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PlusEnergieschule

Date post: 25-Jan-2015
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Mit dem Umbau der Uhlandschule in Stuttgart-Zuffenhausen zur Plusenergieschule zeigt die Landeshauptstadt Stuttgart gemeinsam mit ihren Partnern das technisch Machbare bei der energetischen Gebäudesanierung. Der gesamte Energiebedarf soll durch Nutzung lokal verfügbarer erneuerbarer Energiequellen gedeckt werden. Das Projekt soll 2013 fertig sein.
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Die Uhlandschule erzeugt mehr Energie... PlusEnergieschule ... als sie verbraucht.
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Page 1: PlusEnergieschule

Die Uhlandschule erzeugt mehr Energie...

PlusEnergieschule

... als sie verbraucht.

Page 2: PlusEnergieschule

Internet:www.stuttgart.de/plusenergieschulewww.uhlandschule-rot.de

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Jürgen Görres E-Mail: [email protected] Telefon 0711/ 216-88 6 68 Landeshauptstadt Stuttgart Amt für Umweltschutz Abteilung Energiewirtschaft

Herausgeberin: Landeshauptstadt Stuttgart Amt für Umweltschutz in Verbindung mit der Abteilung Kommunikation Gestaltung: Peter SchottFotos: Kraufmann (Titel, Seite 1, 3, 4), EnBW (Seite 5, Seite 8), Stadtmessungsamt (Seite 2), Bosch (Seite 6), Saint-Gobain (Seite 7)

Schaubild Seite 6: Fraunhofer-Institut für Bauphysik

Kartenausschnitt: Stadtmessungsamt

September 2010

Page 3: PlusEnergieschule

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Uhlandschule wird Plusenergieschule

Angesichts knapper werdender Ressourcen stehen wirheute vor der Aufgabe, Strategien für eine zukunftswei-sende Energieversorgung auch für öffentliche Gebäudezu entwickeln. Unseren Schulen kommt hierbei eine zen-trale Rolle zu. Sie verfügen über mehr als 40 Prozent derstädtischen Gebäudefläche und ihr Anteil an den Energie-kosten der Stadt beträgt 20 Prozent – hier liegt ein enor-mes Einsparungspotenzial. Noch wichtiger ist die Bedeu-tung der Schulen, wenn es darum geht, möglichst vielenMenschen einen Ressourcen schonenden Umgang mitEnergie zu vermitteln.

Mit dem Umbau der Uhlandschule in Stuttgart-Zuffen-hausen zur Plusenergieschule zeigt die LandeshauptstadtStuttgart gemeinsam mit ihren Partnern das technischMachbare bei der energetischen Gebäudesanierung. Dergesamte Energiebedarf soll durch Nutzung lokal verfüg-barer erneuerbarer Energiequellen gedeckt werden.

Das Projekt hat Vorbildcharakter, mit den Erfahrungswer-ten soll Anstoß für weitere Vorhaben zur energieeffizien-ten Sanierung gegeben werden. Partner der Stadt sinddie EnBW Energie Baden-Württemberg AG, die RobertBosch GmbH und die Saint-Gobain Gruppe. Die wissen-schaftliche Begleitung des Projekts liegt beim Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP). Das Projekt wird im Rahmender Energieforschung des Bundesministeriums für Wirt-schaft und Technologie gefördert.

1. Ziel des Projekts

Die bestehende Grund- und Werkrealschule der Uhland-schule in Stuttgart-Zuffenhausen soll im laufenden Schul-betrieb ganzheitlich energetisch verbessert und auf dasNiveau einer Plusenergieschule gebracht werden. Um alsPlusenergieschule zu gelten, muss die Gesamtliegenschaftüber das Jahr gemittelt mehr Energie gewinnen als sie be-nötigt. Das Vorhaben sieht eine energetische Steigerungder Energieeffizienz durch Sanierungsmaßnahmen an derGebäudehülle und der Anlagentechnik vor. InnovativeWärmedämmmaterialien und Lüftungskonzepte solleneingebaut werden. Zudem wird über die regenerativenEnergieträger Sonnenenergie und Erdwärme der verblei-bende Energiebedarf für Strom und Wärme vor Ort er-zeugt.

