Berufskolleg in Detmold als Plusernergie-Gebäude

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Berufskolleg in Detmold erzeugt mehr Energie als es verbraucht

Nach einer Pressemitteilung der EnergieAgentur NRW vom Februar 2019

Das Felix-Fechenbach-Berufskolleg in Detmold produziert mehr Energie, als es verbraucht. Nach Abschluss der Sanierung im Jahr 2016 weist der Monitoring-Bericht nun aus, dass die Paneele auf den Dachflächen bilanziell einen Stromüberschuss von 42,5 MWh im ersten Betriebsjahr erzielten. Zudem konnte der Heizwärmebedarf im Vergleich zum Ausgangszustand um rund 80 Prozent reduziert werden.
Das Energiekonzept der Detmolder Schule wurde im Rahmen des Ideenwettbewerbs „Schule 2030“ vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) ausgezeichnet.

Nötige Sanierungsmaßnahmen am Berufskolleg

Rund 3.600 Schülerinnen und Schüler besuchen das Felix-Fechenbach-Berufskolleg mit seinen 58 Klassenräumen. Die Gebäude entstanden abschnittsweise zwischen 1954 und 1962. In ihrem Ursprungszustand bestand die tragende Konstruktion überwiegend aus 38,6 Zentimeter dicken Mauerwerkswänden (U-Wert als Maßzahl für die Transmissionswärmeverluste 1,19) und 20 Zentimeter dicken Stahlbetondecken. Die obersten Geschossdecken (U-Wert 2,69) und das Dach (U-Werte zwischen 2 und 2,5) waren nicht gedämmt. Veraltete Holzfenster, die teilweise durch Aluminiumfenster ersetzt waren, führten aufgrund ihrer hohen U-Werte (U-Wert 4,3) zu ungünstigen Transmissionswärmeverlusten. Die Beheizung der Gebäude erfolgte über einen Fernwärmeanschluss. Für die Abdeckung der Spitzenlasten sorgte ein Gasheizkessel. Die beheizte Nettogrundfläche (= Energiebezugsfläche EBF) beträgt 9.373 m, das beheizte Gebäudevolumen 38.076 m . Die Sanierung zwischen 2010 und 2016 kostete insgesamt rund 8,5 Millionen Euro.

Energieverbrauch durch Dämmung deutlich gesenkt

Die Sanierung musste bei laufendem Unterrichtsbetrieb erfolgen. Dadurch, dass vorgefertigte Fassadenelemente (Holztafelelemente) verbaut wurden, konnte der Zeitaufwand erheblich reduziert werden. Die Elemente wurden nach einem 3-D-Scan der Fassade passgenau gefertigt. Der Raum zwischen den Holzstegen ist mit Zellulose-Einblasdämmung befüllt.
Als Fenster wurden neu entwickelte Passivhausfenster mit Dreifach-Verglasung in glasleistenlosen Holz-Aluminium-Rahmen verbaut. Die Dämmung der obersten Geschossdecke erfolgte – wie bei den Außenwänden – durch den Einbau vorgefertigter Holztafelelemente. Auch hier sind die Zwischenräume mit Zellulose- Einblasdämmung befüllt.
Die statisch notwendigen wärmebrückenrelevanten Stahlbeton-Widerlager der Sparrendachkonstruktion bekamen einen Schott aus Vakuumdämmung verpasst. Auf die bestehende Bodenplatte wurde eine Vakuumdämmung aufgebracht, auf der der neue Fußbodenaufbau aus Holzweichfaser, Estrich und Linoleum-Belag montiert wurde.
Der Energieverbrauch der biomasse-basierten Fernwärme-Heizung beträgt im Klassenraum rund 24 kWh/(m²a) und konnte im Vergleich zum Ausgangszustand um mehr als 80 Prozent reduziert werden. Bei Tiefbauarbeiten wurden die Zuleitungen erneuert und gedämmt. Die deutlich verbesserte Gebäudedämmung ermöglicht es, die Vorlauftemperaturen der Heizung zu senken.

Die aktuellen U-Werte:
Außenwand: 0,10 (W/m2K)
Fenster: 0,73 (W/m
2K)
Oberste Geschossdecke: 0,12 (W/m
2K)
Dach: 0,12 (W/m
2K)

Hybrides Lüftungskonzept für die Klassenzimmer

Zur Belüftung der Klassenzimmer kommt ein hybrides Lüftungskonzept zum Einsatz: Es besteht überwiegend aus der Kombination dezentraler Lüftungsgeräte und einer manuellen Fensterlüftung. Der Wärmerückgewinnungsgrad der Anlagen liegt bei rund 85 Prozent. Die

Regulierung der Lüftungsanlage erfolgt bedarfs- und raumbezogen. Die dezentralen Lüftungsgeräte werden sowohl Zeit- als auch CO – gesteuert betrieben. In heißen Sommerphasen werden die Gebäude durch eine Nachtlüftung gekühlt. Dabei benötigt die Lüftungsanlage keine zusätzlichen Kühlaggregate. Die massiven Bauteile speichern die kühlere Temperatur der Nachtluft und geben sie am folgenden Tag ab. Im Umkehrfall kann die von den internen Wärmequellen abstrahlende Wärme gespeichert und zeitversetzt zur Erwärmung abgegeben werden.

Strombedarf durch selbst erzeugten Strom komplett gedeckt

In die Dachflächen der Gebäude sind PV-Module mit einer Gesamtmodulfläche von 2.768 m integriert. Die PV-Anlage hat eine Leistung von 352 kWp. Dem Jahresertrag von rund 285.630 kWh steht ein Strombedarf von lediglich 122.263 kWh/a gegenüber. Der Strombedarf wird komplett durch den selbst erzeugten Strom gedeckt, die Überproduktion wird in das öffentliche Netz eingespeist. In zwei separaten Klassenzimmer wird der Stromverbrauch für ein regelmäßiges Monitoring erfasst: Die größten Stromverbraucher sind dabei das Whiteboard und der Lehrer-PC mit rund 4,3 kWh/(m a). Ein dezentrales Lüftungsgerät verbraucht zwischen 2,3 und 3,3 kWh/(m a) – in Abhängigkeit von Belegungsdichte und Unterrichtszeiten. Die tageslichtgesteuerte Beleuchtung benötigt 1,7 bis 2,0 kWh/(m a). Bei der Beleuchtung wurden weitgehend bereits vorhandene präsenz- und tageslichtgesteuerte Leuchtstoffampen beibehalten. In den restlichen Bereichen wurde LED-Technik eingebaut.

Positive Bilanz

Ein von der der Hochschule Ostwestfalen-Lippe seit Abschluss der Sanierung umgesetztes Monitoring belegt, dass die Schule das Ziel der primärenergetischen Plusenergiebilanz bereits seit der Fertigstellung 2016 erreicht hat Die Sanierung reduzierte den Endenergieverbrauch für Wärme um ca. 65 Prozent.

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