Leitfaden Sporthallen-Sanierung - Bremer Energie-Konsens
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<strong>Sporthallen</strong><br />
energetisch sanieren<br />
<strong>Leitfaden</strong> zur <strong>Energie</strong>einsparung<br />
am Beispiel des TV Bremen-Walle 1875
Vielzahl der <strong>Sporthallen</strong> in Nordwestdeutschland ist<br />
dringend sanierungsbedürftig – nicht nur in energetischer<br />
Hinsicht. Undichte Dächer, schlechte Luft, veraltete Sanitäranlagen,<br />
Schimmelpilzbefall – all das beeinträchtigt den Spaß<br />
beim Sport. Um Mitglieder zu halten, angemessene Trainingsbedingungen<br />
zu gewährleisten, Betriebskosten zu sen-<br />
InhaltEine<br />
ken und den konkurrierenden Angeboten der Fitnessstudios<br />
Stand zu halten, müssen Vereine ihre <strong>Sporthallen</strong> zeitgemäß<br />
modernisieren.<br />
Vorwort 3<br />
Kapitel 1: Auf die Plätze... 4<br />
1. Die Ausgangssituation 5<br />
2. <strong>Sanierung</strong> statt Neubau 5<br />
Kapitel 2: ...fertig... 6<br />
1. Bestandsaufnahme 7<br />
2. Förderprogramme für Sportvereine 9<br />
Kapitel 3: ...los! 10<br />
1. Maßnahmen Hochbau 11<br />
2. Heizung und Lüftung 14<br />
3. Elektroinstallation 15<br />
4. Wassersparmaßnahmen 16<br />
Kapitel 4: Erfolgskontrolle 18<br />
1. Qualitätssicherung 19<br />
2. Primärenergiebedarf 20<br />
3. Thermisches Verhalten 21<br />
4. Verbrauchsanalyse 23<br />
5. Monitoring 24<br />
Kapitel 5: Zieleinlauf 26<br />
1. So hat der Verein die <strong>Sanierung</strong> erlebt 27<br />
2. Resümee 28<br />
Glossar 29<br />
Quellen 30<br />
Die Beteiligten | Impressum 31<br />
Vorwort<br />
Häufig fehlt dafür jedoch das Bewusstsein und somit die Bereitschaft,<br />
finanzielle Mittel für eine nachhaltige <strong>Sanierung</strong><br />
freizustellen. Mindestens genauso hemmend ist der Mangel<br />
an technischem Know-how. Wie <strong>Sanierung</strong>en energetisch<br />
wirksam und wirtschaftlich umzusetzen sind, kann von Vereinsvorständen<br />
verständlicherweise nicht beantwortet werden.<br />
Und auch verwaltende Kommunen haben nicht immer<br />
Experten in den eigenen Reihen.<br />
In diesem Sinne: Auf die Plätze, fertig los!<br />
Der vorliegende <strong>Leitfaden</strong> ist genau für diese Situation entwickelt<br />
worden. Er gibt Hinweise für gezielte Planungsschritte<br />
und effiziente Umsetzungsmaßnahmen – immer mit Blick<br />
auf das Ziel, notwendige <strong>Sanierung</strong>sarbeiten mit einer nachhaltigen,<br />
energieeffizienten Modernisierung zu verbinden.<br />
Auch Einzelmaßnahmen können so ausgeführt werden, dass<br />
sie langfristig finanzielle Einsparungen bei den Nebenkosten<br />
bedeuten. Zusätzliche Vorteile: Mehr Komfort für die Sportler<br />
und ein Beitrag zum Klimaschutz.<br />
Ausgangspunkt dieses <strong>Leitfaden</strong>s ist die modellhafte <strong>Sanierung</strong><br />
der Halle des TV Bremen-Walle 1875 e. V., einer <strong>Sporthallen</strong>variante,<br />
die zigfach im Nordwesten Deutschlands<br />
steht. Auf diese Weise treffen im vorliegenden Heft grundsätzliche<br />
Informationen und wertvolle Erfahrungswerte aus<br />
der Praxis aufeinander. Eine ideale Grundlage, um gut vorbereitet<br />
in ein eigenes <strong>Sanierung</strong>svorhaben zu starten.
Kapitel<br />
1<br />
Die Ausgangssituation<br />
Auf die Plätze... 1<br />
Der Kontostand gab den Anstoß: Bei der jährlichen Überprüfung<br />
seiner Einnahmen und Ausgaben fielen dem „TV<br />
Bremen-Walle 1875“ (damals „TV Bremen 1875“) die eklatant<br />
gestiegenen Kosten für den <strong>Energie</strong>verbrauch der vereinseigenen<br />
Halle ins Auge. Eine grundlegende <strong>Sanierung</strong><br />
der Sporthalle war nach langen Jahren des ‚Weiter so’ unausweichlich.<br />
Über kurz oder lang hätten die Kosten für <strong>Energie</strong><br />
die finanziellen Möglichkeiten des Vereins überfordert – ganz<br />
abgesehen davon, dass sich die Klagen der Sportler über zu<br />
niedrige Temperaturen in der Sporthalle gerade in der kalten<br />
Jahreszeit mehrten. „Wir müssen da ran!“, meinte der<br />
1. Vorsitzende Hinze Walter und initiierte unter Federführung<br />
eines <strong>Energie</strong>beratungsbüros ein Projektkonsortium aus<br />
Wissenschaft und Praxis, das Möglichkeiten und Grenzen einer<br />
<strong>Sanierung</strong> Schritt für Schritt untersuchen sollte. Zugleich<br />
wurde die Suche nach Fördermöglichkeiten für eine grundlegende<br />
energetische <strong>Sanierung</strong> auf kommunaler Ebene sowie<br />
auf Landes- und Bundesebene aufgenommen.<br />
In der Folge entstanden die Forschungsprojekte:<br />
„MeTuSa-lem“ (2004-2006) und<br />
„BREHASA1875“ (2008-2010).<br />
Sie beinhalteten:<br />
• energetische Bestandsaufnahme<br />
• Planung von <strong>Sanierung</strong>svarianten<br />
• messtechnische Begleitung, Vorher-Nachher-Vergleich,<br />
Simulation<br />
• Umsetzung einer <strong>Sanierung</strong>svariante<br />
mit Passivhauselementen<br />
• umfassende Qualitätssicherung und zukunftsweisende<br />
wissenschaftliche Untersuchungen („Wärmesee“)<br />
Bestandteile der <strong>Sanierung</strong> waren schließlich:<br />
• Dach und Oberlichtband<br />
• Außenwände<br />
• Fenster und Türen<br />
• Fundamente (Perimeterdämmung)<br />
• Heizung (Halle und Nebenräume)<br />
• Lüftung (natürlich und maschinell)<br />
• Elektrotechnik (Beleuchtung und Steuerung)<br />
• Wassermanagement (Duschen und WC’s)<br />
Die Projektbeteiligten – Hochschulen sowie Architektur- und<br />
Ingenieurbüros – haben im Vorfeld sehr unterschiedliche Lösungsansätze<br />
entwickelt, die alle zu einer erheblichen energetischen<br />
Verbesserung der Sporthalle beigetragen hätten.<br />
Nach dem Motto „Wenn schon, denn schon“ wurde die<br />
<strong>Sanierung</strong> schließlich mit Hilfe von Passivhaus-Elementen<br />
realisiert, weil sich diese Variante als wirtschaftlich machbar<br />
herausstellte.<br />
Info<br />
Die jährlichen Heizenergieverluste<br />
des TV Bremen-Walle 1875 betrugen<br />
287 kWh/(m 2 a). Sie verteilten sich wie folgt:<br />
2<br />
Förderer „Modellhafte <strong>Sporthallen</strong>sanierung BREHASA1875“<br />
Deutsche Bundesstiftung Umwelt<br />
Osnabrück<br />
Klimaschutzagentur energiekonsens<br />
Bremen<br />
<strong>Sanierung</strong> statt Neubau<br />
Eine attraktive und kostengünstige Alternative zum Neubau<br />
von <strong>Sporthallen</strong> ist deren <strong>Sanierung</strong>. Für die <strong>Sanierung</strong> kann<br />
mit zwölf Monaten reiner Bauzeit und mit <strong>Sanierung</strong>skosten<br />
von 600 bis 800 EUR/m² Nutzfläche gerechnet werden. Mit<br />
Planung, Ausschreibung und Vergabe sind es 20 - 24 Monate.<br />
Ein Neubau dagegen benötigt in Summe bis zu 40 Monaten<br />
und inklusive Abriss und Entsorgung sind Kosten von 1.000<br />
bis 1.500 EUR/m² anzusetzen.<br />
Ein weiterer Vorteil der <strong>Sanierung</strong>svariante ist der Erhalt der<br />
„Grauen <strong>Energie</strong>“ des Bestandsgebäudes. Der <strong>Energie</strong>aufwand<br />
bei der Herstellung der Baustoffe und Gewerke kann<br />
bei einer <strong>Sanierung</strong> zu großen Teilen eingespart werden. Der<br />
<strong>Energie</strong>aufwand zur Herstellung von Zement, Beton und Ziegelsteinen<br />
etc. ist immens und die Weiterverwendung dieser<br />
Stoffe schlägt sich positiv im „CO 2 -Fußabdruck“ des sanierten<br />
Gebäudes nieder.<br />
Bundesinstitut für Sportwissenschaft<br />
Bonn<br />
Senator für Umwelt, Bau und Verkehr<br />
Bremen<br />
Senator für Inneres und Sport<br />
Bremen<br />
19,6 Lüftungsheizung<br />
14,6 Dach mit Lichtband<br />
24,4 Außenwände<br />
9,7 Fenster<br />
15,2 Hallenboden<br />
2,2 Warmwasserbereitung<br />
14,3 nicht detailliert zu erfassende Verluste<br />
5
Kapitel<br />
2<br />
...fertig...<br />
1<br />
Bestandsaufnahme<br />
Eine <strong>Sanierung</strong> startet mit der Bestandsaufnahme. Dazu<br />
werden folgende Unterlagen zur Bautechnik, zum Wärmedämmstandard,<br />
zu Gebäude-, Sanitär- und Elektrotechnik<br />
verwendet:<br />
• Grundrisse, Schnitte und Ansichten<br />
• Detailplanung<br />
• Sanitär- und Elektropläne<br />
• Heizungs- und Lüftungspläne<br />
• Baubeschreibung und Baugenehmigung<br />
• Standsicherheitsnachweis<br />
• Verbrauchsdaten<br />
• Dokumente über Reparaturen und Teilsanierungen<br />
Diese Unterlagen bildeten die Grundlage für die Bestandsaufnahme<br />
in Form eines detaillierten Raumbuchs. Es umfasst<br />
die Bereiche Hochbau und Technik.<br />
Der Bereich Hochbau befasst sich ausschließlich mit der Bausubstanz<br />
und dem Zustand der Bauteile (Wände/Fenster/<br />
Decken/Böden usw.). Es werden Raum für Raum die Angaben<br />
aus den Bestandsunterlagen überprüft, der Zustand<br />
und Auffälligkeiten festgehalten. Die Dokumentation bildet<br />
dann die Grundlage für weitergehende Untersuchungen der<br />
Bausubstanz.<br />
Der Bereich Technik beschäftigt sich mit den Komponenten<br />
Heizung, Lüftung, Wasser und Beleuchtung. Auch hier wird<br />
wie beim Hochbau Raum für Raum der Bestand auf seine<br />
Funktionsfähigkeit und seine <strong>Energie</strong>effizienz analysiert.<br />
Bei komplexen baulichen und anlagentechnischen Situationen<br />
kann es notwendig werden, neben den üblichen Methoden<br />
zur Feststellung der baulichen Situation weitere Untersuchungen<br />
vorzunehmen, beispielweise thermografische<br />
Untersuchungen durchzuführen, Wärmebrücken und <strong>Energie</strong>verbräuche<br />
zu berechnen oder auch die <strong>Energie</strong>ströme in<br />
einzelnen Gebäudeteilen zu erheben.<br />
Um Möglichkeiten und Grenzen von <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen<br />
auszuloten, sollten verschiedene Varianten untersucht<br />
werden. Die Ergebnisse geben eine konkrete Orientierung<br />
