittlung sinnvoller Maßnahmen Aufnahme sonstiger Rahmenbedingungen (Denkmalschutz, städtebauliche Vorgaben, Förderung durch die KfW Kommunalbank etc.) und Klärung der Potenziale h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung eventuell erforderlicher Zusatzmaßnahmen oder einschränkender Auflagen Gegebenenfalls erforderliche Ziel- und Konzeptanpassung Gebäudetyp Kindertagesstätten 47 Nachhaltigkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Integrale Planung Integrales Planungsteam aufstellen mit Benennung der Fachgebiete und des oder der Verantwortlichen alle Integration der Nachhaltigkeitsziele für die Leistungsphasen 2 bis 9 nach HOAI zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Optimierung des Planungsablaufs und der Abstimmung zwischen allen Beteiligten Beauftragung mindestens der Bereiche Entwurf, Tragwerk, TGA und Bauphysik ab Vorentwurfsplanung und ggf. von Sonderleistungen (Simulationen, etc.) h Nachhaltigkeitsorientierte Gesamtstrategie für Konzept, Planung und Umsetzung Objekt Nutzerbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Nutzer, Architekt h höhere Akzeptanz und Zufriedenheit späterer Nutzer Öffentlichkeitsbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Architekt h höhere Akzeptanz von Entscheidungen, Entscheidungsqualität und Identifikation der Bevölkerung Außenraumgestaltung Nutzung der Dächer für Dachterrassen, solaraktive Flächen und Gründächer, Regenwassernutzung, Landschaftsplaner frühzeitig einbinden Architekt, TGA-Planer h Optimale orts- und nutzungsspezifische Aufenthaltsqualitäten für Hof-, Frei- und EG-Flächen sowie Dachgestaltung als 5. Fassade zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes Zu berücksichtigende historische Bezüge (z.B. Material-Dachdeckung, Dachform), Reduktion der technischen Anlagen auf Dach und gestalterische Einbindung Öffentliche Zugänglichkeit Grundsätzliche Zugänglichkeit des Gebäudes Bauherr, Nutzer, Architekt h Integration und Akzeptanz innerhalb des Quartiers, Belebung des Stadtraumes durch publikumsintensive und öffentlichkeitswirksame Nutzungen, erhöhtes Sicherheitsempfinden Abstimmung auf Sicherheitskonzept und Öffnungszeiten Öffnung der Außenanlagen für die Öffentlichkeit h Durchführung informativ/konsultativ: Info-, Diskussionsveranstaltungen, öffentliche Einsichtsnahme, Befragungen und Bearbeitung der Rückmeldungen Öffnung gebäudeinterner Einrichtungen (Bibliotheken, Cafeterien) für die Öffentlichkeit m Möglichkeit der Anmietung von Räumlichkeiten innerhalb des Gebäudes durch Dritte m Fahrradkomfort Anordnungsprinzip für die Abstellplätze, die Lage und Entfernung der Abstellplätze zum Haupteingang, Duschen, Umkleiden, Trocknungsmöglichkeiten für Fahrradbekleidung h hoher Fahrradkomfort als Grundlage umweltgerechter Mobilität und deren Nutzerakzeptanz Notwendige Flächen im Außenraumkonzept bzw. in Grundrissen berücksichtigen Bildungsprojekte Zugänglichkeit von Technikflächen und Solardächern für Erziehungsgruppen optimieren Architekt, Nutzer TGA-Planer h Demonstrationsbeispiele für Nachhaltigkeit vor Ort Sicherheitsvorkehrungen für Kinder beachten Barrierefreiheit Barrierefreiheit des Gebäudes bei Bestand mindestens in den öffentlich genutzen Bereichen, bei Neubauten gemäß DIN 18024 (schwellenlos, Durchgangsbreiten, Bewegungsflächen, Sanitärräume, Mehr-Sinne-Prinzip für Bedienungsinformationen von Eingang und Aufzug) Architekt, TGA-Planer h Größtmögliche Barrierefreiheit und gleichberechtigte Nutzung für Menschen mit motorischen und sensorischen Einschränkungen Überprüfung des Bestandes auf Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Darstellbarkeit Flächeneffizienz Verhältnis aus Nutz- zu Bruttogrundfläche besser als 0,7 anstreben Architekt h Senkung der Bauund Betriebskosten sowie der Umweltauswirkungen durch reduzierte Versiegelung Reduzierung der Anlagentechnik und optimierte Leitungsführung; gesetzliche Randbedingungen für Flächen und Wege zu berücksichtigen 48 Gebäudetyp Kindertagesstätten Investitionskosten in Tausend € brutto Umnutzungsfähigkeit N Lichte Raumhöhe ≥ 2,75 m Regelgeschosse, Sondernutzungsbereiche entsprechend höher (Eingang, Aula u. ä.) Architekt h Geringer Aufwand der Ergänzung, Umsetzung oder Entfernung nicht lastabtragender, räumlich trennender Elemente möglichst bei uneingeschränktem Gebäudebetrieb Architekt, Statiker m Führung der Elektro- und Medienleitungen in leicht erreichbaren Versorgungsschächten oder Kabelkanälen Architekt, TGA-Planer m Kapazität der Versorgungsschächte und Leerrohre für Elektro- und Medienleitungen mit weniger als 80% auslasten TGA-Planer m Ausführung der Elektroinstallation/Gebäudeautomation mittels BUS-System Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Tragkonstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen zu erzielende Wirkung Wechselwirkung m Wirtschaftlichkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Objekt Berechnungsgrundlagen Lebenszykluskosten mittels Barwertmehode Architekt, Fachplaner h langfristige Kosteneinsparung, Erhöhung der Versorgungssicherheit höhere Investitionskosten Reduktion von Kohlendioxidemissionen u. Umweltbelastungen, für deren Kosten Staat und künftige Generationen aufkommen höhere Investitionskosten zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Realer Anstieg Heizöl- und Erdgaskosten mit 2,5 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 Investitionskosten in Tausend € brutto Realer Anstieg Stromkosten mit 2 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,14 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,31 Euro/kWh im Jahr 2050 Maßnahmen von höherer Lebensdauer sollten auch bei einer Amortisationszeit von bis zu 20 Jahren realisiert werden Externe Kosten Berücksichtigung externer Kosten in Wirtschaftlichkeitsberechnung mittels kalkulatorischen Energiepreiszuschlägen (siehe Leitfaden Kapitel 4.3) Architekt, Fachplaner h Gebäudehülle Maßnahme Beteiligte allgem. Allgemein Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 % Architekt, Bauphysiker h Energieeinsparungen mögliche Optimierung Haustechnik (Lüftung, Heizung, Kühlung) Vermeidung von Materialien, die unerwünschte und giftige Inhaltsstoffe freisetzen h Verbesserung der Luftqualität Thema Lüftung Verwendung gut wischbarer Fußbodenbeläge wie z. B. Kork und Linoleum h Verbesserung der Luftqualität, Vermeidung mikrobiologischer Verunreinigung durch Bakterien, Schimmelpilze Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Vorsatzschalen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U 0,9 W/m²K, Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmung, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwänden h Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust Verbesserung thermischer Komfort Bodenbeläge Außenwände B Objekt Investitionskosten in Tausend € brutto sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik; Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Gebäudetyp Kindertagesstätten 49 Innenwände Wirksamer baulicher Schallschutz soll Geräuschübertragungen hin zu Nachbarräumen, Fluren etc. verhindern. Architekt, Bauphysiker h Schallschutz Gruppenräume sollen geringe Nachhallzeiten aufweisen (DIN 18041: Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen). h Verbesserung der Sprachverständlichkeit, Senkung des Lärmpegels Ausreichende wirksame Speichermasse der Innenwände, Einsatz von PCM h Raumakustik, Schallschutz Geschossdecken Ausreichend wirksame Speichermasse der Geschossdecken, Einsatz von PCM, möglichst keine (vollflächig) abgehängte Decke, sondern z.B. akustisch wirksame Deckensegel h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Decke oder Dach Steildächer – erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung Flachdächer - Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau h Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik Kellerdecke, Erdgeschossdecke, Wände an Erdreich B Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen h Fenster B Austausch der Fenster, Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 %, keine zu großflächigen Fensterflächen h Sonnenschutz Effektiver Sonnenschutz, Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich verstellbarem Sonnenschutz gemäß DIN 4108-6 max. 0,1 h weniger Überhitzung der Räume Tageslicht/ Lichtversorgung / Blendfreiheit Wärmebrücken Wärmebrücken vermeiden/ sanieren m Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Luftdichtigkeit Hohe Luftdichtigkeit, Blower-Door-Test und evtl. Thermographie h Verringerung Lüftungswärmeverlust Thema Lüftung Lüftung Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Angeleitete Fensterlüftung Ausreichend große Öffnungsflügel zur Stoßlüftung; Querlüftungsmöglichkeit vorsehen; ggf. motorisch betriebene Lüftungsöffnungen an schwer zugänglichen Fenstern Architekt, TGA-Planer h Höhere Behaglichkeit für Kinder und Erzieher durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Miefampel zur Luftqualitätsbestimmung, Nutzerschulung TGA-Planer, Nutzer h Effektive Nachtlüftung mit großen Öffnungsquerschnitten und Gebäudedurchströmung, thermischen Auftrieb durch Atrium oder Treppenhaus nutzen; ausreichende Speichermassen, Schlagregenschutz, Einbruchsschutz, Brandschutz beachten Architekt, TGA-Planer, Nutzer h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel), Speicherfähigkeit der Innenwände/ Geschossdecken Brandschutz, Sicherheit, Raumakustik, Schallschutz 50 Gebäudetyp Kindertagesstätten Tageslicht/Lichtversorgung, Fensterlüftung, Luftdichtheit, sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Objekt Investitionskosten in Tausend € brutto oder Lüftungsanlagen Mechanische Grundlüftung (gelegentliche Stoßlüftung erforderlich) TGA-Planer Optimierte Luftmengen der mechanischen Grundlüftung