-Vorstellung Energiekonzept und aktueller Planstand
Beschlussvorschlag/Empfehlung:
1.
Der Bau-
und Mobilitätsausschuss nimmt das vorgestellte Energiekonzept für das
zukünftige Gebäude der Elsa-Brändström-Realschule und die dazugehörige
Sporthalle zur Kenntnis.
2.
Der Bau-
und Mobilitätsausschuss beschließt die Nutzung einer Wärmepumpenanlage als
zukünftige Form der Beheizung. Neben der bereits geprüften und umsetzbaren
Option der Geothermie wird ergänzend die
Option der Abwasserwärme geprüft und das Prüfergebnis vorgelegt.
3.
Der Bau-
und Mobilitätsausschuss nimmt den aktuellen Stand der Grundrissplanung zur
Kenntnis und beauftragt die weitere Ausarbeitung auf dieser Grundlage.
Begründung:
Für den Neubau des
Schulgebäudes der Elsa-Brändström-Realschule ist das Energiekonzept
aufzustellen. Ziel dabei ist eine wirtschaftliche Variante, die auf die Nutzung
fossiler Energieträger verzichtet und eine größtmögliche Anlagensicherheit erreicht.
Grundlagen Energiekonzept:
Die erforderliche
Wärmeleistung beträgt:
·
Schulgebäude 600.000 kWh/a
·
Sporthalle 375.000 kWh/a
Geplant ist, in
jedem der beiden Gebäude eine eigene Heizzentrale zu errichten.
Es besteht nur ein
verhältnismäßig geringer Bedarf an Warmwasser.
·
Schulgebäude Küche
(Warmwassererzeugung über Strom)
·
Sporthalle Duschen (Warmwassererzeugung
über die Wärmepumpe)
Daher benötigt die
Heizungsanlage keinen Warmwasserspeicher o. Ä. .
Auf beiden
Gebäuden sollen separate PV-Anlagen errichtet werden. Bei Einhaltung der
erforderlichen Rand- und Sicherheitsabstände können etwa 75 % der obersten
Dachflächen mit PV-Modulen belegt werden.
Das Gebäude erhält
eine Lüftungsanlage, incl. Wärmerückgewinnung. Diese verhindert nicht nur Wärmeverluste
durch Fensterlüftung und sorgt für einen regelmäßigen Luftwechsel (CO2-Abfuhr),
sondern ist auch nutzbar zur Unterstützung der sommerlichen Nachtauskühlung.
Durch die
Gebäudegeometrie bedingt verfügt das Gebäude über Fensterflächen in alle Himmelsrichtungen.
Einige Räume haben z. T. Fensterflächen in zwei Himmelsrichtungen. Diese
Voraussetzungen bieten Chancen für solaren Wärmeeintrag im Winter, bedingen
aber auch ein Konzept zur Verhinderung von übermäßigen Wärmeinträgen im Sommer
bzw. zur Wärmeabfuhr.
Eine Klimaanlage
ist nicht geplant und - sowohl aus ökologischen, als auch aus ökonomischen
Gründen - nicht gewollt.
Das Gesamtkonzept
bezüglich der Wärmeversorgung wurde vom beauftragten Ingenieurbüro Temmen +
Partner aus Rheine entwickelt, Anlage 1 bis 3.
Übersichten:
Mögliche Arten der
Wärmeerzeugung: |
|||
|
Art |
Eigenschaften |
Fazit |
1. |
Gasbrennwerttechnik |
fossiler
Energieträger, lt. Wettbewerbsbeschluss nicht vorzusehen |
keine
weitere Betrachtung |
2. |
Pelletanlage |
großer
Speicher außerhalb des Gebäudes erforderlich, LKW-Verkehr für Anlieferung,
Ruß-entsorgung, Emissionen für Anlieger, wartungsintensiv |
keine
weitere Betrachtung |
3. |
Blockheizkraftwerk
mit Biogas |
Biogas
am Standort nicht verfügbar, keine Abnahmemöglichkeit für sommerliche (Ab-)Wärme |
keine
weitere Betrachtung |
4. |
Blockheizkraftwerk
mit (reg.) Erdgas und Verstromung |
fossiler
Energieträger, lt. Wettbewerbsbeschluss nicht vorzusehen |
keine
weitere Betrachtung |
5. |
Wärmepumpe
Luft-Wasser |
geringerer
Wirkungsgrad im Vergleich zu Geothermie, große Außengeräte mit erhebl.