im Hinblick auf erreichbare <strong>Energie</strong>einsparpotentiale und<br />
deren wirtschaftliche Realisierung.<br />
Expertentipp<br />
Nicht ohne integrales <strong>Energie</strong>konzept!<br />
Ein Primärenergiekennwert zum Heizen, Lüften, Kühlen und<br />
Beleuchten von 100-120 kWh/(m 2 a) ist nach dem Stand der<br />
Technik ein realistisch zu erreichender Zielwert.<br />
Voraussetzung ist die Erarbeitung eines integralen <strong>Energie</strong>konzeptes<br />
– mit klimagerechtem Bauwerk und abgestimmter<br />
Gebäudetechnik – unter Einbeziehung fachlicher Berater und<br />
aller relevanten Entscheidungsträger. <strong>Energie</strong>sparen ist immer<br />
eine Gemeinschaftsaufgabe.<br />
Im Falle des TV Bremen-Walle 1875 wurden<br />
vier <strong>Sanierung</strong>smöglichkeiten betrachtet:<br />
1. fachgerechte Instandsetzung<br />
Minimallösung unter Beibehaltung des ursprünglichen<br />
Zustandes unter Einhaltung der aktuellen Regeln der<br />
Technik<br />
2. EnEV – Standard<br />
zusätzlich Einhaltung des energetisch geforderten<br />
Standards nach EnEV 2007<br />
3. Niedrigenergiehausstandard<br />
wie zum Zeitpunkt der Untersuchung durch die dena<br />
definiert, in etwa EnEV 2009<br />
4. weitestgehende Annäherung an den Passivhausstandard<br />
durch passivhaustaugliche Maßnahmen wie Dämmung<br />
mit hoher Stärke, Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung<br />
und Minimierung von Wärmebrücken konnten die<br />
Anforderungen der EnEV2009 sogar noch unterschritten<br />
werden<br />
Die Wirtschaftlichkeitsberechnungen zeigten auf, dass in diesem Fall<br />
der Einsatz von Passivhaus-Elementen sinnvoll und richtig ist.<br />
7
Wichtiges auf einen Blick !<br />
• Eine umfassende Bestandsaufnahme ist Grundvoraussetzung für eine<br />
zielgerichtete <strong>Sanierung</strong> und zahlt sich in jedem Fall aus.<br />
• Vorhandene Dokumente zum Bau und Betrieb des Gebäudes (Zeich-<br />
nungen, Baubeschreibungen, Leistungsbeschreibungen, Verbrauchs-<br />
angaben etc. ) erleichtern den Einstieg in die <strong>Sanierung</strong>saufgabe<br />
und zeigen Möglichkeiten und Grenzen der <strong>Sanierung</strong> auf.<br />
• Das Instrument des Raumbuches erlaubt die Konzeptarbeit im Detail.<br />
Es sollte integraler Bestandteil eines jeden <strong>Sanierung</strong>svorhabens sein.<br />
• Thermographische Aufnahmen in der kalten Jahreszeit (insbesondere<br />
Innenthermographie) sind bestens geeignet, thermische Schwachstellen<br />
zu dokumentieren.<br />
2<br />
Förderprogramme<br />
für Sportvereine<br />
Wie bereits eingangs festgehalten, hat kaum ein Sportverein<br />
genügend finanzielle Mittel, um umfangreiche <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen<br />
durchzuführen. Die schwierigste Aufgabe eines<br />
Vorstandes – ob ehrenamtlich geführt oder mit hauptamtlichen<br />
Geschäftsführer – ist es daher, die Finanzierung der<br />
Maßnahmen sicherzustellen. Zwar können Mitgliederbeiträge<br />
mit Hinweis auf die notwendige <strong>Sanierung</strong> erhöht werden,<br />
allerdings nur in beschränktem Umfang. Die dadurch<br />
generierten Zusatzeinnahmen sind zudem nur ein Tropfen<br />
auf dem heißen Stein: je nach Größe des Vereins ergeben<br />
sich höchstens einige zehntausend Euro im Jahr.<br />
Auf Fördermittel zurückzugreifen ist daher ein sinnvoller,<br />
nahezu unvermeidbarer Schritt. Eine erste Orientierung bietet<br />
die online-Datenbank www.energiefoerderung.info.<br />
Dort gibt es aktuelle, qualifizierte und allgemein zugängliche<br />
Fachinformationen zu neuen <strong>Energie</strong>techniken und<br />
Förderprogrammen. Da die Förderlandschaft allerdings oft<br />
unübersichtlich, regional unterschiedlich und im Kleingedruckten<br />
komplex ist, empfiehlt es sich, bei der Suche nach<br />
den richtigen Fördertöpfen die Hilfe eines <strong>Energie</strong>beraters in<br />
Anspruch zu nehmen.<br />
So hat es auch der TV Bremen-Walle gemacht. Es gelang<br />
dem Verein am Ende, seine energetische <strong>Sanierung</strong> auf Passivhausstandard<br />
zu einem bundesweiten Modellprojekt zu<br />
machen. Dies ist zwar keine Standardlösung, aber es wird<br />
deutlich, dass eine ausführliche Prüfung aller Förderangebote<br />
mit der Begleitung eines <strong>Energie</strong>beraters lohnenswert<br />
sein kann.<br />
Der TV Bremen-Walle 1875 konnte auf diese Weise<br />
folgende Gelder von Förderern akquirieren:<br />
energiekonsens – die Klimaschützer, Bremen<br />
für messtechnische Begleitung<br />
Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück<br />
für die Umsetzung als Passivhaus<br />
Senator für Umwelt, Bau und Verkehr, Bremen<br />
für wassersparende Maßnahmen, wie Duschen,<br />
Spülungen und Wasserhähne<br />
Senator für Inneres und Sport; Sportamt, Bremen<br />
für Erhaltungsarbeiten an der Halle nach der<br />
Baubeschreibung<br />
Institut für Sportwissenschaft, Bonn<br />
für die wissenschaftliche Begleitung<br />
der Gesamtmaßnahme<br />
47 % Eigenleistung<br />
53 % Förderung<br />
Zum Vergleich:<br />
Die ab- bzw. aufgerundeten Einzelkosten der Baumaßnahmen<br />
verteilten sich wie folgt.<br />
Dachbinderverstärkung:<br />
70.000,- €<br />
Dachdämmung, 360mm stark mit neuem Lichtband:<br />
200.000,- €€<br />
Fassadendämmung, 300mm stark:<br />
300.000,-<br />
Perimeterdämmung, 100mm stark:<br />
30.000,- €€<br />
Heizung – Lüftung, mit Deckenstrahlplatten:<br />
250.000,- €€<br />
Beleuchtung in allen Räumen mit Bewegungsmeldern:<br />
150.000,- €€<br />
Fester und Türen, Dreifachverglasung und Einbruchssicher:<br />
50.000,- €<br />
Planungskosten für das Projektkonsortium:<br />
100.000,- €<br />
Damit belaufen sich die auf die Nutzfläche bezogenen <strong>Sanierung</strong>skosten<br />
(1,15 Mio EUR) auf etwa 770 EUR pro m 2 .<br />
Förderprogramme<br />
Die folgende Aufstellung gibt einen – sicherlich nicht vollständigen<br />
– Überblick zu aktuellen Förderprogrammen, die<br />
auch für Vereine, in jedem Fall aber für die Kommunen zutreffend<br />
sind. Details wie Förderbedingungen und Antragsverfahren<br />
entnehmen Sie bitte den jeweiligen Richtlinien:<br />
Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW )<br />
Sozial Investieren – Energetische Gebäudesanierung<br />
Energetische Stadtsanierung – Quartierskonzepte<br />
<strong>Energie</strong>effizient Sanieren<br />
(Kredit, Zuschuss und Baubegleitung)<br />
Bundesamt für Ausfuhrkontrolle (BAFA)<br />
Marktanreizprogramm zur Förderung erneuerbarer <strong>Energie</strong>n<br />
(Solar-Thermie, Biomasse, Wärmepumpe)<br />
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und<br />
Reaktorsicherheit (BMU)<br />
(Antragstellung über Projektträger Jülich PTJ)<br />
z.B. Klimaschutz-Teilkonzepte in öffentlichen Liegenschaften<br />
sowie auch Nutzerprojekte (Anreizmodelle für energiesparendes<br />
Verhalten der Nutzer z.B. fifty/fifty)<br />
<strong>Energie</strong>versorgungsunternehmen (EVUs)<br />
Auch die <strong>Energie</strong>versorger wie die swb AG, die EWE AG und<br />
kleinere kommunale Stadtwerke haben z.T. umfangreiche<br />
Förderprogramme, eine Nachfrage ist daher immer zu empfehlen.<br />
Sonstige<br />
Eine Nachfrage bei den Förderbanken der Länder (NBank<br />
in Niedersachsen; <strong>Bremer</strong> Aufbau Bank) kann in Einzelfällen<br />
auch eine Möglichkeit bieten.<br />
8 9
Kapitel<br />
3<br />
...los!<br />
<strong>Sanierung</strong> oder Neubau?<br />
Inhalte folgen noch.<br />
1<br />
Hochbau<br />
Grundsätzlich sind für den Hochbau folgende <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen<br />
möglich:<br />
• Dachdämmung<br />
• Austausch von Fenstern und Türen<br />
• Dämmung der Wände<br />
• Dämmung der Fundamente des Bodens<br />
• Verbesserung der Luftdichtheit<br />
• Reduzierung von Wärmebrücken<br />
Die Auswahl der einzelnen Maßnahmen orientiert sich an<br />
einer Auswertung nach Nachhaltigkeit der Maßnahmen,<br />
<strong>Energie</strong>effizienz und Kosteneffizienz. Es ist nicht zwingend<br />
notwendig, alle erforderlichen Maßnahmen gleichzeitig auszuführen,<br />
wichtig ist aber, dass die ausgewählten zueinander<br />
passen und nacheinander realisierbar sind.<br />
Die <strong>Sanierung</strong> der Sporthalle in Walle-Utbremen umfasste<br />
folgende Einzelmaßnahmen:<br />
Wärmedämmung der Außenwände<br />
Wärmedämmverbundsystem (WDVS) aus Polystyrol mit bis<br />
zu 30 cm Dämmstärke, lückenloser Übergang in den Perimeterbereich<br />
und an die Dachdämmung.<br />
Austausch der Fenster und Türen<br />
Einsatz einer 3-fach Wärmeschutzverglasung mit thermisch<br />
getrennten Glasabstandhaltern (warme Kante), (Uw circa<br />
0,9 W/m²K), Einbau der Rahmen in Dämmebene.<br />
Dachsanierung<br />
Es erfolgte eine neue Dacheindeckung aus Aluminium–Stehfalzprofilen<br />
(KAL-ZIP) und einer Wärmedämmung aus Mineralwolle,<br />
die zwischen und über den Koppelpfetten verlegt<br />
wurde (Dämmstärke bis zu 40 cm). Die notwendige Luftdichtheitsschicht<br />
diente zugleich als Dampfsperre.<br />
Lichtband<br />
Das Lichtband in Hallenlängsrichtung im Firstbereich wurde<br />
gegen ein zeitgemäßes Lichtband mit erheblich verbessertem<br />
U-Wert (U = 1,18 W/m²K) und sehr niedriger Gesamtenergiedurchlässigkeit<br />
(g = 0,18) ausgetauscht, um die Beleuchtung<br />
mit Tageslicht auch weiterhin zu ermöglichen.<br />
Expertentipp<br />
Größe der Glasflächen beachten!<br />
Kostenaufwändige Ganzglas- und Glasdoppelfassaden tragen<br />
maßgeblich zu Wärmeverlusten bei und bewirken insbesondere<br />
hohe Kühllasten. Glasflächenanteile von 30 bis max. 50 %<br />
der raumbezogenen Fassadenfläche und selektive Sonnenschutzverglasungen<br />
(U-Wert
Wärmedämmung<br />
Fundamentdämmung<br />
Da der Schwingboden der Halle erst wenige Jahre alt war,<br />
wurde die zunächst geplante Wärmedämmung der Gebäudesohle<br />