nach DIN EN 13779 für akzeptable Luftqualität, zusätzlich Stoßlüftung über Fenster m h Leistungssteigerung der Schüler durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) ggf. Querlüftungsprinzip (Überströmung von Räumen in Flure) TGA-Planer, Architekt, Brandschützer m Geringere erforderliche Luftmengen, Temperierung der Flure, Einsparung von Investitionskosten bei Kanalnetz Brandschutz (Ausschalten d. Alarmanlage, Kombination Querlüftung und RWA) Bedarfsabhängiger variabler Volumenstrom durch regelbaren Ventilator mit Frequenzumformer und zentraler Volumenstrommessung (Druckmessung) TGA-Planer m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) maximaler Strombedarf: Abluftanlagen: 0,2 Wh/m³; Zu-/Abluftanlagen: 0,4 Wh/m³ h einfaches lüftungstechnisches Konzept h Investitionskosteneinsparung, Ausschließen von Fehlerquellen Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Lüftung der Gruppenräume wird über die jeweiligen Präsenzmelder der Beleuchtung ein- und ausgeschaltet m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Präsenzmeldersteuerung der Beleuchtung „Durchspülen“ der Gruppenräume am Morgen und nach regulärem Kitabetrieb durch zentralen Stellbefehl möglich m Leistungssteigerung der Schüler durch verbesserte Luftqualität Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Wärmerückgewinnung h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Heizung Schalldruckpegel in Aufenthaltsräumen kleiner oder gleich 35 dB(A) m Leistungssteigerung der Kinder Kanal druckverlustarm, Volumenstromregler für jeden Gruppenraum h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Einregulierung der Anlage erforderlich h Lüftungsauslässe mit hoher Induktionswirkung m Vermeidung von Zugerscheinungen Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung Maßnahme Beteiligte allgem. Heizung Hydraulischer Abgleich erforderlich TGA-Planer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Geringe Anzahl von Heizkreisen m Elektroenergieeinsparung, Betriebs- und Investitionskosteneinsparung Für die meisten Raumnutzungen sind Thermostatventile ausreichend h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung durch effektive Temperaturabsenkung in den Nichtnutzungszeiten Gebäudeleittechniksystem mit einfacher und verständlicher Benutzeroberfläche m Keine großen Kenntnisse des Bedienpersonals erforderlich Hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Investitionskosten in Tausend € brutto Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Gebäudetyp Kindertagesstätten 51 Warmwasser Bedarfsgerechte Schaltung der Zirkulationspumpe für Warmwasser mit „Zirkomat“ (Einschalten der Pumpe über Durchflusssensor), Nutzerschulung erforderlich TGA-Planer h deutliche Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung gegenüber zentralen Systemen Einsatz wassersparender Armaturen Wärmeerzeugung Wasser- und Betriebskosteneinsparung Anpassung der Speichergröße und Anzahl der Armaturen an den Bedarf m Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen h Richtlinien zur Vermeidung von Legionellen beachten m Gesundheitsschutz m Nutzung von Erneuerbaren Energien Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) TGA-Planer Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) m Blockheizkraftwerk nur bei kontinuierlichem Stromverbrauch und hohem sommerlichem Wärmebedarf n Energieeinsparung Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, wenn in größeren Mengen Warmwasser benötigt wird n Verringerung Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung, Nutzung von Erneuerbaren Energien regenerative Energieerzeugung Gestalterische Einbindung in Dach- bzw. Fassadengestaltung zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung), Sommerlicher Wärmeschutz Stromerzeugung Einsatz von Photovoltaik Architekt, TGA-Planer m Tageslicht / Lichtversorgung Maßnahme Beteiligte allgem. Verschattung Außenliegende bewegliche Verschattungsvorrichtung für süd- sowie ost-/westorientierten Gruppenräume Architekt, Bauphysiker, TGA-Planer h blendfreies Arbeiten und ausreichender Sonnenschutz (weniger Überhitzung der Räume) h Minimierung des notwendigen Kunstlichts und bei Bedarf bessere Verdunklungsmöglichkeit h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Lamellenjalousien mit Tageslichtlenkung im oberen Fensterbereich; ggf. zusätzlich innen liegender Blendschutz Kunstlicht Organisatorische Maßnahmen Einsatz von seidenmatten Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, dimmbaren Vorschaltgeräten; Indirektanteil max. 30% Elektroplaner Objekt Zwei einzeln schaltbare Leuchtenreihen sind ausreichend h Manuelles Schalten der Leuchten h In den Leuchten integrierte tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung h Steuerung des Kunstlichts abhängig vom Tageslichtanteil Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung; Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Helle Wände und Decken Architekt m Maßnahme Beteiligte allgem. Jährliche Verbrauchserfassung Nutzer h An Lichtschalter gekoppelte Lüftung mit Nachlaufzeit Wechselwirkung Objekt Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Summe 52 Gebäudetyp Kindertagesstätten Investitionskosten in Tausend € brutto Investitionskosten in Tausend € brutto Folgende Regelwerke gilt es zu beachten: • Energieeinsparverordnung EnEV • Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG • AMEV-Empfehlungen: Planen und Bauen • Leitfaden für die Innenraumhygiene in Schulgebäuden • www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3689.pdf • DVD „KiTas kleinkindgerecht bauen und ausstatten“ • www.krippenfilm.de Notizen Gebäudetyp Kindertagesstätten 53 Notizen 54 Gebäudetyp Kindertagesstätten 5.3 Gebäudetyp Sportbauten Folgende Aspekte sind für Sportbauten über die schon in Kapitel 4 genannten Maßnahmen hinaus zu beachten. Nachhaltigkeit Sporthallen als Stätten der Begegnung und des Miteinanders sollten durch ihre Gestaltung und ihren Bezug zum gebauten und natürlichen Umfeld Behaglichkeit und Wohlbefinden fördern sowie den Nutzungs- und Sicherheitsbedürfnissen aller Nutzergruppen (z.B. Frauen, Kinder, Senioren, Behinderte) und Aspekten der Mehrzwecknutzung Rechnung tragen. Im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung sind Sporthallen und Sport­ räume hinsichtlich Standort, Gebäudeform, Baustoffwahl und rationeller Energienutzung umweltverträglich und ressourcenschonend zu konzipieren und zu betreiben. Bei der Standortwahl und Erschließung sollten folgende Kriterien beachtet werden: • möglichst günstige Lage hinsichtlich Erreichbarkeit für Fußgänger, Fahrradfahrer und durch Anbindung an den öffentlichen Personennahverkehr, • Vermeidung von störender Nachbarschaft, • Vermeidung schädlicher Umwelteinflüsse von außen. Die Planung von Sporthallen und Sporträumen muss den Anforderungen an den Schulsport, Wettkampfsport, Vereinssport, Breiten- und Freizeitsport entsprechen. Die Räume müssen barrierefrei zugänglich und für Behinderte nutzbar sein (siehe DIN 18024). Die Kombination mehrerer Hallen bzw. Räume in Gebäuden und die Verbindung mit anderen Nutzungen (übergreifende Planungen) sind wegen ihrer vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten zu prüfen. Gebäudehülle Die transparente Wärmedämmung ist unter geeigneten Voraussetzungen in Alt- und Neubau einsetzbar. Ausreichende Energiegewinne lassen sich nur bei einer ungefähren Südorientierung der Fassade erzielen (von Südost bis Südwest). Einschränkend gilt, dass sich die solare Wärme nur bei ausgewählten Gebäuden sinnvoll nutzen lässt, denn prinzipbedingt wird die Wärme erst mit einer Zeitverschiebung von etwa 6-8 Stunden im Raum hinter der TWD-Fassade wirksam. Die Kosten liegen im Bereich von 200 bis 1.000 Euro pro m², je nach System und je nach Aufwand für Planung, Sonnenschutz und individuelle Anpassungsleistungen. Interessant ist die transparente Wärmedämmung in Verbindung mit Systemen zur Tageslichtnutzung. So z.B. transluzente Wandelemente oder Verglasungen, die zur Tageslichtversorgung von Sporthallen eingesetzt werden und Wärme und Licht zugleich liefern. Schallschutz und Raumakustik Zur Einstellung der Nachhallzeit sollten nicht nur hoch schallabsorbierende Decken verwendet werden. Eine geeignete Ergänzung stellt der rückseitige Wandbereich unter der Decke dar. Bei größeren Sporthallen und ähnlich genutzten großen Räumen sollte in jedem Fall eine mittlere Nachhallzeit von 1,5 Sekunden eingehalten werden, welche die oftmals vielgestaltigen Nutzungsarten der Halle berücksichtigt. Sollten regelmäßig Theaterveranstaltungen oder Musikkonzerte in der Halle stattfinden, wird eine gesonderte Betrachtung und Behandlung der Raumakustik empfohlen. Gebäudetyp Sportbauten 55 Lüftung Viele Turnhallen benötigen wegen des großen spezifischen Luftraumes je Person meist keine Lüftung, falls sie nicht stark belegt sind. Bei Zuschauerplätzen können Lüftungsanlagen erforderlich sein. Häufig übernimmt die Lüftung auch die Heizfunktion. Durch Sanierungsmaßnahmen an einer Zu- und Abluftanlage, wie z.B.: • Austausch der Altventilatoren • Einbau neuer energieoptimierter Ventilatoren mit rückwärtsgekrümmten und profilierten Schaufeln • Einbau neuer Antriebsmotoren und Flachriemenantriebe • Einbau eines Stromzählers sind Energiekosteneinsparungen von 40 % und eine Amortisationszeit von unter 3 Jahren möglich. Luftkollektoren zur Raumlufterwärmung können dann besonders sinnvoll sein, wenn das Gebäude aus anderen Gründen bereits ein Lüftungssystem besitzt. Heizung Bei der Beheizung von Turnhallen hat sich der Einsatz von Deckenstrahlplatten in Verbindung mit einer einfachen Abluftanlage in den Duschräumen bewährt. Wird eine Fußbodenheizung eingebaut, muss sichergestellt sein, dass die schutzfunktionellen Eigenschaften des Sportbodens durch die thermische Belastung langfristig nicht beeinträchtigt werden (DIN EN 1264-1 bis DIN EN 1264-4 müssen berücksichtigt werden). Im Hinblick auf die notwendige schnelle Regulierbarkeit der Raumtemperatur in einem multifunktional genutzten Sportraum sollte jedoch die Fußbodenheizung mit einer Luftheizung ergänzt werden. Die Fußbodenheizung kann mit einer raumlufttechnischen Anlage, wie sie in Mehrfachsporthallen oder bei Mehrzwecknutzung im Regelfall erforderlich ist, kombiniert werden. Warmwasserbereitung und Solaranlagen Der Warmwasserbedarf in Schulturnhallen wurde in der Vergangenheit meist überschätzt. Der wesentliche Verbrauch findet in Schulen ohne „Duschpflicht nach dem Unterricht“ abends beim Vereinssport statt. Eine Anpassung der Speichergröße an den Bedarf ist sinnvoll. Hier lohnt es sich, im Vorfeld einen Wasserzähler in den Speichervorlauf zu setzen und den realen Verbrauch zu messen. In Zusammenhang mit der Sanierung der Warmwasserbereitung in Turnhallen sollte weiterhin untersucht werden: • Anzahl der Duscharmaturen und der Wascharmaturen an den Bedarf anpassen • Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen (Edelstahl-Systeme haben sich hier bewährt) • Ausbau der zentralen Mischbatterie (Prophylaxe gegen Legionellen) • Minimierung und Rückbau des Leitungsnetzes Warmwasser. 