Platzbedarf, Geräuschentwicklung und erhöhtem Wartungsbedarf, keine passive
Kühlung möglich |
keine
weitere Betrachtung |
6. |
Solaranlage/Solarthermie
(als ausschließliche Verwendung für Warmwassererzeugung) |
Schule
und Sporthalle haben kaum Bedarf an Warmwasser, jahreszeitl. ungünstig, da
maximale Energieerzeugung in den Sommerferien |
keine
weitere Betrachtung |
7. |
Brennstoffzelle
für Sporthalle |
Wasserstofftechnik
in Form eines Power-Cubes, zusätzlicher Platzbedarf unter Parkplatzfläche
oder auf dem Schulhof Eine
wirtschaftliche Auslegung dieser Technik konnte nicht ermittelt werden |
keine
weitere Betrachtung |
8. |
Wärmepumpe
Sole-Wasser |
Erdsondenfeld
auf dem Grundstück, 2-3 Wärmepumpen |
Weitere
Betrachtung |
9. |
Wärmepumpe
Sole-Wasser |
innerhalb
des Hauptsammlers Berboomstiege werden Wärmetauscher eingebaut, von dort aus
ist eine Fernleitung zum Grundstück erforderlich |
Weitere
Betrachtung |
10. |
Wärmepumpen-Kombination
Erdsonden mit Kanal |
Dopplung
wesentlicher Anlagenteile, daher fehlende Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu
monovalenten WP-Anlagen |
keine
weitere Betrachtung |
Systeme
mit weiterer Betrachtung |
||||
|
Art |
|
Schule |
Sporthalle |
8. |
Wärmepumpe
Sole-Wasser |
Erdsondenfeld
auf dem Grundstück, 2-3 Wärmepumpen |
2 Pumpen erforderlich |
1 Pumpe erforderlich |
|
|
Verwendung
des PV-Stromes der Dachflächen für Energieversorgung der Pumpen |
ja |
ja |
|
|
Passive
Kühlung der Räume möglich, Regeneration des Erdsondenfeldes |
ja |
nicht
erforderlich |
|
|
Lebensdauer
Erdsonden Lebensdauer
Wärmeerzeugung |
50 Jahre |
50 Jahre |
|
|
Investitionskosten
Erdsonden und Wärmepumpe (brutto) |
657.000 € |
381.000 € |
|
|
Investition/Lebensjahr
|
36.000€ |
20.650 € |
|
|
Leistung |
600.000 kWh/a |
375.000 kWh/a |
|
|
Redundanz |
Ausfall beider Pumpen ist
unwahrscheinlich |
Indirekter Verbund mit
schule |
9. |
Wärmepumpe
Sole-Wasser |
innerhalb
des Hauptsammlers Berboomstiege werden Wärmetauscher eingebaut |
|
|
|
|
Verwendung
des PV-Stromes der Dachflächen für Energieversorgung der Pumpen |
möglich |
möglich |
|
|
Passive
Kühlung der Räume möglich |
Ja, aber geringer als bei
Erdsonden |
nicht
erforderlich |
Ein Bericht zur
Nutzung der Abwasserwärme erfolgt im nächsten Bau- und Mobilitätsausschuss im
November 2022.
Aktueller Stand der Grundrisse:
Der letzte im Bau-
und Mobilitätsausschuss präsentierte Planungsstand, Vorlage 10/2022, enthielt
die Vorentwurfsplanung.