nicht realisiert. Zudem zeigten Wärmebrückenberechnungen,<br />
dass selbst bei Einhaltung des Mindestwärmeschutzes<br />
nach DIN 4108-2 („Wärmeschutz im Hochbau<br />
- Wärmedämmung und Wärmespeicherung - Anforderungen<br />
und Hinweise für Planung und Ausführung“) die geforderte<br />
Mindestoberflächentemperatur von 12,6° C im Übergangsbereich<br />
Sohle – Außenwand ohne Perimeterdämmung<br />
nicht erreichbar gewesen wäre. Die Lösung: Im Bereich der<br />
Fundamente wurde umlaufend bis zur Fundamentunterkante<br />
eine 10 cm dicke senkrechte Wärmedämmung aus extrudiertem<br />
Polystyrolhartschaum eingebaut.<br />
Innovative, L-förmige Perimeterdämmung am Hang<br />
An der nördlichen Längsseite weist die Sporthalle eine Außenwand<br />
aus Stahlbeton auf, die über 2,50 m Höhe an Erdreich<br />
grenzt. Um die Wand wegen der damit verbundenen<br />
hohen Baukosten nicht bis zur Unterkante des Streifenfundamentes<br />
aufgraben und die Perimeterdämmung bis zur Sohle<br />
Meter<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
Simulation der Temperaturverteilung im Erdreich an der Nordwand<br />
mit L-fömigem Frostschirm<br />
(Hallentemperatur = 21 °C, Außentemperatur = 0 °C)<br />
führen zu müssen, wurde im Bereich der erdberührten Hangseite<br />
eine neuartige Lösung realisiert, die von der Prämisse<br />
der Ausbildung eines sogenannten „Wärmesees“ unter dem<br />
Gebäude ausgeht:<br />
Es wurde eine Art „Frostschirm“ aus extrudierten Polystyrolhartschaumplatten<br />
eingebaut, der zunächst 1 Meter senkrecht<br />
(frostfreie Tiefe) verläuft und dann 1 Meter leicht nach<br />
außen geneigt in Form eines L ausgebildet wurde. Diese Art<br />
der Perimeterdämmung war bisher nicht bekannt, so dass<br />
für deren Wirkung weder Erfahrungs- noch Bemessungswerte<br />
existierten. Aus diesem Grund wurde die Hallensanierung<br />
durch Temperaturmessungen im Erdreich messtechnisch begleitet,<br />
um auf Basis von Vorher-Nachher-Vergleichen die<br />
Wirksamkeit dieser innovativen Variante der Perimeterdämmung<br />
rechnerisch belegen zu können. Die Auswertung ergab,<br />
dass die Wirksamkeit dieser innovativen Variante der<br />
Perimeterdämmung mit der einer flächig bis zum Fundament<br />
geführten Dämmung vergleichbar ist.<br />
0 1 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15<br />
Meter<br />
°C<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Wichtiges auf einen Blick !<br />
• Grundsätzlich sollte eine „<strong>Sanierung</strong>shierarchie“ aufgestellt werden, die<br />
folgende Aspekte berücksichtigt: Nachhaltigkeit der Maßnahmen,<br />
<strong>Energie</strong>effizienz und Kosteneffizienz.<br />
• Für die Wärmedämmung der Gebäudehülle (Außenwände, Fenster und<br />
Türen sowie Dach) stehen hinlänglich erprobte und bekannte Methoden<br />
und Verfahren zur Verfügung. Sie stellt keine besondere Herausforderung<br />
dar.<br />
• Der Ersatz, ggf. auch der Neueinbau, von modernen Lichtbändern im<br />
Dachbereich verbessert die Tageslichtnutzung.<br />
• Bei nicht unterkellerten Hallen ist eine Perimeterdämmung zur Ausbildung<br />
eines „Wärmesees“ sinnvoll, unter Umständen sogar notwendig.<br />
Sie ist sehr leicht realisierbar.<br />
• Berechnungen des U-Wertes gegen Erdreich sollten generell nach<br />
DIN 13370 „Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Wärmeübertragung<br />
über das Erdreich – Berechnungsverfahren“ erfolgen.<br />
• Bei unterkellerten Hallen ist eine Perimeterdämmung in Form des<br />
beschriebenen L-fömigen Frostschirms infolge Ausbildung des<br />
„Wärmesees“ eine kostengünstige Lösung zur Wärmedämmung<br />
gegen Erdreich.<br />
• Ein Wärmesee kann sich nur einstellen, wenn der Grundwasserspiegel<br />
mehrere Meter tief liegt.<br />
12 13
2<br />
Heizung und Lüftung<br />
Das Konzept der Sporthalle in Bremen-Walle beruht auf einer<br />
Warmwasserheizung mit Heizflächen in Form von Deckenstrahlplatten<br />
und einer natürlichen, bedarfsgerechten<br />
Belüftung der Halle über gesteuerte Lüftungsfenster. Beide<br />
Maßnahmen zusammen konnten den Zielkonflikt „geringe<br />
Automatische<br />
Fensterlüftung<br />
Brauchwasser-<br />
Speicher, 500 l<br />
Legionellenprophylaxe,<br />
Anodix<br />
Deckenstrahlplatten<br />
Heizungssystem<br />
Die alte, enorm energieintensive Luftheizung wurde durch<br />
eine energetisch optimierte Warmwasserheizung mit Deckenstrahlplatten<br />
ersetzt. Diese sind an ihrer Oberseite gedämmt,<br />
um eine Lufterwärmung unterhalb der Dachfläche weitestgehend<br />
zu vermeiden. Infolge des hohen Strahlungsanteils<br />
der Heizflächen kann die Halle so mit geringeren Temperaturen<br />
bei gleichen Behaglichkeitsverhältnissen betrieben werden,<br />
und die Transmissionswärmeverluste verringern sich.<br />
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nun bei der Be- und<br />
Entlüftung der Halle die Luft nicht mehr wie im Altzustand<br />
notwendig auf deutlich mehr als 20°C (unter dem Dach nicht<br />
selten auf mehr als 30°C) erwärmt werden muss, sondern<br />
deutlich kühlere Luft gegen die Außenluft ausgetauscht wird.<br />
Die Wärmeerzeugung und die Heizungsverteilung einschließlich<br />
aller Pumpen wurden ausgetauscht. Ersetzt wurde<br />
der Kessel durch eine Brennwertanlage, die von 16 - 170 kW<br />
modulierend stets mit gleichem Wirkungsgrad verbrauchsoptimiert<br />
arbeitet. Die vergleichsweise hohe maximale Heizlast<br />
liegt darin begründet, dass neben der <strong>Sanierung</strong> der Sporthalle<br />
ein Hallenanbau – ebenfalls unter Verwendung von<br />
Passivhauselementen – erfolgen sollte.<br />
Wärmeverluste durch Heizung und Lüftung versus Komfort<br />
und Behaglichkeit“ lösen und den <strong>Energie</strong>bedarf für Heizung<br />
und Lüftung drastisch senken. Die Gefahr, nach der <strong>Sanierung</strong><br />
in der Halle unbehagliche Raumluftzustände zu erleben,<br />
wurde damit ausgeräumt.<br />
Kreuzstrom-<br />
Wärmetauscher<br />
Brauchwasserzirkulation<br />
Sanitärräume, Gaststätte<br />
Brennwert-Kessel<br />
4 Heizkreise<br />
Drehzahlvariable Pumpen<br />
Wärmezähler<br />
Lüftungssystem – Bedarfsgerechte Fensterlüftung der Halle<br />
An der Hallenlängsseite und an beiden Giebelseiten wurden<br />
kleine Fensteröffnungen angelegt und Fenster mit elektromotorischem<br />
Antrieb eingebaut. Diese haben die Aufgabe<br />
der Querlüftung, wenn die Lüftungsmöglichkeiten über<br />
das Lichtband nicht genutzt werden können oder sollen.<br />
Die Steuerung dieser Fenster erfolgt über das Gebäudebussystem<br />
zeitgesteuert bzw. abhängig von der CO 2 -Messung<br />
in der Halle und der Belegung der Umkleideräume. Auf diese<br />
Weise konnte eine weitestgehend freie Lüftung der Sporthalle<br />
bei befriedigender Luftqualität und gutem thermischen<br />
Komfort erreicht werden.<br />
Expertentipp<br />
Auf integrale Lüftungsplanung setzen!<br />
Große Querschnitte für die Luftführung – z.B. auch durch<br />
Nutzung von Erschließungswegen oder Lufträumen des Gebäudes<br />
zur Luftverteilung/-sammlung – verringern die Druckverluste<br />
und damit die notwendige Antriebsenergie für Ventilatoren.<br />
Möglichkeiten zur Fensterlüftung (außerhalb der<br />
Heizperiode) erhöhen deutlich die Nutzerzufriedenheit. Der<br />
konsequente Einsatz emissionsarmer Materialien ermöglicht<br />
geringere notwendige Luftvolumenströme.<br />
Kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung<br />
im Umkleide- und Duschbereich sowie im Restaurant<br />
Um die verbrauchte und feuchte Luft aus den Umkleide- und<br />
Duschbereichen zu erneuern, wird die für diese Bereiche benötigte<br />
Zuluft quer durch die Halle über die Hallenfenster<br />
angesaugt. Die aus der Halle kommende und damit bereits<br />
vorerwärmte Zuluft wird durch ein Lüftergerät mit Kreuzstromwärmetauscher<br />
geleitet, welches der aus den Umkleiden<br />
und Duschen abgesaugten Luft Wärme entzieht und<br />
in den Lüftungskreislauf zurückführt. Ganz ähnlich wird die<br />
Lüftung des Restaurants samt Küche gewährleistet. Ungeachtet<br />
dessen ist dort aber auch eine ‚normale‘ Lüftung über<br />
die Fenster möglich.<br />
3<br />
Elektroinstallation<br />
Für die Steuerung aller Funktionen im Bereich Beleuchtung,<br />
Lüftung und Sicherheit ist ein KNX/EIB-Bussystem installiert<br />
worden. Komplexere Steuer- und Regelungsfunktionen übernimmt<br />
eine an das Bussystem gekoppelte speicherprogrammierbare<br />
Steuerung, die auch über einen Ethernetanschluss<br />
verfügt und damit prinzipiell eine Fernwartung des Systems<br />
unterstützt.<br />
Expertentipp<br />
Auf die richtigen Leuchtmittel achten!<br />
Eine wichtige Voraussetzung ist die Auswahl von Leuchtmitteln<br />
mit hoher Lichtausbeute (>80 Im/Watt) und Leuchten<br />
mit entsprechendem Leuchtenbetriebswirkungsgrad (>70 %).<br />
Eine automatisierte Abschaltung bei Abwesenheit sowie tageslichtabhängiges<br />
Dimmen verringern den <strong>Energie</strong>verbrauch zusätzlich.<br />
Steuerung der Hallenbeleuchtung<br />
Die Halle ist mit modernen, dimmbaren Leuchten ausgestattet:<br />
48 x 240 W, entsprechend 13 W/m² Hallenfläche für 500<br />
Lux als wettkampftaugliche Beleuchtungsstärke. Da tagsüber<br />
durch das Lichtband bereits eine weitgehend ausreichende<br />
Beleuchtung der Halle gewährleistet ist, werden die Leuchten<br />
mit Hilfe von Helligkeitsreglern nur nach Bedarf zugeschaltet<br />
und soweit gedimmt, dass eine für den Sportbetrieb<br />
ausreichende Beleuchtung in der gesamten Halle gegeben<br />
ist. Eine für Wettkämpfe notwendige, erhöhte Beleuchtungsstärke<br />
kann im Bedarfsfall durch autorisiertes Personal per<br />
Schlüsselschalter geschaltet werden. Durch einen Softanlauf<br />
beim Einschalten der Leuchten wird eine hohe Lebensdauer<br />
der Leuchtmittel erreicht. Die Beleuchtung der Halle und des<br />