56 Gebäudetyp Sportbauten Thermische Solaranlagen sind nur dann sinnvoll, wenn in größeren Mengen warmes Wasser benötigt wird. Dies kann in Sporthallen der Fall sein. Obwohl räumlich weit von der Heizzentrale entfernt, ist die Turnhalle oftmals an das zentrale Heizungssystem einer Schule gekoppelt. Die Leitungsverluste, die bei der Vorhaltung der Wärmebereitstellung für Heizung und Warmwasserbereitung aufgebracht werden, sind erheblich. Durch den Einsatz einer leicht überdimensionierten thermischen Solaranlage zur Warmwasserbereitung kann der Wärmebedarf für Warmwasser von Mai bis Oktober überwiegend gedeckt werden. Die Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung werden minimiert. In der Käthe-Kollwitz-Schule in Aachen konnte so eine Amortisation innerhalb weniger Jahre realisiert werden [2]. Das Jahresprofil für Warmwasser zeigt jedoch bei Sportbauten kein einheitliches Verhalten. Es hat sich herausgestellt, dass vor allem der Verbrauch in Ferienzeiten sehr stark absinkt. Zudem hat sich gezeigt, dass der Warmwasserverbrauch bei allen Sportanlagen meist ganz erheblich unter dem Wert liegt, der von Planern oder Betreibern geschätzt wurde. Auf Messungen (auch im Sommer) kann man bei Sportstätten nicht verzichten. Bei Neubauten werden die Planwerte größtenteils viel zu hoch – oft um das doppelte und mehr – angesetzt. Kunstlicht Empfohlene Beleuchtungsstärken der Turnhalle liegen bei: • 200 - 300 lx im Trainingsbetrieb • 400 - 600 lx im Wettkampf je nach Sportart. Energiesparende Leuchtmittel (T, HME, HIE und HIT) sollten eingesetzt und eine ausreichende und nicht übertriebene Beleuchtung angestrebt werden. Gebäudetyp Sportbauten 57 Checkliste Sportbauten Objektname HNF % NF % NGF % BGF % 64 77 91 100 Baujahr BGF Grüne Felder bitte ausfüllen Verbrauch gemäß VDI 3807 Objektwert Richtwert Mittelwert Jahresheizwärmeverbrauch, witterungsbereinigt in kWh/(m² BGF a) 70 128 Jahresstromverbrauch in kWh/(m² BGF a) 8 17 Jahreswasserverbrauch in l/(m² BGF a) 85 160 Energetische Anforderungen Neubau Bestand • Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % • winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % • sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % §§ 5,7 Eneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Grüne Felder bitte ausfüllen Neubau /Bestand Bestandsaufnahme und Rahmen­ bedingungen Maßnahme Vorgehen Abklären des realen Bedarfs mit Schulen, Sportvereinen und Bauherr Aufstellung eines Zielkatalogs 58 Beteiligte zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie des Zeitmanagements auf aktuelle Bedürfnisse Schul- und Ferienzeiten, Auswirkungen auf den laufenden Betrieb berücksichtigen und einplanen/ koordinieren h Fixierung von konkreten Planungszielen und -leitsätzen Objektive Bewertbarkeit des Ergebnisses anhand der zuvor definierten Zielvorgaben Einfluss des statischen Konzeptes auf neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen Priorität hoch/ mittel/ niedrig allgem. Bauherr, Nutzer, Architekt, Fachplaner (Statik, TGA) ggf.Denkmalschutz und weitere Ämter Objekt B Aufnahme Gebäudesubstanz: Konstruktion, Hülle, technische Ausrüstung h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung der notwendigerweise zu sanierenden bzw. der weiterverwendbaren Teilsysteme B Aufnahme Energie- und Wasserverbrauchskennwerte, Ermittlung Einsparpotenzial (Differenz zw. Objekt- und Richtwert) nach VDI 3807 h Ermittlung des Einsparpotenzials Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises nach EnEV und Empfehlung von Energieeinsparmaßnahmen h Ermittlung sinnvoller Maßnahmen Aufnahme sonstiger Rahmenbedingungen (Denkmalschutz, städtebauliche Vorgaben, Förderung durch die KfW Kommunalbank etc.) und Klärung der Potenziale h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung eventuell erforderlicher Zusatzmaßnahmen oder einschränkender Auflagen Gebäudetyp Sportbauten Gegebenenfalls erforderliche Ziel- und Konzeptanpassung Investitionskosten in Tausend € brutto Nachhaltigkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Integrale Planung Integrales Planungsteam aufstellen mit Benennung der Fachgebiete und des oder der Verantwortlichen alle Integration der Nachhaltigkeitsziele für die Leistungsphasen 2 bis 9 nach HOAI zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Optimierung des Planungsablaufs und der Abstimmung zwischen allen Beteiligten Beauftragung mindestens der Bereiche Entwurf, Tragwerk, TGA und Bauphysik ab Vorentwurfsplanung und ggf. von Sonderleistungen (Simulationen, etc.) h Nachhaltigkeitsorientierte Gesamtstrategie für Konzept, Planung und Umsetzung Objekt Nutzerbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Nutzer, Architekt h höhere Akzeptanz und Zufriedenheit späterer Nutzer Öffentlichkeitsbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Architekt h höhere Akzeptanz von Entscheidungen, Entscheidungsqualität und Identifikation der Bevölkerung Außenraumgestaltung Nutzung der Dächer für Dachterrassen, solaraktive Flächen und Gründächer, Regenwassernutzung, Landschaftsplaner frühzeitig einbinden Architekt, TGA-Planer h Optimale orts- und nutzungsspezifische Aufenthaltsqualitäten für Frei- und EG-Flächen sowie Dachgestaltung als 5. Fassade zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes Zu berücksichtigende historische Bezüge (z.B. Material-Dachdeckung, Dachform), Reduktion der technischen Anlagen auf Dach und gestalterische Einbindung Öffentliche Zugänglichkeit Grundsätzliche Zugänglichkeit des Gebäudes Bauherr, Nutzer, Architekt h Integration und Akzeptanz innerhalb des Quartiers, Belebung des Stadtraumes durch publikumsintensive und öffentlichkeitswirksame Nutzungen, erhöhtes Sicherheitsempfinden Abstimmung auf Sicherheitskonzept und Öffnungszeiten Investitionskosten in Tausend € brutto Durchführung informativ/konsultativ: Info-, Diskussionsveranstaltungen, öffentliche Einsichtnahme, Befragungen und Bearbeitung der Rückmeldungen Öffnung der Außenanlagen für die Öffentlichkeit h Öffnung gebäudeinterner Einrichtungen (Hallen, Cafeterien) für die Öffentlichkeit h Möglichkeit der Anmietung von Räumlichkeiten innerhalb des Gebäudes durch Dritte h Fahrradkomfort Anordnungsprinzip für die Abstellplätze, die Lage und Entfernung der Abstellplätze zum Haupteingang, Duschen, Umkleiden, Trocknungsmöglichkeiten für Fahrradbekleidung h hoher Fahrradkomfort als Grundlage umweltgerechter Mobilität und deren Nutzerakzeptanz Notwendige Flächen im Außenraumkonzept bzw. in Grundrissen berücksichtigen Barrierefreiheit Barrierefreiheit des Gebäudes bei Bestand mindestens in den öffentlich genutzen Bereichen, bei Neubauten gemäß DIN 18024 (schwellenlos, Durchgangsbreiten, Bewegungsflächen, Sanitärräume, Mehr-Sinne-Prinzip für Bedienungsinformationen von Eingang und Aufzug) Architekt, TGA-Planer h Größtmögliche Barrierefreiheit und gleichberechtigte Nutzung für Menschen mit motorischen und sensorischen Einschränkungen Überprüfung des Bestandes auf Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Darstellbarkeit Flächeneffizienz Verhältnis aus Nutz- zu Bruttogrundfläche deutlich besser als 0,7 anstreben Architekt h Senkung der Bauund Betriebskosten sowie der Umweltauswirkungen durch reduzierte Versiegelung Reduzierung der Anlagentechnik und optimierte Leitungsführung; gesetzliche Randbedingungen für Flächen und Wege zu berücksichtigen Umnutzungsfähigkeit Führung der Elektro- und Medienleitungen in leicht erreichbaren Versorgungsschächten, Kabelkanälen oder Doppelböden Architekt, TGA-Planer m Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Trag­konstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen Gebäudetyp Sportbauten 59 Umnutzungsfähigkeit N Kapazität der Versorgungsschächte und Leerrohre für Elektro- und Medienleitungen mit weniger als 80% auslasten TGA-Planer m Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Trag­konstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen Wirtschaftlichkeit Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Berechnungsgrundlagen Lebenszykluskosten mittels Barwertmehode Architekt, Fachplaner h langfristige Kosteneinsparung, Erhöhung der Versorgungssicherheit höhere Investitionskosten Reduktion von Kohlendioxidemissionen u. Umweltbelastungen, für deren Kosten Staat und künftige Generationen aufkommen höhere Investitionskosten zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Objekt Realer Anstieg Heizöl- und Erdgaskosten mit 2,5 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 Investitionskosten in Tausend € brutto Realer Anstieg Stromkosten mit 2 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,14 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,31 Euro/kWh im Jahr 2050 Maßnahmen von höherer Lebensdauer sollten auch bei einer Amortisationszeit von bis zu 20 Jahren realisiert werden Externe Kosten Berücksichtigung externer Kosten in Wirtschaftlichkeitsberechnung mittels kalkulatorischen Energiepreiszuschlägen (siehe Leitfaden Kapitel 4.3) Architekt, Fachplaner h Gebäudehülle Maßnahme Beteiligte allgem. Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 % Architekt, Bauphysiker h Energieeinsparungen mögliche Optimierung Haustechnik (Lüftung, Heizung, Kühlung) Vermeidung von Materialien, die unerwünschte und giftige Inhaltsstoffe freisetzen h Verbesserung der Luftqualität Thema Lüftung Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Vorsatzschalen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U 0,9 W/m²K, Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmung, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwänden h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik; Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Einsatz transparenter und transluzenter Wärmedämmung m Gewinn von Wärme und Licht Wirksamer baulicher Schallschutz soll Geräuschübertragungen hin zu Nachbarräumen, Fluren etc. verhindern. h Schallschutz Halle sollte geringe Nachhallzeit aufweisen (DIN 18041: Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen). h Verbesserung der Sprachverständlichkeit Ausreichend wirksame Speichermasse der Geschossdecken h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Allgemein Außenwände Innenwände Geschossdecken 60 B Gebäudetyp Sportbauten Objekt Raumakustik, Schallschutz Investitionskosten in Tausend € brutto Decke oder Dach Steildächer – erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung Flachdächer – Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau Architekt, Bauphysiker h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik Kellerdecke, Erdgeschossdecke, Wände an Erdreich B Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen h Fenster B Austausch der Fenster, Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 %, keine zu großflächigen Fensterflächen h Sonnenschutz Effektiver Sonnenschutz, Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich verstellbarem Sonnenschutz gemäß DIN 4108-6 max. 0,1 h weniger Überhitzung der Räume Tageslicht / Lichtversorgung / Blendfreiheit Wärmebrücken Wärmebrücken vermeiden/ sanieren m Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Luftdichtigkeit Hohe Luftdichtigkeit, Blower-Door-Test und evtl. Thermographie h Verringerung Lüftungswärmeverlust Thema Lüftung Lüftung Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Angeleitete Fensterlüftung Ausreichend große Öffnungsflügel zur Stoßlüftung; Querlüftungsmöglichkeit vorsehen; ggf. motorisch betriebene Lüftungsöffnungen an schwer zugänglichen Fenstern Architekt, TGA-Planer h Leistungssteigerung der Sportler durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Wandmontierte Miefampel zur Luftqualitätsbestimmung, Nutzerschulung für Lehrer und Trainer TGA-Planer, Nutzer h Effektive Nachtlüftung mit großen Öffnungsquerschnitten und Gebäudedurchströmung, thermischen Auftrieb durch Atrium oder Treppenhaus nutzen; ausreichende Speichermassen, Schlagregenschutz, Einbruchsschutz, Brandschutz beachten Architekt, TGA-Planer, Nutzer h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel), Speicherfähigkeit der Innenwände/ Geschossdecken Brandschutz, Sicherheit, Raumakustik, Schallschutz Mechanische Grundlüftung (gelegentliche Stoßlüftung erforderlich) TGA-Planer m Leistungssteigerung der Sportler durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) oder Lüftungsanlagen Optimierte Luftmengen der mechanischen Grundlüftung nach DIN EN 13779 für akzeptable Luftqualität, zusätzlich Stoßlüftung über Fenster h Tageslicht/Lichtversorgung, Fensterlüftung, Luftdichtheit, sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Objekt ggf. Querlüftungsprinzip (Überströmung von Räumen in Flure) TGA-Planer, Architekt, Brandschützer m Geringere erforderliche Luftmengen, Temperierung der Flure, Einsparung von Investitionskosten bei Kanalnetz Brandschutz (Ausschalten d. Alarmanlage, Kombination Querlüftung und RWA) Bedarfsabhängiger variabler Volumenstrom durch regelbaren Ventilator mit Frequenzumformer und zentraler Volumenstrommessung (Druckmessung) TGA-Planer m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) maximaler Strombedarf: Abluftanlagen: 0,2 Wh/m³; Zu-/Abluftanlagen: 0,4 Wh/m³, d. h. Austausch von Altventilatoren Investitionskosten in Tausend € brutto h Gebäudetyp Sportbauten 61 oder Lüftungsanlagen einfaches lüftungstechnisches Konzept TGA-Planer h Investitionskosteneinsparung, Ausschließen von Fehlerquellen Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Lüftung der Halle wird über die jeweiligen Präsenzmelder der Beleuchtung ein- und ausgeschaltet, angemessene Nachlaufzeit m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Präsenzmeldersteuerung der Beleuchtung „Durchspülen“ der Halle am Morgen und nach regulärem Schulbetrieb durch zentralen Stellbefehl möglich m Leistungssteigerung der Sportler durch verbesserte Luftqualität Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Wärmerückgewinnung h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Heizung Schalldruckpegel in der Halle kleiner oder gleich 40 dB(A) m Leistungssteigerung der Sportler Kanal druckverlustarm, Volumenstromregler h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Einregulierung der Anlage erforderlich h Einsatz von Luftkollektoren zur Raumlufterwärmung m Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung Maßnahme Beteiligte allgem. Heizung Hydraulischer Abgleich erforderlich TGA-Planer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Deckenstrahlplatten als Heizkörper vorteilhaft; falls Fußbodenheizung DIN EN 1264 beachten und mit Luftheizung kombinieren m Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Geringe Anzahl von Heizkreisen m Elektroenergieeinsparung, Betriebs- und Investitionskosteneinsparung Ein Einzelraumregelsystem mit Zeitprogramm und Raumtemperatursensor steuert ein Ventil für alle Heizkörper einer Halle h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung durch effektive Temperaturabsenkung in den Nichtnutzungszeiten Gebäudeleittechniksystem mit einfacher und verständlicher Benutzeroberfläche m Keine großen Kenntnisse des Bedienpersonals erforderlich Hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Warmwasser Wärmeerzeugung 62 Einsatz wassersparender Armaturen TGA-Planer Objekt zu erzielende Wirkung Wasser- und Betriebskosteneinsparung Warmwasser in Schulturnhallen: Anpassung der Speichergröße und Anzahl der Duscharmaturen an den (möglichst gemessenen) Bedarf m Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen h Richtlinien zur Vermeidung von Legionellen beachten m Gesundheitsschutz m Nutzung von Erneuerbaren Energien Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) TGA-Planer Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) m Blockheizkraftwerk nur bei kontinuierlichem Stromverbrauch und hohem sommerlichem Wärmebedarf n Energieeinsparung Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, wenn in größeren Mengen Warmwasser benötigt wird; mögliche Nichtnutzung in Ferienzeiten beachten n Verringerung Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung, Nutzung von Erneuerbaren Energien Gebäudetyp Sportbauten Wechselwirkung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Investitionskosten in Tausend € brutto Stromerzeugung Einsatz von Photovoltaik Architekt, TGA-Planer m Tageslicht / Lichtversorgung Maßnahme Beteiligte allgem. Verschattung Außenliegende bewegliche Verschattungsvorrichtung für süd- sowie ost-/westorientierte Fassaden Architekt, Bauphysiker, TGA-Planer Lamellenjalousien mit Tageslichtlenkung im oberen Fensterbereich; ggf. zusätzlich innen liegender Blendschutz Kunstlicht Organisatorische Maßnahmen Einsatz von seidenmatten Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, Vorschaltgeräten; empfohlene Lampentypen T, HME, HIE und HIT Elektroplaner regenerative Energieerzeugung Gestalterische Einbindung in Dach- bzw. Fassadengestaltung zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h blendfreies Arbeiten und ausreichender Sonnenschutz (weniger Überhitzung der Räume) Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung), Sommerlicher Wärmeschutz h Minimierung des notwendigen Kunstlichts h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Objekt Einzeln schaltbare Leuchtenreihen; Beleuchtungsstärken: 200 - 300 lx im Trainingsbetrieb und 400 - 600 lx im Wettkampf h Präsenzmelder zum Schalten der Leuchten h In den Leuchten integrierte tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung h Steuerung des Kunstlichts abhängig vom Tageslichtanteil Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung; Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Helle Wände und Decken Architekt m Maßnahme Beteiligte allgem. Anlagen- und Regelkonzept auf zeitlich unterschiedlich genutzte Bereiche (Turnhalle, Vereine) abgestimmen TGA-Planer h Investitionskosten in Tausend € brutto Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Investitionskosten in Tausend € brutto Summe Folgende Regelwerke gilt es zu beachten: • Energieeinsparverordnung EnEV • Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG • AMEV-Empfehlungen: Planen und Bauen • DIN 18032: Sporthallen Gebäudetyp Sportbauten 63 Notizen 64 Gebäudetyp Sportbauten 5.4 