Die in Stuttgart realisierten Demonstrationsvorhaben zurEffizienzsteigerung und Energieeinsparung haben in derVergangenheit gezeigt, dass Sanierungsmaßnahmen anSchulgebäuden durch umfassende Dokumentation derEinsparmaßnahmen und durch eine Visualisierung der erreichten Einsparziele beziehungsweise des Komforts das Bewusstsein der Öffentlichkeit gegenüber Energie-effizienz sensibilisieren kann. Über die Institution Schulekann eine starke Durchdringung der Gesellschaft erreichtwerden, da alle Gesellschaftsschichten und Altersgruppenentweder direkt oder indirekt mit ihr im Alltag berührtsind.

Bild 1: Die Uhlandschule besteht aus mehreren, unterschiedlich alten Gebäuden

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Die Landeshauptstadt Stuttgart will mit dem Bauvorha-ben den Innovationsgedanken aufgreifen und Gebäudenicht nur beispielhaft sanieren, sondern die Umwandlungin eine nachhaltige Energieversorgung vorantreiben. DenSchülern soll die Umsetzung von Energieeinsparmaßnah-men direkt vor Ort dargestellt werden. Dieser praxisnaheBezug und die im Projekt gesammelten Erfahrungen wer-den zudem in dem Lehrstoff der Unterrichtsstunden auf-gearbeitet und dienen dazu, den Schülern Wissen zumrationellen Energieeinsatz und Umweltschutz frühzeitigzu vermitteln.

Leuchtturmprojekt „Energieeffiziente Schule“

Im Rahmen der vom Bundeskanzleramt 2005 gestarte-ten Innovationsinitiative hat das Fraunhofer-Institut fürBauphysik im Impulskreis Energie die energieeffizienteSchulsanierung als Innovationsidee für die Effizienzstei-gerung eingebracht. Das Projekt „EnergieeffizienteSchulsanierung“ wurde vom Bundesministerium fürWirtschaft und Technologie (BMWi) als Initiative inner-halb der „High-Tech-Strategie Deutschland“ verankertund in den aktuellen Forschungsprogrammen fortge-schrieben.

Als Schwerpunkt innerhalb der ForschungsinitiativeEnOB konzentriert es sich derzeit auf die Entwicklungvon Grundlagen für zukunftsorientierte Schulgebäude-konzepte. In Modellprojekten werden Lösungen erprobt,mit denen eine deutlich verbesserte Energieeffizienz beigleichzeitiger Komfortsteigerung sichergestellt werdenkann. Die Initiative strahlt als Leitprojekt bis in den euro-päischen Raum hinein.

Weitere Informationen im Internet unter: www.eneff-schule.de; www.enob.info/de; www.buildup.eu/communities/schoolfuture

2. Objekt

Die Auswahl der Grund- und Werkrealschule der Uhland-schule in Stuttgart-Zuffenhausen erfolgte auf Basis einerumfangreichen Analyse im Vorfeld des Projekts. Aus-schlaggebend waren neben bevorstehenden umfassen-den Instandsetzungsmaßnahmen die geografische Lageder Schule und die Übertragbarkeit der Rahmenbedin-gungen auf andere Objekte.