Sozialbereiches wird automatisch abgeschaltet, wenn sich im<br />
jeweiligen Raum keine Personen aufhalten.<br />
Expertentipp<br />
Wärme- und Kältebereitstellung mit<br />
minimalen Primärenergiekennwerten<br />
Bei Systemdesign und -dimensionierung sind hohe Jahresnutzungsgrade/-arbeitszahlen<br />
anzustreben, wobei insbesondere<br />
der Teillastbetrieb berücksichtigt werden muss. Regenerative<br />
<strong>Energie</strong>träger sowie natürliche Wärmequellen weisen die<br />
günstigsten Primärenergiefaktoren auf. Einen besonders hohen<br />
Synergieeffekt besitzen Systeme, die Erdsonden/Grundwasser<br />
für Flächenkühlung bzw. -heizung in Kombination mit<br />
einer Wärmepumpe nutzen.<br />
Sicherheit<br />
Die eingebauten Präsenzmelder sind über die KNX/EIB-Anlage<br />
zusätzlich auf die Einbruchmeldeanlage aufgeschaltet.<br />
Zugleich wurden zur Erhöhung der Sicherheit Notleuchten<br />
und Fluchtwegleuchten installiert.<br />
Expertentipp<br />
Tageslicht nutzen!<br />
Eine hohe Tageslichtverfügbarkeit wird durch die Beibehaltung<br />
des Lichtbandes in der Dachfläche erreicht. Externe Verbauungen<br />
oder tiefe Fassaden verringern den Lichteintrag bei diffusem<br />
Himmel z. T. erheblich. Bei der Auswahl von Sonnen- und<br />
Blendschutzsystemen sind der Ausblick nach draußen sowie<br />
gleichzeitige Tageslichtnutzung zu berücksichtigen.<br />
14 15
16<br />
4<br />
Wassersparmaßnahmen<br />
Die <strong>Sanierung</strong> der Sporthalle des TV Bremen-Walle diente<br />
dazu, Ressourcen zu schonen. Neben der <strong>Energie</strong>einsparung<br />
gehörten daher auch Wassersparmaßnahmen zum Konzept.<br />
Wassersparduschen mit Perlatoren<br />
Die alten Duscharmaturen mit manueller Mischeinheit und<br />
über 20 l/min Durchfluss wurden gegen neue ausgetauscht.<br />
Sie kommen mit 9 l/min Durchfluss aus, weisen einen Verbrühschutz<br />
auf und laufen über einen Drücker nur eine bestimmte<br />
Zeit lang.<br />
Wasser sparende Waschbeckenarmaturen<br />
Die alten Waschbeckenarmaturen mit manueller Mischeinheit<br />
und über 10 l/min Durchfluss wurden gegen neue ausgetauscht,<br />
die mit 4 l/min Durchfluss auskommen und über<br />
einen Drücker nur eine bestimmte Zeit lang laufen. Zudem<br />
erfolgte im Erdgeschoss nur noch der Anschluss an die Kaltwasserleitung,<br />
während die Waschbecken im Obergeschoss<br />
wegen der vorhandenen Vereinsgaststätte einen Warmwasseranschluss<br />
benötigten.<br />
Wasser sparende Urinalspülungen<br />
Die alte Drückerbetätigung mit hohem Durchfluss wurde gegen<br />
neue sensorgesteuerte Spülungen mit deutlich geringerem<br />
Durchfluss getauscht.<br />
Expertentipp<br />
Kaltwasser-Zähler installieren!<br />
Es ist sinnvoll zur Erfassung des Warmwasserverbrauches<br />
einen Kaltwasser-Zähler unmittelbar vor den WW-Speicher<br />
zu installieren. Damit kann mit wenig Aufwand der gesamte<br />
Wasserverbrauch getrennt nach Warmwasser für Duschen<br />
etc. und anderen (nicht energierelevanten) Anwendungen<br />
(Toilettenspülung) erfasst und gewisse Nutzereinflüsse erkennbar<br />
gemacht werden.<br />
Wasser sparende WC-Spülkästen mit Stoppfunktion<br />
Die alten Spülungen und Spülkästen der WC-Anlagen wurden<br />
gegen neue Wasser sparende Kästen mit Kurzspül- und<br />
Stoppfunktion ausgetauscht.<br />
Anpassung der Zirkulation<br />
Die vorhandene Zirkulationsleitung wurde bis zu den Zapfstellen<br />
weitergeführt. Dies erfolgte nach der gültigen Trinkwasserverordnung.<br />
Alle erreichbaren Trinkwasserleitungen,<br />
auch die alten in den Decken, wurden im Zuge dieses Umbaus<br />
gedämmt, ebenso die Leitungen in den Metallduschkörpern.<br />
Wichtiges auf einen Blick !<br />
• Bei der Wärmeerzeugung auf bewährte Lösungen z.B. Brennwert-<br />
Technik zurückgreifen.<br />
• Heizflächen im Deckenbereich mit hohem Strahlungsanteil vermitteln<br />
ein hohes Maß an Behaglichkeit.<br />
• Soweit wie möglich sollte man auf natürliche Lüftung zurückgreifen.<br />
• In Umkleide- und Sanitärbereichen werden in der Regel aktive<br />
Lüftungssysteme benötigt.<br />
• Wärmerückgewinnung in Lüftungsanlagen ist heute eine Selbstverständlichkeit.<br />
• Der Einbau von Wasserspararmaturen ist mit wenig Aufwand<br />
realisierbar.<br />
• Moderne Beleuchtung verbessert den Komfort bei gleichzeitiger<br />
Reduzierung des Stromverbrauchs.<br />
• Intelligente Gebäudeinstallationstechnik ist unverzichtbar für das<br />
Erschließen von <strong>Energie</strong>einsparpotentialen über die reine Wärmedämmung<br />
hinaus. (z.B. zur Optimierung des gesamten Betriebes)<br />
• Ein Gebäudebussystem ermöglicht vernetzte, gewerkeübergreifende<br />
Automatisierungsfunktionen und eine zentrale Visualisierung und<br />
Bedienung.<br />
• Regelung und Steuerung müssen übersichtlich, im Betrieb leicht<br />
beherrschbar und wartungsfreundlich sein.<br />
• Durch Fernwartung sind einfache, unkritische Eingriffe in die Gebäudeautomation<br />
schnell und mit minimalem Aufwand möglich.<br />
17
Kapitel<br />
4<br />
Erfolgskontrolle<br />
<strong>Sanierung</strong> oder Neubau?<br />
Inhalte folgen noch.<br />
Qualitätssicherung<br />
Die energetische Qualitätssicherung während der Bauphase<br />
und nach der Fertigstellung stellt sicher, dass die gewünschten<br />
Qualitäts- und Verbrauchsziele tatsächlich erreicht und<br />
mögliche Mängel rechtzeitig behoben werden. Sie ergänzt<br />
die ohnehin durchzuführende bauliche Qualitätssicherung im<br />
Zuge der <strong>Sanierung</strong>, damit die <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen dauerhaft<br />
ihren Zweck erfüllen und die sanierten Hallen wirtschaftlich<br />
betrieben werden können.<br />
Bauliche Qualitätssicherung<br />
Bei der Planung der <strong>Sanierung</strong>smaßnahme wurde darauf<br />
Wert gelegt, dass die kritischen Stellen ‚wärmebrückenfrei’<br />
konstruiert und ausgeführt wurden. So wurde beispielsweise<br />
die Einbauebene der Fenster nach außen in die Dämmstoffebene<br />
etwa in die Mitte der Wandkonstruktion gerückt.<br />
Im Bereich der Fensterbänke schrägte man die 30 cm dicken<br />
Wärmedämmplatten ab, damit keine Hohlräume unterhalb<br />
der Fensterbank entstehen konnten. Klaffende Fugen in der<br />
WDVS-Dämmung wurden mit einem speziell zugelassenen<br />
Montageschaum (= 0,04 W/mK) verschlossen. Wie die thermografische<br />
Überprüfung zeigte, führte diese Methode zu<br />
guten Ergebnissen. Die Konsolen der Vorhangfassade wurden<br />
thermisch entkoppelt. Weiterhin wurde im Übergangsbereich<br />
Perimeter- zur Wanddämmung auf eine metallische<br />
Anschlagschiene verzichtet, indem die Wanddämmung unmittelbar<br />
auf die Perimeterdämmung gestellt und damit eine<br />
Wärmebrückenausbildung vermieden wurde.<br />
Messtechnische Qualitätssicherung<br />
Luftdichtheitstest („Blower Door“)<br />
Dadurch dass das Dach total saniert wurde, die Wände massiv<br />
ausgebildet sind und Türen sowie Fenster gemäß den Regeln<br />
der Technik an den Baukörper angeschlossen wurden,<br />
war die Gewährleistung einer hinreichenden Luftdichtheit<br />
keine besondere Herausforderung. Im Februar 2010, also<br />
mehr als ein Jahr nach Abschluss der <strong>Sanierung</strong>sarbeiten,<br />
wurde eine Luftdichtheitsmessung in Form einer Unterdruck-<br />
und Überdruckmessung durchgeführt, um den tatsächlichen<br />
Nutzungszustand dokumentieren zu können.<br />
Schon die Tatsache, dass nur eine Blower Door eingesetzt<br />
werden musste, erlaubte den Rückschluss, dass die sanierte<br />
Halle über eine gute Luftdichtheit verfügte.<br />
A<br />
1<br />
B<br />
C<br />
D<br />
Punkt A B C D E F<br />
T °C 12,7 13,7 5,3 16,0 16,4 14,1<br />
F<br />
E<br />
°C<br />
Der Mittelwert aus Unter- und Überdruckmessung betrug<br />
n 50 = 0,31 h -1 und lag damit deutlich unter dem Richtwert<br />
des Passivhausinstitutes von 0,6 h -1 . Örtliche Leckagen in<br />
der Gebäudehülle wurden bei Unterduck unter Zuhilfenahme<br />
einer Thermografiekamera gesucht, waren aber nicht<br />
feststellbar.<br />
Gebäudethermografie<br />
Eine Gebäudethermografie kann nur erfolgreich durchgeführt<br />
werden, wenn die Temperatur im Inneren des Gebäudes<br />
einen deutlichen Unterschied zur Temperatur der Umgebung<br />
aufweist. Aus diesem Grund werden thermografische<br />
Untersuchungen nur bei niedrigen Außentemperaturen<br />
durchgeführt. In Fall der Sporthalle des TV Bremen-Walle<br />
konnten vor, während und nach dem Umbau der Halle Thermografieaufnahmen<br />
von innen und außen gemacht werden.<br />
Die Thermografie der Ostwand zeigt im Alt-Zustand deutliche<br />
Wärmebrücken am Ortgang und an den Außenflächen<br />
der vorgesetzten Stahlbetonstützen. Nach der Verbesserung<br />
des Wärmeschutzes mit dem Wärmedämmverbundsystem<br />
(30 cm Dicke im Regelwandbereich und 10 cm Dicke im<br />
Stützenbereich) sind auf der Außenoberfläche kaum noch<br />
Temperaturunterschiede festzustellen.<br />
Auch die Innenthermografie der Nordwestecke der Sporthalle<br />
zeigte im Altzustand deutlich thermische Defizite. Die<br />
Traufe zeichnete sich als eklatante Wärmebrücke ab, gleiches<br />
galt für die Außenecke. Die Westwand wies gegenüber der<br />
Nordwand einen schlechteren Wärmeschutz auf, was einem<br />
veränderten Aufbau der Westwand geschuldet ist.<br />
Nach der <strong>Sanierung</strong> ist der Wärmeschutz deutlich verbessert.<br />
Zwischen den Bindern sind die im Zuge der <strong>Sanierung</strong> eingebrachten<br />
Deckenheizstrahlplatten erkennbar. Auch kann<br />
man die an beiden Wänden neu eingebauten Fenster erkennen,<br />
die der bedarfsgerechten Lüftung der Halle dienen. Der<br />
positive Nebeneffekt der Wärmedämmung, nämlich die hohen<br />
Oberflächentemperaturen insbesondere in den Eckbereichen,<br />
verhindert somit auch das Schimmel-Risiko in diesen<br />