Gebäudetyp Verwaltungsgebäude Folgende Aspekte sind für Verwaltungsgebäude über die schon in Kapitel 4 genannten Maßnahmen hinaus zu beachten. Gebäudehülle Bei der Gebäudehülle sollten übermäßig große Fensterflächen und unzureichende Speichermassen vermieden werden, da sonst die Gefahr von Überhitzung zunimmt. Transparente Fassaden unterhalb der Arbeitsebene erhöhen praktisch nicht den Tageslichtanteil auf dem Schreibtisch. Überhitzung im Sommer und Wärmeverluste im Winter nehmen dahingegen zu. Auf eine mechanische Kühlung sollte verzichtet werden. Angeleitetes Fensterlüften Bei reiner Fensterlüftung müssen die Fenster ein Lüften während der Nutzung ermöglichen. Neben den Öffnungsflügeln sollte mindestens ein Kippfenster je 10 m² Raumfläche mit ausreichend freiem Querschnitt zur Verfügung stehen. Der Abstand eines jeden Punktes im Raum zu einem öffenbaren Fenster sollte kleiner als 5 m sein und eine Querlüftung sollte möglich sein. Eine effektive Nachtlüftung ist zu ermöglichen. Durch den Einsatz eines Luftqualitätswächters wie die Miefampel kann eine ausreichende Frischluftzufuhr sichergestellt werden. Warmwasserbereitung Falls in einzelnen Räumen Warmwasser benötigt wird, sollte es dezentral durch elektronisch geregelte Durchlauferhitzer erwärmt werden. Kunstlicht Es wird eine arbeitsplatzbezogene Beleuchtung empfohlen. Sie kann als Direkt- oder Direkt-Indirekt-Beleuchtung mit seidenmatten Spiegelrasterleuchten ausgeführt sein. Der Indirektanteil sollte maximal 30 % betragen und auf eine Abpendelung von mindestens 40 cm sollte geachtet werden. Alternativ kann eine bereichsgeregelte energieeffiziente Stehleuchte zum Einsatz kommen. Bei einem indirekten Beleuchtungsanteil ist eine sehr helle Deckenfarbe erforderlich, um den Energiebedarf zu begrenzen. Organisatorische Maßnahmen Es sollte auf eine energieeffiziente Bürotechnik geachtet werden, um Elektroenergie und Betriebskosten einzusparen sowie eine Überhitzung der Räume zu verhindern. Die Inneren Lasten durch Bürotechnik, Personen und Beleuchtung sollten insgesamt weniger als 30 W/m² betragen. Die Verbrauchsdaten sämtlicher Betriebsenergien sollten wenigstens jährlich erfasst werden. Durch den Vergleich mit anderen Gebäuden der gleichen Nutzungsart kann die energetische Qualität des Gebäudes eingeschätzt werden. Gebäudetyp Verwaltungsgebäude 65 Checkliste Verwaltungsgebäude Objektname HNF % NF % NGF % BGF % 48 61 87 100 Baujahr BGF Grüne Felder bitte ausfüllen Verbrauch gemäß VDI 3807 Objektwert Richtwert Mittelwert Jahresheizwärmeverbrauch, witterungsbereinigt in kWh/(m² BGF a) 55 79 Jahresstromverbrauch in kWh/(m² BGF a) 10 19 Jahreswasserverbrauch in l/(m² BGF a) 75 145 Energetische Anforderungen Neubau Bestand • Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % • winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % • sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % §§ 5,7 Eneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Grüne Felder bitte ausfüllen Neubau /Bestand Bestandsaufnahme und Rahmen­ bedingungen Maßnahme Vorgehen Abklären des realen Bedarfs mit Nutzer und Bauherr Aufstellung eines Zielkatalogs 66 Beteiligte zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie des Zeitmanagements auf aktuelle Bedürfnisse Auswirkungen auf den laufenden Betrieb berücksichtigen und einplanen/koordinieren h Fixierung von konkreten Planungszielen und -leitsätzen Objektive Bewertbarkeit des Ergebnisses anhand der zuvor definierten Zielvorgaben Einfluss des statischen Konzeptes auf neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen Priorität hoch/ mittel/ niedrig allgem. Bauherr, Nutzer, Architekt, Fachplaner (Statik, TGA) ggf. Denkmalschutz und weitere Ämter Objekt B Aufnahme Gebäudesubstanz: Konstruktion, Hülle, technische Ausrüstung h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung der notwendigerweise zu sanierenden bzw. der weiterverwendbaren Teilsysteme B Aufnahme Energie- und Wasserverbrauchskennwerte, Ermittlung Einsparpotenzial (Differenz zw. Objekt- und Richtwert) nach VDI 3807 h Ermittlung des Einsparpotenzials Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises nach EnEV und Empfehlung von Energieeinsparmaßnahmen h Ermittlung sinnvoller Maßnahmen Aufnahme sonstiger Rahmenbedingungen (Denkmalschutz, städtebauliche Vorgaben, Förderung durch die KfW Kommunalbank etc.) und Klärung der Potenziale h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung eventuell erforderlicher Zusatzmaßnahmen oder einschränkender Auflagen Gebäudetyp Verwaltungsgebäude Gegebenenfalls erforderliche Ziel- und Konzeptanpassung Investitionskosten in Tausend € brutto Nachhaltigkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Integrale Planung Integrales Planungsteam aufstellen mit Benennung der Fachgebiete und des oder der Verantwortlichen alle zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Optimierung des Planungsablaufs und der Abstimmung zwischen allen Beteiligten Beauftragung mindestens der Bereiche Entwurf, Tragwerk, TGA und Bauphysik ab Vorentwurfsplanung und ggf. von Sonderleistungen (Simulationen, etc.) Integration der Nachhaltigkeitsziele für die Leistungsphasen 2 bis 9 nach HOAI h Nachhaltigkeitsorientierte Gesamtstrategie für Konzept, Planung und Umsetzung Nutzerbeteiligung durchführen Bauherr, Nutzer, und dokumentieren Architekt h höhere Akzeptanz und Zufriedenheit späterer Nutzer Öffentlichkeitsbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Architekt h höhere Akzeptanz von Entscheidungen, Entscheidungsqualität und Identifikation der Bevölkerung Außenraumgestaltung Nutzung der Dächer für Dachterrassen, solaraktive Flächen und Gründächer, Regenwassernutzung, Landschaftsplaner frühzeitig einbinden Architekt, TGA-Planer h Optimale orts- und nutzungsspezifische Aufenthaltsqualitäten für Hof-, Frei- und EG-Flächen sowie Dachgestaltung als 5. Fassade zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes Öffentliche Zugänglichkeit Grundsätzliche Zugänglichkeit des Gebäudes Bauherr, Nutzer, Architekt h Integration und AkAbstimmung auf zeptanz innerhalb des Sicherheitskonzept und Quartiers, Belebung Öffnungszeiten des Stadtraumes durch publikumsintensive und öffentlichkeitswirksame Nutzungen, erhöhtes Sicherheitsempfinden Öffnung der Außenanlagen für die Öffentlichkeit h Öffnung gebäudeinterner Einrichtungen (Bibliotheken, Cafeterien) für die Öffentlichkeit m Möglichkeit der Anmietung von Räumlichkeiten innerhalb des Gebäudes durch Dritte m Objekt Investitionskosten in Tausend € brutto Durchführung informativ/konsultativ: Info-, Diskussionsveranstaltungen, öffentliche Einsichtsnahme, Befragungen und Bearbeitung der Rückmeldungen Zu berücksichtigende historische Bezüge (z.B. Material-Dachdeckung, Dachform), Reduktion der technischen Anlagen auf Dach und gestalterische Einbindung Fahrradkomfort Anordnungsprinzip für die Abstellplätze, die Lage und Entfernung der Abstellplätze zum Haupteingang, Duschen, Umkleiden, Trocknungsmöglichkeiten für Fahrradbekleidung Bauherr, Nutzer, Architekt h hoher Fahrradkomfort als Grundlage umweltgerechter Mobilität und deren Nutzerakzeptanz Notwendige Flächen im Außenraumkonzept bzw. in Grundrissen berücksichtigen Barrierefreiheit Barrierefreiheit des Gebäudes bei Bestand mindestens in den öffentlich genutzen Bereichen, bei Neubauten gemäß DIN 18024 (schwellenlos, Durchgangsbreiten, Bewegungsflächen, Sanitärräume, Mehr-Sinne-Prinzip für Bedienungsinformationen von Eingang und Aufzug) Architekt, TGA-Planer h Größtmögliche Barrierefreiheit und gleichberechtigte Nutzung für Menschen mit motorischen und sensorischen Einschränkungen Überprüfung des Bestandes auf Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Darstellbarkeit Flächeneffizienz Verhältnis aus Nutz- zu Bruttogrundfläche deutlich besser als 0,6 anstreben Architekt h Senkung der Bau- und Betriebskosten sowie der Umweltauswirkungen durch reduzierte Versiegelung Reduzierung der Anlagentechnik und optimierte Leitungsführung; gesetzliche Randbedingungen für Flächen und Wege zu berücksichtigen Umnutzungsfähigkeit Lichte Raumhöhe ≥ 2,75 m Regelgeschosse, ausgenommen Sondernutzungsbereiche (Eingang, Aula u. ä.) Architekt h Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Tragkonstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen Gebäudetyp Verwaltungsgebäude 67 Umnutzungsfähigkeit N Geringer Aufwand der Architekt, Ergänzung, Umsetzung oder Statiker Entfernung nicht lastabtragender, räumlich trennender Elemente möglichst bei uneingeschränktem Gebäudebetrieb m Führung der Elektro- und Medienleitungen in leicht erreichbaren Versorgungsschächten, Kabelkanälen oder Doppelböden Architekt, TGA-Planer m Kapazität der Versorgungsschächte und Leerrohre für Elektro- und Medienleitungen mit weniger als 80% auslasten TGA-Planer m Ausführung der Elektroinstallation/Gebäudeautomation mittels BUS-System Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Tragkonstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen zu erzielende Wirkung Wechselwirkung m Wirtschaftlichkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Berechnungsgrundlagen Lebenszykluskosten mittels Barwertmehode Architekt, Fachplaner h langfristige Kosteneinsparung, Erhöhung der Versorgungssicherheit höhere Investitionskosten Externe Kosten Berücksichtigung externer Architekt, Kosten in WirtschaftlichFachplaner keitsberechnung mittels kalkulatorischen Energiepreiszuschlägen (siehe Leitfaden Kapitel 4.3) h Reduktion von Kohlendioxidemissionen u. Umweltbelastungen, für deren Kosten Staat und künftige Generationen aufkommen höhere Investitionskosten Gebäudehülle Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Allgemein Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 % Architekt, Bauphysiker h