Der Gebäudekomplex umfasst neben dem Hauptbaueinen Pavillon, einen quadratischen Erweiterungsbausowie eine Turnhalle (vgl. Bild 2). Der Hauptbau, der Pavil-lon und die Turnhalle wurden im Jahr 1954 errichtet. DieFundamente und Untergeschosse bestehen aus Stampf-beton und die Erd- und Obergeschosse aus einem Stahl-betonskelett mit Ausfachung in Wabensteinen. Die Innen-wände sind als Backsteinmauerwerk und die Deckenallgemein als Massivbauten konzipiert. Während die Dach-konstruktionen aus Stahlbetonbinder zusammen mitHolzgebälk bestehen, sind die Dachdeckungen als Flach-dachpfannen auf Schindelschirme konstruiert. Im Jahr2003/2004 wurde das Schulareal durch einen Neubau erweitert, der als Stahlbetonkonstruktion errichtet wurdeund eine umfassende Glasfassade aufweist. Die gesamtezu beheizende Fläche inklusive Turnhalle und Neubau beträgt 6.437 m².

Der Hauptbau, ein lang gestrecktes Gebäude mit einerGrundfläche von 1.200 m², besitzt drei oberirdische undein unterirdisches Geschoss. Im Erdgeschoss befinden sichAufenthalts- und Werkräume sowie eine Hausmeister-wohnung. In den Obergeschossen sind Klassenräume untergebracht. Das Untergeschoss unterkellert etwa dieHälfte des Gebäudes und umfasst Lager- und Technik-räume. Der Pavillon mit einer Grundfläche von 460 m²besteht aus zwei oberirdischen Geschossen. Auf derenSüdseite befinden sich Klassenräume, auf der Nordseiteder Flurbereich mit auf der Stirnseite angeordneten Sani-tärzellen. Die Hauptdachfläche ist mit einer Neigung von16 Grad nach Süden ausgerichtet.

Bild 2: Luftbildaufnahme der Uhlandschule

Erweiterungsbau

Hauptbau

Turnhalle

Pavillion

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Der Erweiterungsbau ist ein quadratisches Gebäude miteiner 32 m x 32 m großen Grundfläche und besteht auszwei oberirdischen Geschossen sowie einem Souterrain-geschoss. Das Gebäude beinhaltet ein zentrales Atrium,das auch als Aula genutzt wird und von dem aus die Klas-senräume erschlossen werden. Sowohl die Fassade desErweiterungsbaus als auch das Atriumsdach sind umlau-fend vollverglast. Der Dachabschnitt über den Klassenräu-men ist als Gründach ausgebildet. Die Turnhalle wurdezeitgleich mit dem Hauptbau und dem Pavillon errichtetund beinhaltet neben der eigentlichen Turnhalle Um-kleide- und Sanitärräume. Die Turnhalle ist unterkellertund verfügt im Kellergeschoss über einen separaten Tech-nikraum.

Die Gebäude werden gegenwärtig über eine zentraleWarmwasserheizung durch einen älteren erdgasbefeuer-ten Standardkessel beheizt, der sich im Keller des Haupt-baus befindet. Über diese Anlage werden zusätzlich dieTurnhalle und der Neubau versorgt.

EnEff:Schule-Sanierungsstandards

In den Demonstrationsvorhaben des Förderschwer-punkts EnEff:Schule wird gezeigt, welche unterschiedli-chen innovativen Möglichkeiten es gibt, den Primärener-giebedarf für die Beheizung, Trinkwarmwassererwärm-ung, Lüftung, Kühlung und Beleuchtung deutlich zu reduzieren. Die eingebundenen Projekte werden durchSanierung auf unterschiedliche energetische Niveaus gebracht.

Plusenergieschulen haben die beste Energiebilanz. Sieerzeugen im Jahresmittel mehr Primärenergie als sie fürBeheizung, Lüftung, Trinkwarmwassererwärmung undBeleuchtung benötigen – inklusive aller dafür notwendi-gen Hilfsenergien. Um dieses ehrgeizige Ziel zu errei-chen, werden in einem ersten Schritt die Wärmeverlustedurch Transmission und Lüftung reduziert. Dies wirddurch einen hohen Wärmeschutz der kompletten Ge-bäudehülle, der weitgehenden Beseitigung von Wärme-brücken sowie durch eine effiziente Lüftung erreicht. Imzweiten Schritt ist der verbleibende Wärmebedarf sowieder Bedarf an Elektrizität so effizient wie möglich mit er-neuerbaren Energien zu erzeugen. Im dritten Schritt istein Energieüberschuss zu erzielen.