kritischen Bereichen.<br />
25,0<br />
23,1<br />
21,3<br />
19,4<br />
17,5<br />
15,6<br />
13,8<br />
11,9<br />
10,0<br />
A<br />
F<br />
C<br />
B<br />
Punkt A B C D E F<br />
T °C 20,1 19,2 18,3 20,1 20,1 20,5<br />
D<br />
E<br />
19
2<br />
Primärenergiebedarf<br />
Um <strong>Sporthallen</strong> unabhängig vom Nutzerverhalten energetisch<br />
beurteilen zu können, wurde der Primärenergiebedarf<br />
vor und nach der <strong>Sanierung</strong> gemäß DIN V 18599 „Energetische<br />
Bewertung von Gebäuden; Berechnung des Nutz-,<br />
End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung,<br />
Trinkwarmwasser und Beleuchtung“ ermittelt.<br />
Anmerkungen zur den Berechnungsergebnissen:<br />
Die Berechnung einer Sporthalle mit dem PHPP-Tool ist<br />
normalerweise unproblematisch. Die aktuelle Version PHPP<br />
2012 ermöglicht die Bearbeitung von Nichtwohngebäuden<br />
mit einer Vielzahl von Lüftungsanlagen, allerdings dürfen<br />
diese nur eine Temperatur-Zone aufweisen. Die hier dargestellten<br />
Berechnungen wurden jedoch mit einer älteren Version<br />
des PHPP’S (1.6) gemacht. Daher waren vor allem die<br />
Abgrenzung der in den Gebäudekomplex integrierten Gaststätte<br />
mit einer gänzlich anderen Nutzung nicht vollständig<br />
und die dortigen Lüftungsverhältnisse nicht realitätskonform<br />
abbildbar – mit der Folge, dass diese Einschränkungen<br />
zu Abweichungen im Vergleich zu den Ergebnissen nach<br />
Zusätzlich wurde eine Berechnung nach den Vorgaben des<br />
Passivhausinstitutes durchgeführt. Für die Berechnung gemäß<br />
DIN V 18599 wurde die Software „<strong>Energie</strong>berater 7 PLUS“<br />
der Firma Hottgenroth verwendet, bei der Überprüfung nach<br />
den Passivhauskriterien das vom Passivhausinstitut Darmstadt<br />
entwickelte „PassivHausProjektierungsPaket“ (PHPP).<br />
Die Berechnung der sanierten Sporthalle nach DIN V 18599 ergab einen Primärenergiebedarf<br />
von 187 kWh/m²a. Vor der <strong>Sanierung</strong> war dieser mehr als dreimal so hoch und lag<br />
noch bei 641 kWh/m²a.<br />
Info<br />
EnEV<br />
-50%<br />
EnEV<br />
-30%<br />
100 200 300 400 500 600 700 EnEV 2009<br />
187<br />
kWh/m 2 a<br />
Nach der<br />
<strong>Sanierung</strong><br />
Neubau<br />
Altbau<br />
641<br />
kWh/m 2 a<br />
Vor der<br />
<strong>Sanierung</strong><br />
Gesamtbewertung<br />
Primärenergiebedarf<br />
A/V Verhältnis: 0,35 m 2 /m 3<br />
DIN V 18599 nach unten führten. Zudem wird derzeit auch<br />
die Überarbeitung der DIN 18599 selbst diskutiert, da die<br />
Anwendung in der Praxis immer wieder zu größeren Diskrepanzen<br />
führt.<br />
Vergleich der Ergebnisse:<br />
Mit dem vereinfachten Ansatz bei der älteren PHPP-Version<br />
ergab sich ein Primärenergiekennwert von 127 kWh/m²a,<br />
mit der Berechnung nach DIN 18599 etwa 187 kWh/m²a.<br />
Vergleicht man diese Werte mit dem Verbrauch für Erdgas<br />
und Strom nach der <strong>Sanierung</strong> (Messphase 2, siehe folgendes<br />
Kapitel) und rechnet diesen in Primärenergie um, so ergibt<br />
sich ein Primärenergiekennwert von 163 kWh/m²a.<br />
Die gemeinnützige Klimaschutzagentur energiekonsens bietet regelmäßige Weiterbildungen zum Thema an.<br />
Am zehntägigen Zertifikatslehrgang „Passivhausplaner“ können Architekten, Ingenieure und Bafa-Gebäudeenergieberater<br />
teilnehmen, die bereits Erfahrungen im Bereich energieoptimiertes Bauen und Modernisieren<br />
in Planung, Bauleitung und Qualitätssicherung haben. Der Kurs vermittelt Kenntnisse, die bei der Planung und<br />
beim Bau eines Passivhauses oder der Modernisierung eines Altbaus auf Passivhausstandard erforderlich<br />
sind. Die bestandene schriftliche, dreistündige Prüfung qualifiziert die Teilnehmer zum „Zertifizierten Passivhaus-Planer“<br />
gemäß der Prüfungsordnung des Passivhaus Instituts Darmstadt.<br />
Speziell für Mitarbeiter von Baubehörden und Verwaltungen bietet energiekonsens einen dreitägigen Kompaktkurs<br />
zum Bau hochenergieeffizienter Nichtwohngebäude an.<br />
3<br />
Thermisches Verhalten<br />
der Halle<br />
Hallentemperatur im Winter<br />
Im Altzustand sank die Hallentemperatur bei Frost nachts<br />
regelmäßig um bis zu 5°C auf Werte unter 14°C. Der Sportbetrieb<br />
war in den Morgenstunden oft nur unter sehr widrigen<br />
Bedingungen möglich. In der sanierten Halle herrscht<br />
dagegen auch bei winterlichem Frost ein sehr gleichmäßiges<br />
Temperaturniveau. Der nächtliche Temperaturrückgang beträgt<br />
selten mehr als 2°C. Die gemessene Hallentemperatur<br />
liegt durchweg höher als 17°C. Aufgrund der Heizung mittels<br />
Deckenstrahlplatten ist dieses Temperaturniveau für eine<br />
sehr gute Bespielbarkeit der Halle vollkommen ausreichend.<br />
In der Planungsphase waren durch Simulationen die Unterschiede<br />
im thermischen Verhalten der Halle bei Dämmung<br />
mit 16 cm und 30 cm Wärmedämmverbundsystem untersucht<br />
worden. Die Messungen in der Heizphase 2009/2010<br />
decken sich mit diesen Simulationen und bestätigen damit<br />
das Ergebnis, dass die Erhöhung der Dämmstärke zu einer<br />
erheblichen weiteren Verringerung des Wärmebedarfs und<br />
der nächtlichen Abkühlung der Halle führt.<br />
Hallentemperaturen und Außentemperatur im März 2005 vor der <strong>Sanierung</strong><br />
Hallentemperaturen und Außentemperatur im Februar 2010 nach der <strong>Sanierung</strong><br />
20 21<br />
Frostgrenze 0°C<br />
Frostgrenze 0°C<br />
Innen<br />
Außen<br />
Innen<br />
Außen
22<br />
Hallentemperatur im Sommer<br />
Im Zuge der Vorplanungen war vermutet worden, dass die<br />
Hallentemperatur in sommerlichen Hitzeperioden ein kritischer<br />
Punkt der hier umgesetzten <strong>Sanierung</strong> sein könnte.<br />
Aufgrund der starken Wärmedämmung der opaken Bauteile<br />
kann der Wärmeeintrag durch die Sonneneinstrahlung durch<br />
das Lichtband im Dach unter Umständen nicht in ausreichendem<br />
Maße über die Außenflächen abgeführt werden.<br />
Zur Untersuchung der möglichen Überhitzung wurde in der<br />
Planungsphase im Rahmen des Planungsprojekts „MeTuSalem“<br />
eine thermische Gebäudesimulation durchgeführt. Sie<br />
ergab, dass die Temperatur in der nach Passivhaus-Standard<br />
gedämmten Halle sogar geringer bleiben würde als im Alt-<br />
Zustand gemessen. Mit Messreihen der Außentemperatur<br />
aus dem Monat Juli 2005 ergab die thermische Gebäudesimulation<br />
der sanierten Halle eine maximale Hallentemperatur<br />
von ca. 26°C, etwa 3°C weniger als in dieser Phase im<br />
Alt-Zustand gemessen. Unter Voraussetzung einer Abkühlung<br />
durch Öffnung der Fenster in den Nachtstunden würde<br />
die Halle demnach tagsüber bespielbar bleiben.<br />
Die Ergebnisse der Simulation werden durch die in der sanierten<br />
Halle durchgeführten Messungen bestätigt. Die ge-<br />
messenen Temperaturen im August 2009 decken sich vollständig<br />
mit der Vorhersage. Bei Tageshöchsttemperaturen<br />
von annähernd 30°C am 19.8.09 und 35°C am 20.8.09 blieben<br />
die Temperaturen in beiden Teilen der Halle unter 27°C.<br />
Wie auch in der Simulation vorausgesetzt, wurden nachts<br />
die Fenster geöffnet, um durch Querlüftung eine Abkühlung<br />
zu erreichen. Dadurch blieb die Halle gut bespielbar.<br />
Am 20.8.09 war bei Außentemperaturen bis 35°C die Halle<br />
auch am Spätnachmittag belegt. Die zu dieser Zeit aktiven<br />
Sportler wurden befragt. Sie empfanden die Hallentemperatur<br />
nicht als unangenehm und bewerteten die Halle als uneingeschränkt<br />
bespielbar.<br />
Durch das nächtliche Öffnen der Fenster kühlen die Wände<br />
der Halle ab. Diese „innere“ Speichermasse wirkt dann<br />
im Tagesverlauf der Aufheizung durch die Sonnenstrahlung<br />
durch das Lichtband entgegen. Eine wichtige Rolle spielt dabei<br />
die hohe Qualität des Lichtbandes, das genügende Lichtdurchlässigkeit<br />
mit einem sehr geringen g-Wert von 18%<br />
verbindet und dabei sehr gute Wärmedämmeigenschaften<br />
besitzt (U-Wert = 1,18 W/m²K).<br />
Hallentemperaturen und Außentemperatur im Juli 2005 vor der <strong>Sanierung</strong><br />
Hallentemperaturen und Außentemperatur im August 2009 nach der <strong>Sanierung</strong><br />
4<br />
Verbrauchsanalyse<br />
Die <strong>Sanierung</strong> der Sporthalle des TV Bremen-Walle mit Passivhaus-Elementen<br />
wurde messtechnisch begleitet und evaluiert.<br />
Die detaillierte Erfassung der <strong>Energie</strong>ströme des Gebäudes<br />
(Heizwärme, elektrische <strong>Energie</strong>) in der Zeit vor der<br />
<strong>Sanierung</strong> (Ende 2004 bis Mitte 2006) und nach dem Umbau<br />
(2009 bis 2011) erlaubt eine aussagekräftige Bewertung in<br />
Form eines Vorher-Nachher-Vergleichs.<br />
Heizwärme<br />
Das Heizsystem der Sporthalle besteht aus den vier Heizkreisen<br />
für die Halle (Deckenstrahlplatten), den Brauchwasserspeicher,<br />
die Nebenräume und den Gaststättenbereich. Die<br />
Heizenergie dieser Heizkreise wird jeweils durch Wärmezähler<br />
erfasst. Zusätzlich werden in der Brauchwasserverteilung<br />
die für die Duschen eingesetzte Nutzenergie und die Wärmeverluste<br />
auf der Zirkulationsleitung gemessen.<br />
Erdgasverbrauch vor und nach der <strong>Sanierung</strong><br />
in MWh pro Jahr<br />
350<br />
Zustand<br />
vor <strong>Sanierung</strong><br />
2001-2004<br />
-29%<br />
250<br />
Messphase 1<br />
nach Sofortmaßnahme<br />
2005<br />
-71%<br />
100<br />
Messphase 2<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2009<br />
105<br />
Messphase 3<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2010<br />
Der Erdgasverbrauch in den Jahren 2001 bis 2004 entsprach<br />
einem Heizwärmeeinsatz in der Halle von durchschnittlich<br />
etwa 350 MWh pro Jahr. Die aus diesem Anlass angestoßene<br />