Aktuell arbeiten
alle Fachdisziplinen im Bereich der Leistungsphase 3, Entwurfsplanung. Dabei
wurden nicht nur Raumanordnungen und –zusammenhänge weiter ausgearbeitet,
sondern auch die Themen der Gebäudetechnik und des Brandschutzes. Die Anlagen
Nr. 4 bis 12 zeigen den aktuellen Stand der Grundrissplanung.
Hingewiesen wird
insb. auf:
· Ausarbeitung der Räumlichkeiten der
Mensaküche
· Umorganisation des Sozialarbeitsbereiches im
EG, hinzugefügt wurde hier der Raum Soz 1.4 Ankerraum (Beschluss SchulA)
· Optimierung des Verwaltungsbereiches
· Festlegung der Keller und
Kriechkellerbereiche für die Technikzonen in Schule und Sporthalle
· Koordination der Technikbereiche in den
Obergeschossen für Elektro, HLS und Lüftung
· Optimierung der Zugänglichkeiten zur Sporthalle
insb. für die Tribüne.
· Abstimmung Tragwerk und Raumstruktur in der
Sporthalle
· Abstimmung Nutzbarkeit und Größe der
Gymnastikräume mit dem Vereinssport
· Ergänzung der Beh-WCs der Sporthalle mit
einem Duschplatz, Ausbildung je einer Damen und einer Herren-Umkleide incl. WC
und Dusche mit Bewegungsflächen für einen Rollstuhl gemäß Raumprogramm (Folge
ist Verzicht auf einen Waschplatz)
· Technikfläche für die Bewässerung des
Stadions wurden eingeplant
· Weitere Ausarbeitung der
brandschutztechnischen Belange innerhalb des Gebäudes und der Fassade. Die
Fassade ist mit einem nichtbrennbaren Material zu erstellen. Somit sind keine
Holzfassaden möglich.
· Das Thema E-Mobilität wird in Form von 3
Ladeplätzen auf dem Parkplatz in der Anschlussleistung des Hausanschlusses für
Elektro Berücksichtigung finden. Hier sind Betreiber und Bezahlkonzept noch zu
entwickeln.
·
Die
Fassaden werden im Architekturbüro jswd aktuell entwickelt.
In den kommenden
Wochen erfolgt die Präsentation und Detailierung der Fachklassenräume in Zusammenarbeit
mit den Fachschaften der Schule.
Die Außenanlagen
werden als eigene Vorlage im November vorgestellt werden.
Zusammenfassend
ist die Planung soweit fortgeschritten, dass im Oktober der Übergang in die
Genehmigungsplanung stattfinden wird.
Finanzierung
Die Maßnahme ist
bereits im Haushaltsplan 2022 veranschlagt worden. Aufgrund der Konkretisierung
der Planung sind die Ansätze zum Haushaltsplanentwurf 2023 zwischenzeitlich
aktualisiert worden. Vorbehaltlich der Zustimmung zum Haushaltsplanentwurf 2023
sollen für die Realisierung der Maßnahme Mittel i. H. v. rund 79,360 Mio. EUR
bereitgestellt werden.
Anlagen:
Anlage1: Versorgungskonzept Variantenbetrachtung
Anlage 2: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
Anlage 3: Energieflussbild Geothermie
Anlage 4: Lageplan
Anlage 5a: Schule Grundriss EG Teil 1
Anlage 5b: Schule Grundriss EG Teil 2
Anlage 6a: Schule Grundriss 1OG Teil 1
Anlage 6b: Schule Grundriss 1OG Teil 2
Anlage 7a: Schule Grundriss 2 OG Teil 1
Anlage 7b: Schule Grundriss 2OG Teil 2
Anlage 8a: Schule Grundriss UG Teil 1
Anlage 8b: Schule Grundriss UG Teil 2
Anlage 9: Sporthalle Grundriss EG
Anlage 10: Sporthalle Grundriss 1OG
Anlage 11: Sporthalle Grundriss 2OG
Anlage 12: Sporthalle Grundriss UG