3-Liter-Schulen sind echte Energiesparer und bietendarüber hinaus ein gutes Raumklima. Sie benötigen fürdie Beheizung und Lüftung (einschließlich der dafür not-wendigen Hilfsenergien) lediglich maximal 34 kWh/m²aPrimärenergie. Dies entspricht dem Primärenergieinhaltvon 3 Litern Heizöl oder 3 m³ Erdgas. Der Bedarf liegtetwa 70 Prozent unter dem Anforderungsniveau derEnergieeinsparverordnung 2009.

Niedrigenergieschulen unterschreiten die Anforderun-gen der Energieeinsparverordnung 2009 um 30 bis 50Prozent und sind durch ein ausgewogenes Verhältniszwischen energetischer Effizienz und Wirtschaftlichkeitgekennzeichnet.

Bild 3: Treppenhaus im Hauptbau

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3. Bisheriger Energiebedarf – aktuelle Energiekosten

Der Energieverbrauch von Wärme, Strom und Wasserwird für den gesamten Gebäudekomplex seit 1998 durchdas städtische Energiekontrollsystem (SEKS) kontinuierlicherfasst. Die beheizte Nettogrundfläche hat sich im Jahr2004 aufgrund des Erweiterungsbaus von 4.252 m² auf6.437 m² vergrößert. Dies ist bei der Darstellung des spe-zifischen, auf die Fläche bezogenen Kennwertes, zu be-rücksichtigen.

Im Jahr 2009 wurde in der Uhlandschule ein witterungs-bereinigter Heizwärmeverbrauch von 1.016 MWh/a Endenergie benötigt. Gegenüber 2008 ist dies ein Ver-brauchsrückgang von 9,1 Prozent, wobei der Wärmever-brauch im Jahr 2008 aufgrund eines Kesseldefekts außer-durchschnittlich hoch ausfiel. Der durchschnittliche, überdie vergangenen zehn Jahre gemittelte spezifische jährli-che Heizwärmeverbrauch des Schulkomplexes beträgt168,4 kWh/m² a. Nach der Sanierung zur Plusenergie-schule soll der Heizkennwert auf 39 kWh/m² a reduziertwerden (vgl. Bild 4).

Der Stromverbrauch der Uhlandschule reduzierte sich imJahr 2009 gegenüber 2008 von etwa 99,8 MWh/a um 2,6 Prozent auf 97,2 MWh/a. Bezogen auf die Gebäude-grundfläche betrug der spezifische Stromverbrauch 15,5 kWh/m² a (vgl. Bild 5). Der durchschnittliche spezifi-sche Stromverbrauch der vergangenen zehn Jahre imZeitraum 2000 bis 2009 beträgt etwa 14 kWh/m² a. Derdeutliche Anstieg des Stromverbrauchs aus dem Jahr2005 wurde durch den zusätzlichen Baustellenstromwährend der Errichtung des Neubaus verursacht. Nachder Sanierung ist mit einem spezifischen Stromverbrauchin Höhe von 9,3 kWh/m² a zu rechnen.

Der Wasserverbrauch ist sehr gering. Frischwasser wirdüberwiegend in den Duschräumen der Turnhalle und inden Toilettenräumen benötigt. Im Jahr 2009 betrug derBedarf an Frischwasser für den gesamten Schulkomplex1.161 m³. Der durchschnittliche spezifische Wasserver-brauch der vergangenen zehn Jahren liegt bei 184,1 l/m²a.