<strong>Energie</strong>verbrauchsanalyse und <strong>Sanierung</strong>splanung führte<br />
unmittelbar zu ersten Instandsetzungen und Mängelbehebungen.<br />
Dadurch wurde der Verbrauch schon in der ersten<br />
Messphase (2005) um fast ein Drittel reduziert. Nach der <strong>Sanierung</strong><br />
(2009, 2010) beträgt der Verbrauch der sanierten<br />
Halle weniger als 30% des Wertes der Jahre 2001 - 2004 1 .<br />
1 Alle Auswertungen zur Heizenergie sind durch Bezug der Gradtagszahlen<br />
auf den langjährigen Mittelwert für den Standort Bremen witterungsbereinigt.<br />
Expertentipp<br />
Hinschauen!<br />
Viele Ursachen von <strong>Energie</strong>verschwendung können durch<br />
regelmäßige Inspektion aufgedeckt und oft mit geringem<br />
Aufwand beseitigt werden. Auch nach der <strong>Sanierung</strong> sind<br />
regelmäßige Verbrauchskontrollen oder der Einsatz von Monitoringsystemen<br />
zur Betriebsoptimierung dringend zu empfehlen.<br />
Elektrischer <strong>Energie</strong>bedarf<br />
Der Stromverbrauch der Halle wurde durch die <strong>Sanierung</strong><br />
gegenüber den Jahren 2001 bis 2004 (Mittelwert: 86,0<br />
MWh) um 45% auf weniger als 50 MWh reduziert. Diese<br />
Einsparung elektrischer <strong>Energie</strong> entspricht einem vermiedenen<br />
CO 2 -Ausstoß von 24 t pro Jahr.<br />
Beim Umbau der Sporthalle wurde die Beleuchtung der Halle<br />
erneuert, wobei die Lichtleistung entsprechend heutigen<br />
Vorgaben für Schul- und Wettkampfsport erhöht wurde.<br />
Gleichzeitig wurde eine busgestützte tageslichtabhängige<br />
Beleuchtungsregelung installiert. Diese führt trotz der erreichten<br />
höheren Beleuchtungsstärken zu einer Einsparung<br />
elektrischer <strong>Energie</strong>.<br />
Stromverbrauch vor und nach der <strong>Sanierung</strong><br />
in Tausend-kWh pro Jahr<br />
86<br />
Zustand<br />
vor <strong>Sanierung</strong><br />
2001-2004<br />
-16%<br />
71<br />
Messphase 1<br />
nach Sofortmaßnahme<br />
2005<br />
-45%<br />
48<br />
Messphase 2<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2009<br />
49<br />
Messphase 3<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2010<br />
Der wesentliche Teil der Einsparungen wurde aber durch die<br />
Modernisierung im Bereich des Heizungs- und Lüftungssystems<br />
erzielt. Durch den Wegfall eines Teils der Ventilatoren,<br />
die im Altzustand für die Beheizung benötigt wurden, sowie<br />
den Einsatz kleinerer und effizienterer Pumpen in den Heizkreisen<br />
wird der Anteil der Hilfsaggregate von fast 40 MWh<br />
im Jahr 2005 auf ca. 15 MWh reduziert.<br />
23
24<br />
Wasserverbrauch<br />
Im Sanitärbereich tragen Wasser sparende Armaturen zur<br />
Ressourcenschonung bei. Der Gesamt-Wasserverbrauch<br />
am Hausanschluss betrug in den Jahren 2001 bis 2004 im<br />
Mittel 694 m³ und im Vergleichszeitraum des Alt-Zustands<br />
2005 704 m³. Nach der <strong>Sanierung</strong> ging der Verbrauch um<br />
ca. 15% auf 593 m³ bzw. 601 m³ in den Jahren 2009 und<br />
2010 zurück.<br />
Wasserverbrauch vor und nach der <strong>Sanierung</strong><br />
in m 3 pro Jahr<br />
694 704<br />
Zustand<br />
vor <strong>Sanierung</strong><br />
2001-2004<br />
Messphase 1<br />
nach Sofortmaßnahme<br />
2005<br />
-15%<br />
593<br />
Messphase 2<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2009<br />
601<br />
Messphase 3<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2010<br />
Dieser vergleichsweise geringe Verbrauchsrückgang ist mit<br />
dem durch die <strong>Sanierung</strong> erzielten Komfortgewinn und der<br />
damit verbundenen stärkeren Inanspruchnahme der Duschen<br />
zu erklären.<br />
CO 2 -Emissionen<br />
Die CO 2 -Emissionen aus dem Erdgas- und Stromverbrauch<br />
betrugen vor der <strong>Sanierung</strong> insgesamt 112 Tonnen pro Jahr.<br />
Durch die Sofortmaßnahmen (Betriebsoptimierung) konnte<br />
bereits eine Reduktion von 24% erreicht werden. Nach Umsetzung<br />
des umfangreichen <strong>Sanierung</strong>skonzeptes wurden<br />
ca. 60% (67 t/a) der CO 2 -Emissionen reduziert.<br />
CO 2 -Emissionen vor und nach der <strong>Sanierung</strong><br />
in Tonnen pro Jahr<br />
112<br />
Zustand<br />
vor <strong>Sanierung</strong><br />
2001-2004<br />
5<br />
-24%<br />
86<br />
Messphase 1<br />
nach Sofortmaßnahme<br />
2005<br />
Monitoring<br />
-60%<br />
45<br />
Messphase 2<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2009<br />
47<br />
Messphase 3<br />
nach <strong>Sanierung</strong><br />
2010<br />
Die Aufzeichnung der wesentlichen Betriebsdaten (Wärme-,<br />
Strom- und Wasserverbrauch, Temperaturen etc.) ermöglicht<br />
sowohl die Evaluierung und Dokumentation der durch die<br />
<strong>Sanierung</strong>smaßnahme erzielten Einspareffekte als auch eine<br />
wirksame Kontrolle des laufenden Betriebs. Dieses Monitoring<br />
kann durch die Gebäudesteuerungstechnik erfolgen<br />
oder durch gesondert installierte Messtechnik. Im Zuge der<br />
Inbetriebnahme der sanierten Halle des TV Bremen-Walle<br />
konnten durch die messtechnische Überwachung eine Reihe<br />
von Schwachstellen und Fehlfunktionen erkannt und behoben<br />
werden. Das Monitoring trug damit wesentlich zum Erfolg<br />
der gesamten <strong>Sanierung</strong> bei.<br />
Wichtiges auf einen Blick !<br />
• Qualitätssicherung beginnt bereits bei der Planung.<br />
• Die fachliche Begleitung der <strong>Sanierung</strong>sarbeiten ist eine absolute Notwendigkeit.<br />
Der Ansatz der integralen Planung (das Einbeziehen aller<br />
Gewerke von Anfang an) hilft die Maßnahmen und deren Wechselwirkungen<br />
zielführend aufeinander abzustimmen.<br />
• Die Überprüfung der Luftdichtheit sollte eine Selbstverständlichkeit sein.<br />
• Gerade bei großen Gebäuden sind thermografische Untersuchungen während<br />
und nach der <strong>Sanierung</strong> ein probates Mittel der Qualitätssicherung.<br />
• Kontinuierliches Monitoring des Hallenbetriebs ist notwendig um die<br />
<strong>Energie</strong>einsparziele aus der <strong>Sanierung</strong>splanung zu erreichen.<br />
• Die Komplexität einer modernen Steuer- und Regelungstechnik in der<br />
sanierten Sporthalle erfordert ein „Nachjustieren“ der Regelparameter,<br />
daher besteht hier weiteres Einsparpotenzial.<br />
• Für die Anpassung der Steuer- und Regeltechnik in der Inbetriebnahmephase<br />
wie auch für die laufende Betriebsoptimierung ist die Erfassung und Visualisierung<br />
der Betriebsdaten eine entscheidende Voraussetzung.<br />
• Fernabfrage und Fernzugriff auf die Steuerung ermöglichen Eingriffe zur<br />
Umsetzung von Optimierungen oder Nutzerwünschen mit sehr geringem<br />
Aufwand.<br />
• Die Motivation und Sensibilisierung der Nutzer für ein energiebewußteren<br />
Umgang ist auch in einer sanierten Sporthalle sinnvoll und notwendig.<br />
25
Kapitel<br />
5<br />
Zieleinlauf<br />
<strong>Sanierung</strong> oder Neubau?<br />
Inhalte folgen noch.<br />
1 So hat erlebt der der Verein Verein die <strong>Sanierung</strong> erlebt<br />
Dass die <strong>Sanierung</strong> nicht nur energetische Vorteile hat, zeigt<br />
sich in den folgenden Äußerungen der Vereinsmitglieder.<br />
„Sorgen bestätigten<br />
sich nicht“<br />
Hinze Walter, 1. Vorsitzender<br />
„Als 1. Vorsitzender des Vereins bin ich natürlich<br />
stolz auf unsere rundum energetisch und<br />
vom Aussehen her erneuerte Halle. Heute kann<br />
ich ja auch zugeben, dass ich mich während der<br />
Baumaßnahme nicht immer wohl gefühlt habe.<br />
Die Befürchtung, dass die veranschlagten Baukosten<br />
durch unvorhersehbare Ereignisse oder<br />
Fehler bei der Bestandsaufnahme höher ausfallen könnten,<br />
war doch immer gegeben. Zur weiteren CO2 Einsparung<br />
konnten wir im Sommer 2011 auch noch eine Photovoltaikanlage<br />
auf das Dach installieren.“<br />
„Wir können jetzt mithalten.“<br />
Ulla Becker, Trainerin<br />
Die Halle ist nicht nur äußerlich auf dem neuesten<br />
Stand, sondern entspricht auch energetischen<br />
Standards. Wir können jetzt beim wachsenden<br />
Sport- und Freizeitangebot in Bremen mithalten.<br />
Aber nicht nur das Erscheinungsbild ist Ausschlag<br />
gebend, auch der Spaß am Sport ist ein<br />
sehr wichtiger Faktor – und Spaß haben wir wieder<br />
eine Menge. Als langjähriges Mitglied bin<br />
ich stolz auf so eine gelungene Sporthalle.<br />
„Sportliche Höchstleistungen mit<br />
niedrigem <strong>Energie</strong>einsatz“<br />
Alfons Römer-Tesar<br />
„Sportliche Höchstleistungen mit niedrigem <strong>Energie</strong>einsatz<br />
– das ist jetzt wieder möglich. Die gedämmten Außenwände<br />
und das Dach halten die Wärme im Winter da,<br />
wo sie hingehört. Und im Sommer bleibt die Hitze vor der<br />
Tür. Das klug ausgetüftelte, automatische Belüftungssystem<br />
sorgt für genügend Frischluft, ohne dass sich jemand<br />
darum kümmern muss. Und die Bewegungsmelder sparen<br />
nicht nur Strom, sondern sind gleichzeitig hervorragende<br />
Indikatoren, wenn beim Training versucht wird, eine ruhige<br />
Kugel zu schieben, denn dann geht langsam aber sicher das<br />
Licht aus!“<br />
„Zeit und Kraft<br />
haben sich gelohnt“<br />
Rita Irmschler, Vorsitzende des Ehrenrates<br />
„Über 30 Jahre kenne ich nun diese Halle - schon bei der<br />
Grundsteinlegung war ich dabei. Seit 1981 treibe ich hier<br />
Gymnastik und freue mich jedes Mal über die wieder wie<br />
neu strahlende Halle. Durch langjährige Vorstandsarbeit<br />
weiß ich, wie viel Kraft und Zeit die umfangreichen Vorarbeiten<br />
für die Totalsanierung gekostet haben. Alle diese<br />
Gedanken gehen mir durch den Kopf, wenn ich mich in<br />
der „runderneuerten“ Halle umsehe.“<br />
„Anerkennung<br />
gebührt allen<br />
Beteiligten“<br />
Reiner Ziegert<br />
„Ich habe die Planung und<br />
Umsetzung des Projekts verfolgt<br />
und besonders beeindruckt haben<br />