Energieeinsparungen mögliche Optimierung Haustechnik (Lüftung, Heizung, Kühlung) Vermeidung von Materialien, die unerwünschte und giftige Inhaltsstoffe freisetzen h Verbesserung der Luftqualität Thema Lüftung Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Vorsatzschalen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U 0,9 W/m²K, Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmung, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwänden h Wärmeenergieeinsparung Reduktion Transmissionswärmeverlust Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik; Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Wirksamer baulicher Schallschutz soll Geräuschübertragungen hin zu Nachbarräumen, Fluren etc. verhindern. h Schallschutz Arbeitsräume sollen geringe Nachhallzeiten aufweisen (DIN 18041: Hörsamkeit in kleinen und mittelgroßen Räumen). h Verbesserung der Sprachverständlichkeit Ausreichende wirksame Speichermasse der Innenwände, Einsatz von PCM h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Objekt Realer Anstieg Heizöl- und Erdgaskosten mit 2,5 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 Investitionskosten in Tausend € brutto Realer Anstieg Stromkosten mit 2 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,14 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,31 Euro/kWh im Jahr 2050 Maßnahmen von höherer Lebensdauer sollten auch bei einer Amortisationszeit von bis zu 20 Jahren realisiert werden Außenwände Innenwände 68 B Objekt Gebäudetyp Verwaltungsgebäude Investitionskosten in Tausend € brutto Geschossdecken Ausreichend wirksame Speichermasse der Geschossdecken, Einsatz von PCM, möglichst keine (vollflächig) abgehängte Decke, sondern z.B. akustisch wirksame Deckensegel Architekt, Bauphysiker h Decke oder Dach Steildächer – erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung Flachdächer – Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik; Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Kellerdecke, Erdgeschossdecke, Wände an Erdreich B Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen h Fenster B Austausch der Fenster, Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 %, keine zu großflächigen Fensterflächen h Sonnenschutz Effektiver Sonnenschutz, Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich verstellbarem Sonnenschutz gemäß DIN 4108-6 max. 0,1 h weniger Überhitzung der Räume Tageslicht / Lichtversorgung / Blendfreiheit Wärmebrücken Wärmebrücken vermeiden/ sanieren m Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Luftdichtigkeit Hohe Luftdichtigkeit, Blower-Door-Test und evtl. Thermographie h Verringerung Lüftungswärmeverlust Thema Lüftung Lüftung Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Angeleitete Fensterlüftung Ausreichend große Öffnungsflügel zur Stoßlüftung; Querlüftungsmöglichkeit vorsehen; ggf. motorisch betriebene Lüftungsöffnungen an schwer zugänglichen Fenstern Architekt, TGA-Planer h Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Miefampel zur Luftqualitätsbestimmung, Nutzerschulung TGA-Planer, Nutzer h Effektive Nachtlüftung mit großen Öffnungsquerschnitten und Gebäudedurchströmung, thermischen Auftrieb durch Atrium oder Treppenhaus nutzen; ausreichende Speichermassen, Schlagregenschutz, Einbruchsschutz, Brandschutz beachten Architekt, TGA-Planer, Nutzer h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel), Speicherfähigkeit der Innenwände/Geschossdecken Brandschutz, Sicherheit, Raumakustik, Schallschutz Mechanische Grundlüftung (gelegentliche Stoßlüftung erforderlich) TGA-Planer m Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) oder Lüftungsanlagen Optimierte Luftmengen der mechanischen Grundlüftung nach DIN EN 13779 für akzeptable Luftqualität, zusätzlich Stoßlüftung über Fenster Tageslicht/Lichtversorgung, Fensterlüftung, Luftdichtheit, sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Objekt Investitionskosten in Tausend € brutto h ggf. Querlüftungsprinzip (Überströmung von Räumen in Flure) TGA-Planer, Architekt, Brandschützer m Geringere erforderliche Luftmengen, Temperierung der Flure, Einsparung von Investitionskosten bei Kanalnetz Brandschutz (Ausschalten d. Alarmanlage, Kombination Querlüftung und RWA) Bedarfsabhängiger variabler Volumenstrom durch regelbaren Ventilator mit Frequenzumformer und zentraler Volumenstrommessung (Druckmessung) TGA-Planer m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) maximaler Strombedarf: Abluftanlagen: 0,2 Wh/m³; Zu-/Abluftanlagen: 0,4 Wh/m³ h einfaches lüftungstechnisches Konzept h InvestitionskostenÜbergeordnetes einsparung, Ausschlie- Regelungskonzept ßen von Fehlerquellen (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Gebäudetyp Verwaltungsgebäude 69 oder Lüftungsanlagen Lüftung der Arbeitsäume wird über die jeweiligen Präsenzmelder der Beleuchtung ein- und ausgeschaltet TGA-Planer m Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Präsenzmeldersteuerung der Beleuchtung „Durchspülen“ der Arbeitsräume am Morgen und nach regulärem Bürobetrieb durch zentralen Stellbefehl möglich m Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte Luftqualität Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Wärmerückgewinnung h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Heizung Schalldruckpegel im Arbeitsräumen kleiner oder gleich 35 dB(A) m Leistungssteigerung der Nutzer Kanal druckverlustarm, Volumenstromregler für jeden Arbeitsraum h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Einregulierung der Anlage erforderlich h Lüftungsauslässe mit hoher Induktionswirkung m Vermeidung von Zugerscheinungen Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung Maßnahme Beteiligte allgem. Heizung Hydraulischer Abgleich erforderlich TGA-Planer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Geringe Anzahl von Heizkreisen m Elektroenergieeinsparung, Betriebs- und Investitionskosteneinsparung Ein Einzelraumregelsystem mit Zeitprogramm und Raumtemperatursensor steuert ein Ventil für alle Heizkörper eines Arbeitsraumes h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung durch effektive Temperaturabsenkung in den Nichtnutzungszeiten Gebäudeleittechniksystem mit einfacher und verständlicher Benutzeroberfläche m Keine großen Kenntnisse des Bedienpersonals erforderlich Hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung h deutliche Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung gegenüber zentralen Systemen Warmwasser Bei Warmwasserbedarf in einzelnen Räumen: Warmwasserbereitung durch dezentrale elektronisch gesteuerte elektrische Durchlauferhitzer TGA-Planer Objekt Einsatz wassersparender Armaturen Wärmeerzeugung Stromerzeugung 70 zu erzielende Wirkung m Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen h Richtlinien zur Vermeidung von Legionellen beachten m Gesundheitsschutz m Nutzung von Erneuerbaren Energien TGA-Planer Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) m Blockheizkraftwerk nur bei kontinuierlichem Stromverbrauch und hohem sommerlichem Wärmebedarf n Energieeinsparung Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, wenn in größeren Mengen Warmwasser benötigt wird n Verringerung Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung, Nutzung von Erneuerbaren Energien m regenerative Energieerzeugung Einsatz von Photovoltaik Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Wasser- und Betriebskosteneinsparung Falls hoher Warmwasserbedarf: Anpassung der Speichergröße und Anzahl der Armaturen an den Bedarf Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) Wechselwirkung Architekt, TGA-Planer Gebäudetyp Verwaltungsgebäude Gestalterische Einbindung in Dach- bzw. Fassadengestaltung Investitionskosten in Tausend € brutto Tageslicht / Lichtversorgung Maßnahme Beteiligte allgem. Verschattung Außenliegende bewegliche Verschattungsvorrichtung für süd- sowie ost-/westorientierten Arbeitsräumen Architekt, Bauphysiker, TGA-Planer Lamellenjalousien mit Tageslichtlenkung im oberen Fensterbereich; ggf. zusätzlich innen liegender Blendschutz Kunstlicht Organisatorische Maßnahmen Einsatz von seidenmatten Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, dimmbaren Vorschaltgeräten, Indirektanteil max. 30% Elektroplaner zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h blendfreies Arbeiten und ausreichender Sonnenschutz (weniger Überhitzung der Räume) Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung), Sommerlicher Wärmeschutz h Minimierung des notwendigen Kunstlichts und bei Bedarf bessere Verdunklungsmöglichkeit h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Objekt Zwei einzeln schaltbare Leuchtenreihen oder eine bereichsgeregelte energieeffiziente Stehleuchte sind für normale Arbeitsräume ausreichend h bei der Verwendung von Stehleuchten sehr helle Deckenfarbe erforderlich Präsenzmelder zum Schalten der Leuchten h Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) In den Leuchten integrierte tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung h Steuerung des Kunstlichts abhängig vom Tageslichtanteil Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung; Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Helle Wände und Decken (bei der Verwendung von Stehleuchten sehr helle Deckenfarbe erforderlich) Architekt h Maßnahme Beteiligte allgem. Energieeffiziente Bürotechnik (Innere Lasten durch Bürotechnik, Personen und Beleuchtung sollten weniger als 30 W/m² betragen) Nutzer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung; weniger Überhitzung der Räume Jährliche Verbrauchserfassung Nutzer h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung zu erzielende Wirkung Objekt Wechselwirkung Investitionskosten in Tausend € brutto Investitionskosten in Tausend € brutto Summe Folgende Regelwerke gilt es zu