mich dabei sowohl die Bereitschaft des während der <strong>Sanierung</strong>svorbereitung<br />
und -durchführung amtierenden<br />
Vorstands, ein solch arbeitsaufwändiges und kostenintensives<br />
Projekt in Angriff zu nehmen. Beeindruckend ist<br />
außerdem die moderne Bau- und <strong>Sanierung</strong>stechnik, die<br />
es zur Zeit der Errichtung des Vereinszentrums in dieser<br />
Form überhaupt noch nicht gab, die dem Verein jetzt aber<br />
mit etwa 60% <strong>Energie</strong>einsparung von großem Nutzen ist.<br />
Meine Anerkennung gebührt auch allen Institutionen und<br />
Einzelpersonen, die durch fachliche Beratung und finanzielle<br />
Unterstützung bzw. durch private Spendenbereitschaft<br />
die Realisierung dieses für den Verein so wichtigen <strong>Sanierung</strong>svorhabens<br />
überhaupt erst ermöglicht haben.“<br />
„Es macht wieder mehr Spaß!“<br />
Michael Behrens, Abteilung Volleyball<br />
„Seit der <strong>Sanierung</strong> sieht die Halle endlich wieder richtig<br />
gut aus. Der „alte graue Kasten“ wurde von innen<br />
und außen in ein frisches, freundliches Kleid gehüllt.<br />
Dies haben in der vergangenen Saison auch alle unsere<br />
Gegner immer wieder betont und uns um unsere schöne<br />
Halle beneidet.<br />
Abgesehen vom Aussehen der Halle tragen die technischen<br />
Veränderungen wesentlich zum positiven Effekt der<br />
<strong>Sanierung</strong> bei. Es macht definitiv mehr Spaß in dem neuen<br />
Hallenklima Sport zu treiben!“<br />
27
2<br />
Resümee<br />
Eine <strong>Sanierung</strong> führt immer dann zu einem optimalen Ergebnis,<br />
wenn alle energetischen Maßnahmen einbezogen werden.<br />
Die Realisierung von Einzelmaßnahmen ist aber grundsätzlich<br />
auch möglich, sofern sie aufeinander aufbauen und<br />
in ein Gesamtkonzept eingebunden sind. Die gebäudetechnischen<br />
Maßnahmen haben dabei in der Regel Vorrang. Bauliche<br />
Wärmedämmmaßnahmen sind auf jeden Fall dann einzuplanen,<br />
wenn bautechnischer <strong>Sanierung</strong>sbedarf vorliegt.<br />
Die Bedeutung des frühzeitigen Einbeziehens aller relevanten<br />
Fachleute unter kompetenter Leitung ist nicht hoch genug<br />
einzuschätzen. So kann die Einhaltung aktueller Vorschriften<br />
und Normen auf scheinbar untergeordneten Gebieten wie<br />
z. B. Beleuchtung, Trinkwasser und Standsicherheit sichergestellt<br />
werden und es können sofort erste Maßnahmen eingeleitet<br />
werden, die unmittelbar zu Einsparungen führen.<br />
Bei der Umsetzung der <strong>Sanierung</strong>smaßnahmen in der Sporthalle<br />
des TV Bremen-Walle hat sich die energetische Qualitätssicherung<br />
schon während der Bauphase, aber auch nach<br />
Fertigstellung der <strong>Sanierung</strong>sarbeiten als notwendig und<br />
richtig erwiesen. Es zeigte sich, dass vor allem die unmittelbare<br />
fachliche Begleitung der <strong>Sanierung</strong>sarbeiten durch Inaugenscheinnahme<br />
trotz des damit verbundenen relativ hohen<br />
Zeitaufwandes eine absolute Notwendigkeit ist.<br />
Ungeachtet dessen ist festzuhalten, dass bei dem mit der Anwendung<br />
von Passivhauselementen verbundenen besonders<br />
hohen Qualitätsstandard die herkömmlichen Elemente der<br />
Qualitätssicherung notwendig, aber allein nicht hinreichend<br />
sind. Sowohl die Betrachtung der Wärmebrückenproblematik<br />
vor und nach der <strong>Sanierung</strong> als auch die messtechnische<br />
Überprüfung des Gebäudes mit geeignetem Instrumentarium<br />
wie Blower-Door-Test und Thermografie ergänzen und<br />
unterstützen die fachliche Begleitung der <strong>Sanierung</strong>sarbeiten.<br />
Die positive Wirkung der Perimeterdämmung auf den <strong>Energie</strong>verbrauch<br />
und die Hallentemperatur im Winter ist durch<br />
die messtechnischen, simulationsgestützten und thermografischen<br />
Untersuchungen im Rahmen dieses Projekts nachgewiesen<br />
worden. Bei Hanglagen oder unterkellerten Hallenbereichen<br />
bietet sich als kostengünstige Variante die in<br />
diesem Projekt eingeführte und erstmals erprobte, L-förmige<br />
Perimeterdämmung an. Sie führt zu praktisch gleichen Ergebnissen<br />
wie eine wesentlich kostenintensivere, senkrecht<br />
bis zur Fundamentunterkante eingebrachte Dämmung.<br />
Die gemessenen Heizenergieverbräuche lagen zunächst über<br />
den prognostizierten Werten. Die Ursache hierfür war der relativ<br />
langen Inbetriebnahme- und Einstellungsphase geschuldet.<br />
Bis in die Heizperiode 2009/2010 hinein waren immer<br />
wieder Mängel und Fehlfunktionen in der Anlagentechnik<br />
festzustellen, die behoben bzw. korrigiert werden mussten.<br />
Erst zum Zeitpunkt des Projektabschlusses im Frühjahr 2010<br />
konnte die Regelung von Heizung und Lüftung als zufriedenstellend<br />
bezeichnet werden, nachdem defekte Stellantriebe<br />
an einigen Lüftungsfenstern instandgesetzt und Automatisierungsfunktionen<br />
besser an die Nutzungserfordernisse angepasst<br />
worden waren.<br />
Der große Erfolg der <strong>Sanierung</strong>smaßnahme spiegelt sich in<br />
den erzielten <strong>Energie</strong>einsparungen und der damit verbundenen<br />
Reduktion von CO 2 -Emissionen wieder. So wurde der<br />
elektrische <strong>Energie</strong>bedarf der Halle durch die Modernisierung<br />
um 45% (ca. 38.500 kWh/a) reduziert. Das entspricht<br />
einem vermiedenen CO 2 -Ausstoß von 24 t pro Jahr. Der<br />
Heizenergieverbrauch für das Gebäude beträgt im sanierten<br />
Zustand nur noch etwa 20% des Wertes aus der Messphase<br />
2005/2006. Das entspricht einer Einsparung von ca. 80%.<br />
Dagegen weist das Warmwassersystem eine gegenüber dem<br />
Alt-Zustand erhöhte Verlustleistung auf, was auf den Komfortgewinn<br />
beim Duschen zurückgeführt wird. Insgesamt hat<br />
sich der Gasverbrauch der Halle gegenüber dem Alt-Zustand<br />
(2001-2004) um ca. 250.000 kWh/a verringert. Die Umsetzung<br />
dieses umfangreichen <strong>Sanierung</strong>skonzeptes bewirkte<br />
eine CO 2 -Einsparung von 67 t pro Jahr was einer Reduktion<br />
von über 60% entspricht.<br />
Es gilt: Mit einer guten Planung, Kompetenz und einem regelmäßigen<br />
Controlling im Anschluss wird eine <strong>Sanierung</strong> ein voller Erfolg.<br />
Glossar<br />
Blower Door Test<br />
Das Ausmaß der Gebäudeundichtigkeit kann durch einen Drucktest<br />
mit Hilfe einer Blower-Door gemessen werden. Dazu wird<br />
ein Gebläse in einer Gebäudeöffnung (z.B. einer Tür) eingebaut<br />
und ein Unter- bzw. Überdruck im Haus erzeugt, um Restleckagen<br />
zu suchen. <strong>Energie</strong>effiziente Gebäude müssen aus mehreren<br />
Gründen sehr luftdicht gebaut werden, daher ist der Blower-<br />
Door-Test ein wichtiges Mittel der Qualitätssicherung.<br />
Blockheizkraftwerk (Mini-BHKW)<br />
Bei einer Sportstätte mit einem gleichzeitigen und ganzjährigen<br />
hohen Wärme- und Strombedarf kann ein motorisch getriebenes<br />
Blockheizkraftwerk eine kostengünstige und klimafreundliche<br />
Lösung der <strong>Energie</strong>versorgung darstellen.<br />
Emission<br />
Ausstoß von Luftverunreinigungen, Stoffen, Gerüchen, Lärm,<br />
Erschütterungen, Strahlen und ähnlichen Erscheinungen aus einer<br />
Anlage in die Umgebung.<br />
Endenergiebedarf<br />
Der Endenergiebedarf ist die <strong>Energie</strong>menge, die im Gebäude zum<br />
Betrieb verbraucht wird und über den Gas- oder Strom-Zähler<br />
erfasst wird. Damit werden neben dem eigentlichen Nutzwärmebedarf<br />
(Heizenergiebedarf) die Verluste des Heizungssystems bei<br />
Erzeugung, Verteilung und Speicherung berücksichtigt.<br />
<strong>Energie</strong>einsparverordnung EnEV<br />
Die EnEV hat die Wärmeschutzverordnung und die Heizanlagenverordnung<br />
ersetzt. Sie stellt für Neubauten Anforderungen<br />
an den baulichen Wärmeschutz (maximal zulässige Transmissionswärmeverluste)<br />
und die Effizienz der Heizungs- und Warmwasseranlage<br />
(maximal zulässiger Primärenergiebedarf). Für den<br />
Gebäudebestand stellt sie Nachrüstungspflichten und Anforderungen<br />
an zu erneuernde Bauteile und Heizungsanlagen.<br />
<strong>Energie</strong>kennzahl<br />
Berechneter jährlicher <strong>Energie</strong>verbrauch eines Gebäudes pro<br />
Quadratmeter Nutz- bzw. beheizter Wohnfläche in der Einheit<br />
kWh/m2a. Die <strong>Energie</strong>kennzahl hängt bei durchschnittlicher Beheizung<br />
vom Wärmedämmstandard des Gebäudes ab.<br />
Graue <strong>Energie</strong><br />
Als graue <strong>Energie</strong> wird die <strong>Energie</strong>menge bezeichnet, die für<br />
Herstellung, Transport, Lagerung und Entsorgung eines Produktes<br />
benötigt wird. Dabei wird auch der <strong>Energie</strong>einsatz aller<br />
Vorprodukte berücksichtigt. Wenn zur Herstellung Maschinen<br />
oder Infrastruktur-Einrichtungen notwendig sind, wird auch der<br />
<strong>Energie</strong>bedarf für deren Herstellung und Instandhaltung in die<br />
„graue <strong>Energie</strong>“ des Endprodukts einbezogen.<br />
Heizenergiebedarf<br />
Der Heizenergiebedarf ist die nach Abzug der Wärmegewinne<br />
(solare und interne Wärmegewinne) verbleibende Nutzwäme,<br />
die erforderlich ist um ein Gebäude auf einer gewünschten<br />
Raumtemperatur zu halten.<br />
Kohlendioxid (Kohlenstoffdioxid, CO ) 2<br />
Kohlendioxid entsteht bei der Verbrennung aller fossilen Brennstoffe.<br />
Durch den weiteren Fortgang der Industrialisierung ist ein<br />
ständiger Anstieg von CO in der Atmosphäre festzustellen. Die-<br />
2<br />
ser wiederum wird als der Hauptverursacher des anthropogenen<br />
(= von Menschen gemachten) Treibhauseffektes angesehen. Als<br />
Folge wird eine ständig zunehmende Erwärmung der Erdatmosphäre<br />
mit Verschiebung von Klimazonen befürchtet.<br />
Jahresnutzungsgrad<br />
Während sich der Wirkungsgrad auf den momentanen Zustand<br />
einer Anlage zur Umwandlung von <strong>Energie</strong> (z.B. ein Heizkessel)<br />
bezieht, betrachtet der Jahresnutzungsgrad die Effizienz einer Anlage,<br />
einschließlich aller Verluste, über ein Jahr.<br />
Passive Solarenergienutzung<br />
Damit ist die Sonnenwärme gemeint, die durch Fenster in das<br />
Haus trifft und zur Erwärmung des Gebäudes beiträgt.<br />
Passivhaus taugliche Elemente<br />
Mit Passivhaus-Elementen ist es möglich, auch Bestandsgebäude<br />
zum Passivhaus umzubauen. So lassen sich bei der <strong>Sanierung</strong> auf<br />
der Basis der Passivhaus-Technologie hohe <strong>Energie</strong>einsparungen<br />
erreichen. Zu den hochwertigen Komponenten zählen: Dreifach<br />
verglaste Fenster, Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung<br />
und eine hocheffiziente Wärmedämmung.<br />
Primärenergiebedarf<br />
Der Primärenergiebedarf berücksichtigt neben dem Endenergiebedarf<br />
für Heizung und Warmwasser auch die Verluste, die<br />
von der Gewinnung des <strong>Energie</strong>trägers an seiner Quelle bis zur<br />
Aufbereitung und Transport zum Gebäude anfallen (z.B. Hochspannungsleitung<br />
oder Transport durch Pipelines). Im Primärenergiebedarf<br />
wird diese „vorgelagerte Prozesskette“ zusätzlich<br />
zum Endenergiebedarf durch den s.g. Primärenergiefaktor mit<br />
berücksichtigt.<br />
Regenerative <strong>Energie</strong>n<br />
Zu Heizungszwecken, zur Warmwasserbereitung, zur Lüftung<br />
oder Stromversorgung von Gebäuden eingesetzte gewonnene<br />
Solarenergie, Umweltwärme, Erdwärme und Biomasse.<br />
Stickoxide (NOx)<br />
Stickoxide entstehen bei der Verbrennung in Feuerungen von<br />
Heizkesseln und Motoren aus dem im Brennstoff vorhandenen<br />
Stickstoff (z.B. im Erdgas), vorwiegend jedoch bei hohen Temperaturen<br />
durch Oxidation des Luftstickstoffes. NOx ist die zusammenfassende<br />
Bezeichnung für Stickstoffmonoxid (NO) und<br />
Stickstoffdioxid (NO ). 2<br />
Transmissionswärmeverluste<br />
sind Wärmeverluste, die durch das Abfließen von Wärme aus<br />
beheizten Räumen durch Wände, Fenster, Dachflächen, Fußböden<br />
usw. nach außen entstehen.<br />
U-Wert<br />
Der U-Wert, früher k-Wert, ist eine Kenngröße, mit der der<br />
Wärmeverlust durch ein Bauteil beschrieben wird. Je kleiner der<br />
U-Wert, desto besser die wärmedämmenden Eigenschaften des<br />
Bauteils.<br />
Wärmebrücke<br />
Bauteil mit höherer Wärmeleitfähigkeit als die umgebenden<br />
Baustoffe, z. B. durchgehende Betondecke, ungedämmte Mörtelfuge,<br />
Heizkörpernische. Über diese Bauteile fließt die Wärme<br />
zur Kälte hin ab. Das erhöht nicht nur die Heizkosten, sondern<br />
ist durch mögliche Tauwasserbildung auch gefährlich für die<br />
Bausubstanz. Als geometrische Wärmebrücken werden Bauteile<br />
bezeichnet, deren innere wärmeaufnehmende Fläche sehr viel<br />
kleiner ist als die äußere wärmeabgebende Fläche. Das ist z. B.<br />
im Kantenbereich von Außenwänden eines Gebäudes der Fall.<br />
Der kleinen, Wärme aufnehmenden Fläche der Kante steht hier<br />
eine sehr viel größere äußere Abkühlfläche gegenüber. In der<br />
Kante fließt daher mehr Wärme ab als in einem ungestörten Bereich<br />
der Wandfläche. Als weitere Folge ist dadurch die innere<br />
Oberflächentemperatur der Kante deutlich niedriger als die der<br />
übrigen Wandoberfläche.<br />
Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG)<br />
Die WLG gibt den Höchstwert der Wärmeleitfähigkeit für<br />
Dämmstoffe an. Je kleiner der Wert, desto besser die Dämmwirkung.<br />
Je nach Gruppe ergeben sich so unterschiedlich gute<br />
Werte bei gleicher Schichtdicke. Typische Polystyrol- und Mineralfaserplatten<br />
haben eine Wärmeleitfähigkeit von 0,04 W/mK<br />
und gehören damit zur WLG 040. Bei gleicher Dämmschichtdicke<br />
und einem Dämmstoff der WLG 035 verbessert sich der<br />
Wärmeschutz um ca. 12%.<br />
28 29
Quellen<br />
Bohrisch, R, et al., „MeTuSa-lem:<br />
Modellhafte energieoptimierte Turnhallensanierung –<br />
langfristig einsparend modernisieren<br />
Abschlussbericht zum Förderprojekt von<br />
DBU (AZ 21019), BISP (VF07/14/01/2005),<br />
<strong>Bremer</strong> <strong>Energie</strong>-<strong>Konsens</strong> GmbH (12305U) und<br />
SBUV Bremen (AZ G216/04), 02/2006<br />
siehe auch:<br />
www.energiekonsens.de/cms/upload/Downloads/Bauen/<br />
Schlussbericht_kurz.pdf<br />
Spindler, Edmund A.(Hrsg.):<br />
Management und Modernisierung von Turn- und <strong>Sporthallen</strong> –<br />
PPP-Konzepte, zeitgemäße <strong>Sanierung</strong> und energieeffiziente<br />
Nutzung<br />
C.F. Müller Verlag, Heidelberg, 2007<br />
Jenzok, Michael:<br />
Energetische <strong>Sanierung</strong> der Sporthalle des TV Bremen 1875<br />
Diplomarbeit Fachhochschule Hannover<br />
Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen,<br />
Nienburg (Weser), 2008<br />
Mevenkamp, Manfred und Zapke, Wilfried:<br />
Untersuchung zur Nutzung des Erdreichs unter einer Sporthalle<br />
als Wärmespeicher im Rahmen der modellhaften <strong>Sanierung</strong> der<br />
Sporthalle des TV Bremen-Walle 1875 e.V.<br />
Abschlussbericht, Bundesinstitut für Sportwissenschaft,<br />
Bonn, 2009<br />
Fachinformationen zum Thema Passivhaus<br />
Die folgenden Protokollbände und Dokumentationen zu den<br />
Forschungsprojekten und Sitzungen des „Arbeitskreises kostengünstige<br />
Passivhäuser“ herausgegeben vom Passivhaus-Institut<br />
Darmstadt (www.passiv.de) sind auch für die energetische Modernisierung<br />
von Sportstätten geeignet und übertragbar.<br />
Protokollband Nr. 24 /2003<br />
Einsatz von Passivhaustechnologien<br />
bei der Altbau-Modernisierung<br />
Protokollband Nr. 39 /2009<br />
Schrittweise Modernisierung mit Passivhaus-Komponenten<br />
Protokollband Nr. 44 / 2012<br />
Lüftung in Passivhaus-Nichtwohngebäuden<br />
Protokollband Nr. 48 / 2012<br />
Einsatz von Passivhaustechnologien bei der Modernisierung<br />
von Nichtwohngebäuden<br />
EnerPHit-Planerhandbuch<br />
Altbauten mit Passivhaus-Komponenten<br />
fit für die Zukunft machen (544 Seiten)<br />
Mevenkamp, Manfred:<br />
Simulationsstudien für eine energieoptimierte<br />
Turnhallen-<strong>Sanierung</strong><br />
ASIM 2006 – 19. Symposium Simulationstechnik,<br />
In: Frontiers in Simulation<br />
SCS Publishing House, Erlangen, 2006, S. 201-206<br />
Zapke, Wilfried:<br />
Energetische <strong>Sanierung</strong> einer Sporthalle –<br />
Erfahrungen aus einem Modellprojekt 2010<br />
Bauphysik-Kalender 2010.<br />
10.Jg. Hrsg.: Nabil A. Fouad<br />
BINE Informationsdienst<br />
Gebäude energieeffizient betreiben –<br />
den Anspruch der Planung einlösen<br />
Themeninfo I/2010, FIZ Karlsruhe, 2010<br />
Download unter www.bine.info<br />
Fachverband Luftdichtheit im Bauwesen (FLIB.e.V.)<br />
Gebäude - Luftdichtheit – Band 1<br />
Kassel, 2008<br />
Grundlegende Information zum Thema Passivhaus und Modernisierung<br />
mit Passivhaus-Komponenten können in der Wissensdatenbank<br />
www.passipedia.de nachgeschaut werden<br />
Interessante Beispiele der energetischen <strong>Sanierung</strong> u.a. auch von<br />
<strong>Sporthallen</strong> usw. sind in der Projektdatenbank des Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und Technologie (BMWi) zu finden:<br />
www.enob.info/de/sanierung<br />
Modellhafte <strong>Sporthallen</strong>sanierung –<br />
Die Beteiligten<br />
Bauherr:<br />
TV Bremen-Walle 1875 e.V.<br />
Projektpartner:<br />
• HK – Planungsbüro, Bremen<br />
• PTG Planungsbüro Goldschmidt, Diepholz<br />
• Ingenieurbüro Bruns, Lohne<br />
• Hochschule Hannover, Fakultät II,<br />
Institut für <strong>Energie</strong> und Klimaschutz, Prof. Zapke<br />
• Hochschule Bremen,<br />
Institut für Informatik und Automation, Prof. Mevenkamp<br />
Förderung:<br />
• Deutsche Bundesstiftung Umwelt, Osnabrück<br />
• energiekonsens – die Klimaschützer, Bremen<br />
• Bundesinstitut für Sportwissenschaft, Bonn<br />
• Senator für Umwelt, Bau und Verkehr, Bremen<br />
• Senator für Inneres und Sport, Sportamt, Bremen<br />
Impressum<br />
Herausgeber:<br />
<strong>Bremer</strong> <strong>Energie</strong>-<strong>Konsens</strong> GmbH<br />
Am Wall 172/173, 28195 Bremen<br />
Text:<br />
• Prof. Wilfried Zapke, Hochschule Hannover<br />
• Prof. Manfred Mevenkamp, Hochschule Bremen<br />
• Ulrich Imkeller-Benjes, BEKS <strong>Energie</strong>Effizienz GmbH<br />
• Sandra Lachmann, energiekonsens<br />
• Hinze Walter, TV Bremen-Walle 1875<br />
Bilder:<br />
• TV Bremen-Walle 1875 (S. 3, 14, 19 und 20)<br />
• energiekonsens (S. 27)<br />
• fotolia:<br />
Titelmotiv und S. 8 (.shock), S. 4 (omicron), S. 6 und 10 (Stefan Schurr),<br />
S. 15 (Mihai Simonia), S. 16 (fotoali), S. 18 und 26 (WavebreakMediaMicro),<br />
S. 24 (LUCKAS), S. 28 (ant236)<br />
Grafiken:<br />
• Hochschule Bremen, Institut für Informatik und Automation (IIA) (S. 12 unten, 21, 22)<br />
Layout:<br />
• Svenja Kerkhoff | handwerk – idee + design, Bremen<br />
Druck:<br />
• Meiners Druck, Bremen<br />
1. Auflage, März 2013<br />
30 31
energiekonsens – die Klimaschützer<br />
Am Wall 172/173<br />
28195 Bremen<br />
Tel: 0421/37 66 71-0<br />
Fax: 0421/37 66 71-9<br />
info@energiekonsens.de<br />
www.energiekonsens.de<br />
energiekonsens ist die gemeinnützige Klimaschutzagentur<br />
für Bremen, <strong>Bremer</strong>haven und die Regionen<br />
Elbe-Weser und Weser-Ems.<br />
Als neutrale und unabhängige Agentur haben wir<br />
1997 unsere Arbeit in Bremen aufgenommen – mit<br />
dem Ziel, den CO -Ausstoß zu senken und den not-<br />
2<br />
wendigen <strong>Energie</strong>einsatz möglichst klimafreundlich<br />
zu gestalten. Feste Spendenmittel machen uns zu<br />
einem verlässlichen Partner mit Umsetzungskraft.<br />
Unsere Gesellschafter sind die Freie Hansestadt<br />
Bremen, die EWE Vertrieb GmbH und die swb AG.