beachten: • Energieeinsparverordnung EnEV • Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG • AMEV-Empfehlungen: Planen und Bauen • BGI-Leitfäden • Arbeitsstättenverordnung Gebäudetyp Verwaltungsgebäude 71 Notizen 72 Gebäudetyp Verwaltungsgebäude 5.5 Gebäudetyp Feuerwehren Folgende Aspekte sind für Feuerwehren über die in Kapitel 4 gezeigten Maßnahmen hinaus zu ergänzen. Rahmenbedingungen Die Feuerwehr-Unfallkasse [7] gibt allgemeine Planungsempfehlungen für Feuerwehren einschließlich Mustergrundrisse. Gebäudehülle Die Rutschhemmung (R 9 bis R 12) der Bodenbeläge sollte entsprechend der Raumnutzung gewählt werden, ggf. sind Übergangsbereiche mit Zwischenstufen zu schaffen. Fußbodenbeläge im Feuerwehrhaus sollen folgende Bewertungsgruppen aufweisen: • Fahrzeughalle R 12 • Waschhalle R 11 / V 4 • Arbeitsgrube R 12 / V4 • Instandsetzungs- und Wartungsraum R 11 • Lagerraum für Öle und Fette R 12 / V 6 • Schlauchpflege R 12 • Umkleideraum R 10 • Dusche R 10 • WC-Anlage R 10 • Flur R9 • Büro R9 • Schulungsraum R9 • Küche für Verpflegung R 11 • Teeküche R 10 • Abstellraum R9 Lüftung Wirksame Absaugeeinrichtungen für Abgase von Verbrennungsmotoren sollten bei Bedarf vorgesehen werden. Die Leistungsfähigkeit der Absaugung sollte an die Erfordernisse angepasst werden. Die Absaugung sollte direkt an der Austrittsstelle erfolgen. Zusätzliche Stolperstellen können vermieden werden, z.B. durch von der Decke geführte Absaugschläuche. Die Befestigung des Absaugschlauchs am Fahrzeug erfolgt durch Elektromagneten oder am Auspuff durch eine Druckluftmanschette bzw. mittels Klemmzange. Bei der Ausfahrt der Fahrzeuge „fährt“ der Absaugschlauch bis zum Tor mit und reißt dort automatisch ab. Heizung Für die meisten Raumnutzungen sind Heizkörper mit Thermostatventilen ausreichend. Bei nicht ständig besetzten Feuerwehren kann die Heizung z.B. durch den Funk-Einsatzbefehl vom „Frostfreihaltungs-Betrieb“ in den „Normal-Betrieb“ versetzt werden. Nach einem Einsatz finden die Feuerwehrangehörigen dann temperierte Umkleidebzw. Duschräume vor. Gebäudetyp Feuerwehren 73 Checkliste Feuerwehren Objektname HNF % NF % NGF % BGF % 53 77 86 100 Baujahr BGF Grüne Felder bitte ausfüllen Verbrauch gemäß VDI 3807 Objektwert Richtwert Mittelwert Jahresheizwärmeverbrauch, witterungsbereinigt in kWh/(m² BGF a) 68 128 Jahresstromverbrauch in kWh/(m² BGF a) 6 10 Jahreswasserverbrauch in l/(m² BGF a) 40 62 Energetische Anforderungen Neubau Bestand • Jahres-Primärenergiebedarf Unterschreitung QP um 30 % Unterschreitung QP um 30 % • winterlicher Wärmeschutz Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % Unterschreitung H‘T bzw. Ū um 30 % • sommerlicher Wärmeschutz Unterschreitung Szul um 30 % Unterschreitung Szul um 30 % §§ 5,7 Eneuerbare Energien, Ersatzmaßnahmen voll anzuwenden zur Hälfte anzuwenden § 7 Nr.2 Verbesserung der energetischen Qualität des Gebäudes um 15 % nach EnEV nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert nicht anzuwenden, Unterschreitung um 30 % nach EnEV ist gefordert Energieeinsparverordnung EnEV Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG Grüne Felder bitte ausfüllen Neubau /Bestand Bestandsaufnahme und Rahmen­ bedingungen Maßnahme Vorgehen Abklären des realen Bedarfs mit Feuerwehrangehörigen und Bauherr Aufstellung eines Zielkatalogs 74 Beteiligte zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Abstimmung der technischen und baulichen Maßnahmen sowie des Zeitmanagements auf aktuelle Bedürfnisse Auswirkungen auf den laufenden Betrieb berücksichtigen und einplanen/koordinieren h Fixierung von konkreten Planungszielen und -leitsätzen Objektive Bewertbarkeit des Ergebnisses anhand der zuvor definierten Zielvorgaben Einfluss des statischen Konzeptes auf neue Trassenführungen und ggf. notwendige brandschutztechnische Ertüchtigungen Priorität hoch/ mittel/ niedrig allgem. Bauherr, Nutzer, Architekt, Fachplaner (Statik, TGA) ggf. Denkmalschutz und weitere Ämter Objekt B Aufnahme Gebäudesubstanz: Konstruktion, Hülle, technische Ausrüstung h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung der notwendigerweise zu sanierenden bzw. der weiterverwendbaren Teilsysteme B Aufnahme Energie- und Wasserverbrauchskennwerte, Ermittlung Einsparpotenzial (Differenz zw. Objekt- und Richtwert) nach VDI 3807 h Ermittlung des Einsparpotenzials Erstellung eines bedarfsorientierten Energieausweises nach EnEV und Empfehlung von Energieeinsparmaßnahmen h Ermittlung sinnvoller Maßnahmen Aufnahme sonstiger Rahmenbedingungen (Denkmalschutz, städtebauliche Vorgaben, Förderung durch die KfW Kommunalbank etc.) und Klärung der Potenziale h Bewertungsgrundlage zur Abschätzung eventuell erforderlicher Zusatzmaßnahmen oder einschränkender Auflagen Gebäudetyp Feuerwehren Gegebenenfalls erforderliche Ziel- und Konzeptanpassung Investitionskosten in Tausend € brutto Nachhaltigkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Integrale Planung Integrales Planungsteam aufstellen mit Benennung der Fachgebiete und des oder der Verantwortlichen alle zu erzielende Wirkung Wechselwirkung h Optimierung des Planungsablaufs und der Abstimmung zwischen allen Beteiligten Integration der Nachhaltigkeitsziele für die Leistungsphasen 2 bis 9 nach HOAI h Nachhaltigkeitsorientierte Gesamtstrategie für Konzept, Planung und Umsetzung Beauftragung mindestens der Bereiche Entwurf, Tragwerk, TGA und Bauphysik ab Vorentwurfsplanung und ggf. von Sonderleistungen (Simulationen, etc.) Nutzerbeteiligung durchführen Bauherr, Nutzer, und dokumentieren Architekt h höhere Akzeptanz und Zufriedenheit späterer Nutzer Öffentlichkeitsbeteiligung durchführen und dokumentieren Bauherr, Architekt h höhere Akzeptanz von Entscheidungen, Entscheidungsqualität und Identifikation der Bevölkerung Außenraumgestaltung Nutzung der Dächer für Dachterrassen, solaraktive Flächen und Gründächer, Regenwassernutzung, Landschaftsplaner frühzeitig einbinden Architekt, TGA-Planer h Optimale orts- und nutzungsspezifische Aufenthaltsqualitäten für Hof-, Frei- und EG-Flächen sowie Dachgestaltung als 5. Fassade zur Förderung eines dreidimensionalen Stadtbildes Öffentliche Zugänglichkeit Grundsätzliche Zugänglichkeit des Gebäudes Bauherr, Nutzer, Architekt h Integration und AkAbstimmung auf zeptanz innerhalb des Sicherheitskonzept und Quartiers, Belebung Öffnungszeiten des Stadtraumes durch publikumsintensive und öffentlichkeitswirksame Nutzungen, erhöhtes Sicherheitsempfinden Öffnung der Außenanlagen für die Öffentlichkeit Möglichkeit der Anmietung von Räumlichkeiten innerhalb des Gebäudes durch Dritte h m Objekt Durchführung informativ/konsultativ: Info-, Diskussionsveranstaltungen, öffentliche Einsichtsnahme, Befragungen und Bearbeitung der Rückmeldungen Zu berücksichtigende historische Bezüge (z.B. Material-Dachdeckung, Dachform), Reduktion der technische Anlagen auf Dach und gestalterische Einbindung Fahrradkomfort Anordnungsprinzip für die Abstellplätze, die Lage und Entfernung der Abstellplätze zum Haupteingang, Duschen, Umkleiden, Trocknungsmöglichkeiten für Fahrradbekleidung Bauherr, Nutzer, Architekt h hoher Fahrradkomfort als Grundlage umweltgerechter Mobilität und deren Nutzerakzeptanz Notwendige Flächen im Außenraumkonzept bzw. in Grundrissen berücksichtigen Barrierefreiheit Barrierefreiheit des Gebäudes bei Bestand mindestens in den öffentlich genutzen Bereichen, bei Neubauten gemäß DIN 18024 (schwellenlos, Durchgangsbreiten, Bewegungsflächen, Sanitärräume, Mehr-Sinne-Prinzip für Bedienungsinformationen von Eingang und Aufzug) Architekt, TGA-Planer h Größtmögliche Barrierefreiheit und gleichberechtigte Nutzung für Menschen mit motorischen und sensorischen Einschränkungen Überprüfung des Bestandes auf Umsetzbarkeit und wirtschaftliche Darstellbarkeit Flächeneffizienz Verhältnis aus Nutz- zu Bruttogrundfläche besser als 0,8 anstreben Architekt h Senkung der Bau- und Betriebskosten sowie der Umweltauswirkungen durch reduzierte Versiegelung Reduzierung der Anlagentechnik und optimierte Leitungsführung; gesetzliche Randbedingungen für Flächen und Wege zu berücksichtigen Umnutzungsfähigkeit Lichte Raumhöhe ≥ 2,75 m Regelgeschosse, Sondernutzungsbereiche entsprechend höher (Eingang, Fahrzeughalle u. ä.) Architekt h Reduktion Lebenszykluskosten und Ressourceneinsatz/ -verbrauch; hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auf veränderte oder zusätzliche Nutzungen sowie Umstrukturierungen Abstimmung auf Tragkonstruktion und Fassadenaufbau; Anordnung und Zuleitung der technischen Gebäudeausrüstung auf den Ebenen; entsprechende Flächenredundanz (Versorgungsschächte) berücksichtigen N Geringer Aufwand der Architekt, Ergänzung, Umsetzung oder Statiker Entfernung nicht lastabtragender, räumlich trennender Elemente möglichst bei uneingeschränktem Gebäudebetrieb m Führung der Elektro- und Medienleitungen in leicht erreichbaren Versorgungsschächten oder Kabelkanälen Architekt, TGA-Planer m Kapazität der Versorgungsschächte und Leerrohre für Elektro- und Medienleitungen mit weniger als 80% auslasten TGA-Planer m Ausführung der Elektroinstallation/Gebäudeautomation mittels BUS-System Investitionskosten in Tausend € brutto m Gebäudetyp Feuerwehren 75 Wirtschaftlichkeit Maßnahme Beteiligte allgem. Berechnungsgrundlagen Lebenszykluskosten mittels Barwertmehode Architekt, Fachplaner h Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung langfristige Kosteneinsparung, Erhöhung der Versorgungssicherheit höhere Investitionskosten Reduktion von Kohlendioxidemissionen u. Umweltbelastungen, für deren Kosten Staat und künftige Generationen aufkommen höhere Investitionskosten zu erzielende Wirkung Wechselwirkung mögliche Optimierung Haustechnik (Lüftung, Heizung, Kühlung) Realer Anstieg Heizöl- und Erdgaskosten mit 2,5 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,08 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,21 Euro/kWh im Jahr 2050 h Realer Anstieg Stromkosten mit 2 Prozent pro Jahr rechnen, von 0,14 Euro/kWh im Jahr 2009 auf 0,31 Euro/kWh im Jahr 2050 h Maßnahmen von höherer Lebensdauer sollten auch bei einer Amortisationszeit von bis zu 20 Jahren realisiert werden h Externe Kosten Berücksichtigung externer Architekt, Kosten in WirtschaftlichFachplaner keitsberechnung mittels kalkulatorischen Energiepreiszuschlägen (siehe Leitfaden Kapitel 4.3) h Gebäudehülle Maßnahme Beteiligte allgem. Allgemein Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 % Architekt, Bauphysiker h Energieeinsparungen Bodenbeläge Rutschhemmung (R 9 bis R 12) entsprechend der Raumnutzung wählen, ggf. Übergangsbereiche mit Zwischenstufen h Unfallverhütung Außenseitiges Anbringen von Bekleidungen, Verschalungen, Vorsatzschalen, Einbau von Dämmschichten, Außenputzerneuerung bei bestehender Wand mit U 0,9 W/m²K, Aufbringen von innenseitigen Verschalungen, Bekleidungen, Innendämmung, Einsatz neuer Ausfachungen in Fachwerkwänden h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort Wirksamer baulicher Schallschutz soll Geräuschübertragungen hin zu Nachbarräumen, Fluren etc. verhindern. h Schallschutz Ausreichend wirksame Speichermasse der Innenwände, Einsatz von PCM h Raumakustik, Schallschutz Geschossdecken Ausreichende wirksame Speichermasse der Geschossdecken, Einsatz von PCM, möglichst keine (vollflächig) abgehängte Decke, sondern z.B. akustisch wirksame Deckensegel h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Decke oder Dach Steildächer – erstmaliger Einbau, Ersatz, Erneuerung Flachdächer – Dachhaut bzw. Ersetzen/Anbringen außenseitiger/innenseitiger Bekleidungen oder Verschalungen, Dämmschichteneinbau h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik Kellerdecke, ErdgeB schoss-decke, Wände an Erdreich Aufbau/Erneuerung von Fußbodenaufbauten Anbringen von Deckenbekleidungen auf der Kaltseite, außenseitiges Anbringen von Bekleidungen/Verschalungen, Feuchtigkeitssperren oder Drainagen h Außenwände B Innenwände 76 Gebäudetyp Feuerwehren Objekt sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen, Haustechnik, Abstimmung der Maßnahmen auf eventuelle gestalterische Vorgaben (Denkmalschutz, etc.) Investitionskosten in Tausend € brutto Investitionskosten in Tausend € brutto Fenster B Austausch der Fenster, Unterschreitung der EnEVAnforderungen um 30 %, keine zu großflächigen Fensterflächen Architekt, Bauphysiker h Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust, Verbesserung thermischer Komfort Tageslicht/Lichtversorgung, Fensterlüftung, Luftdichtheit, sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Sonnenschutz Effektiver Sonnenschutz, Gesamtenergiedurchlassgrad der Fenster einschließlich verstellbarem Sonnenschutz gemäß DIN 4108-6 max. 0,1 h weniger Überhitzung der Räume Tageslicht / Lichtversorgung / Blendfreiheit Wärmebrücken Wärmebrücken vermeiden/ sanieren m Wärmeenergieeinsparung, Reduktion Transmissionswärmeverlust sinnvoll in Kombination mit notwendigen Instandhaltungsmaßnahmen Luftdichtigkeit Hohe Luftdichtigkeit, Blower-Door-Test und evtl. Thermographie h Verringerung Lüftungswärmeverlust Thema Lüftung Lüftung Maßnahme Beteiligte allgem. zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Angeleitete Fensterlüftung Ausreichend große Öffnungsflügel zur Stoßlüftung; Querlüftungsmöglichkeit vorsehen; ggf. motorisch betriebene Lüftungsöffnungen an schwer zugänglichen Fenstern Architekt, TGA-Planer h Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte Luftqualität Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel) Bei Berufsfeuerwehren: Miefampel zur Luftqualitätsbestimmung, Nutzerschulung TGA-Planer, Nutzer Effektive Nachtlüftung mit großen Öffnungsquerschnitten und Gebäudedurchströmung, thermischen Auftrieb durch Atrium oder Treppenhaus nutzen; ausreichende Speichermassen, Schlagregenschutz, Einbruchsschutz, Brandschutz beachten Architekt, TGAPlaner, Nutzer h Überhitzung im Sommer wird verringert, Leistungssteigerung der Nutzer durch verbesserte thermische Behaglichkeit Fassadengestaltung (Größe und Anordnung Öffnungsflügel), Speicherfähigkeit der Innenwände/Geschossdecken Brandschutz, Sicherheit, Raumakustik, Schallschutz Wirksame Absaugeeinrichtungen für Abgase von Verbrennungsmotoren sind ggf. vorzusehen TGA-Planer, Nutzer h Vermeidung des Einatmens von gesundheitsgefährdenden Stoffen durch Feuerwehrangehörige Absaugeeinrichtungen Die Absaugung sollte direkt an der Austrittsstelle erfolgen. Der Absaugschlauch „fährt“ bis zum Tor mit und reißt dort automatisch ab. Objekt m Investitionskosten in Tausend € brutto Zusätzlichen Stolperstellen vermeiden z.B. durch von der Decke geführten Absaugschlauch Die Befestigung des Absaugschlauchs am Fahrzeug erfolgt z.B. durch Elektromagneten oder am Auspuff durch eine Druckluftmanschette bzw. mittels Klemmzange Leistungsfähigkeit der Absaugung an Erfordernisse anpassen Heizung / Warmwasser / Energieerzeugung Maßnahme Beteiligte allgem. Heizung Hydraulischer Abgleich erforderlich TGA-Planer h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Geringe Anzahl von Heizkreisen m Elektroenergieeinsparung, Betriebs- und Investitionskosteneinsparung Für die meisten Raumnutzungen sind Thermostatventile ausreichend h Freiwillige Feuerwehren: Beheizung durch FunkEinsatzbefehl h Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung durch effektive Temperaturabsenkung in den Nichtnutzungszeiten Hydraulische Optimierung und stromsparende Pumpen h Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Investitionskosten in Tausend € brutto Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Gebäudetyp Feuerwehren 77 Warmwasser Bedarfsgerechte Schaltung der Zirkulationspumpe für Warmwasser mit „Zirkomat“ (Einschalten der Pumpe über Durchflusssensor), Nutzerschulung erforderlich TGA-Planer Nutzer h Deutliche Energieund Betriebskosteneinsparung gegenüber dauerbetriebener Zirkulationspumpe Einsatz wassersparender Armaturen Anpassung der Speichergröße und Anzahl der Duscharmaturen an den Bedarf Wärmeerzeugung Wasser- und Betriebskosteneinsparung TGA-Planer m Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Einsatz von thermostatischen Brausearmaturen h Richtlinien zur Vermeidung von Legionellen beachten m Gesundheitsschutz m Nutzung von Erneuerbaren Energien Einsatz von Biomasse-Heizkessel (Holzhackschnitzel, Pellets etc.) TGA-Planer Einsatz von Geothermie (Erdsonden u. Wärmepumpe) m Blockheizkraftwerk nur bei kontinuierlichem Stromverbrauch und hohem sommerlichem Wärmebedarf n Energieeinsparung Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, wenn in größeren Mengen Warmwasser benötigt wird n Verringerung Bereitstellungsverluste der zentralen Wärmeversorgung, Nutzung von Erneuerbaren Energien regenerative Energieerzeugung Gestalterische Einbindung in Dach- bzw. Fassadengestaltung zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung), Sommerlicher Wärmeschutz Stromerzeugung Einsatz von Photovoltaik Architekt, TGA-Planer m Tageslicht / Lichtversorgung Maßnahme Beteiligte allgem. Verschattung Außenliegende bewegliche Verschattungsvorrichtung für süd- sowie ost-/westorientierten Räume Architekt, Bauphysiker, TGA-Planer h blendfreies Arbeiten und ausreichender Sonnenschutz (weniger Überhitzung der Räume) h Minimierung des notwendigen Kunstlichts und bei Bedarf bessere Verdunklungsmöglichkeit h Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Lamellenjalousien mit Tageslichtlenkung im oberen Fensterbereich; ggf. zusätzlich innen liegender Blendschutz Kunstlicht Berufsfeuerwehr Organisatorische Maßnahmen Einsatz von seidenmatten Spiegelrasterleuchten mit elektronischen, dimmbaren Vorschaltgeräten; Indirektanteil max. 30% Elektroplaner Objekt Zwei einzeln schaltbare Leuchtenreihen und ggf. eine zusätzliche Tafelbeleuchtung sind für normale Seminarräume ausreichend h Präsenzmelder zum Schalten der Leuchten h In den Leuchten integrierte tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung h Steuerung des Kunstlichts abhängig vom Tageslichtanteil Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung; Elektroenergie- und Betriebskosteneinsparung Helle Wände und Decken Architekt m Maßnahme Beteiligte allgem. Freiwillige Feuerwehren: Beheizung durch Funk-Einsatzbefehl TGA-Planer h Jährliche Verbrauchserfassung Nutzer h Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Objekt zu erzielende Wirkung Wechselwirkung Wärmeenergie- und Betriebskosteneinsparung Übergeordnetes Regelungskonzept (Heizung, Lüftung, ggf. Kühlung) Summe 78 Gebäudetyp Feuerwehren Investitionskosten in Tausend € brutto Investitionskosten in Tausend € brutto Folgende Regelwerke gilt es zu beachten: • Energieeinsparverordnung EnEV • Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz EEWärmeG • AMEV-Empfehlungen: Planen und Bauen • Unfallverhütungsvorschriften Feuerwehren • Arbeitsstättenverordnung • DIN 14092: Feuerwehrhäuser Notizen Gebäudetyp Feuerwehren 79 Impressum Herausgeber: Landkreis Barnim Regionalbüro Barnim, Schicklerstraße 1, 16225 Eberswalde Tel. 0 33 34.498 532 Fax.0 33 34.498 507 E-Mail: [email protected] Inhalt: AG ARUP-HascherJehle Architekur ARUP GmbH Uhlandstraße 20-25, 10623 Berlin Tobias Burkard Tel. 030.885 910 0 www.arup.com Hascher+Jehle Planungsgesellschaft mbH Kantstraße 17, 10623 Berlin Fleur Keller Tel. 030. 347 976 50 www.hascherjehle.de Gestaltung: Berliner Botschaft Auflage: 1. Auflage Juni 2009, 50 Stück Besonderer Dank bei der Erarbeitung gilt dem Arbeitsgremium bestehend aus BauamtleiterInnen Barnimer Kommunen: Bert Bessel, Manuela Brandt, Marc Beuster, Torsten Pigorsch, Simone Rochow.