Die Energiekosten aus der Nutzung von Wärme, Stromund Wasser beliefen sich für die Uhlandschule im Jahr2009 auf etwa 80.100 Euro. Bei den Verbrauchskostendominieren die Heizkosten mit einem Anteil von über 75 Prozent. Strom nimmt einen Anteil von 20 Prozentund Wasser inklusive der Abwassergebühren einen Anteilvon 5 Prozent der Kosten ein. Aus der Verbrauchskosten-entwicklung der vergangenen Jahre ist ein steter Anstiegder Heizkosten zu entnehmen, der auf die Steigerung derWärmepreise zurückzuführen ist. Gegenüber 2000 habensich die Wärmepreise von 3,4 Ct/kWh auf 6,7 Ct/kWh nahezu verdoppelt.

Bild 6: Außenansicht des Treppenhauses

Bild 4: Entwicklung des Heizkennwerts

Bild 5: Entwicklung des Stromkennwerts

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4. Projektablauf

Die Projektdurchführung gliedert sich in Bestandsanalyse,Konzeption, Planung, Bau und Einregulierung. Mit derBestandsanalyse wurde 2009 begonnen. Die umfangrei-chen Sanierungs- und Baumaßnahmen erfolgen in denJahren 2012/13 und müssen eng mit dem Schulbetriebabgestimmt werden.

Nach Fertigstellung der Baumaßnahmen setzt die Mess-phase ein, in der mit einem detaillierten Messprogrammdie Wirksamkeit der realisierten Maßnahmen nachgewie-sen und ausgewertet wird. Die einzelnen Umsetzungendokumentieren die Machbarkeit dieses Ansatzes. Die er-zielten Einsparungen werden der Öffentlichkeit bekanntgegeben.

5. Bestandsaufnahme und Sanierungs-konzept Gebäudehülle

In Abstimmung mit allen beteiligten Projektpartnern wirdein energetisches Gesamtkonzept für die Uhlandschuleerarbeitet. Dazu erfolgt als erster Schritt eine Bestands-aufnahme der bisherigen Verbrauchsdaten, um auf dieserBasis die umfangreichen baulichen Maßnahmen aufein-ander abzustimmen.

Ein besonders guter baulicher Wärmeschutz ist notwen-dig, um die drei älteren Gebäudetrakte des Hauptbaus,des Pavillons und der Turnhalle auf das technisch höchste

Niveau zu bringen. Die Außenwände werden deshalb miteinem innovativen Wärmedämmverbundsystem versehen,die zum einen die hohen Anforderungen an den Brand-schutz und zum anderen die geforderten Werte für einenexzellenten Wärmeschutz erfüllt. Wärme- und Schall-schutz, Luftdichtheit und Brandschutz werden integralaufeinander abgestimmt.

Um das betriebswirtschaftlich beste Ergebnis zu erzielen,werden mögliche Varianten miteinander verglichen. DieDämmschicht der Außenwand dient auch zur Verlegungvon Miniluftkanälen, Elektroinstallationen, von Rohrensowie der Integration solarer Elemente in der Wetter-schutzschicht. Für die Dachmodernisierung ist ein Auf-sparren-Dämmsystem vorgesehen, an das vergleichbareAnforderungen wie für die Außenwanddämmung gestelltwerden. Hier sind ähnlich wie im Außenwandbereich Synergieeffekte in der Medienführung und Integration erneuerbarer Energiesysteme bei gleichzeitiger Sicherstel-lung der Luftdichtheit und der Wetterschutzanforderun-gen zu erlangen.

Vakuumdämmsysteme sorgen für eine wirkungsvolleWärmedämmung des Fußbodens. Vakuumdämmpaneelekönnen heute schon einen Wärmeleitwert von 0,007 W/mKerreichen. Jedoch liegen bislang keine Erfahrungswertebezüglich des Langzeitverhaltens von Vakuumdämmplat-ten unter Schwingböden in Turnhallen oder hoch fre-quentierten Bodenbelägen vor.

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Bild 7: Kollektoren der Photovoltaikanlage

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Transparente Fassaden aus einer wärmetechnisch hoch-wertigen Holz-/Aluminiumkonstruktion und einer Drei-fach-Wärmeschutzverglasung mit einem Wärmedurch-lasswert von ca. 0,8 W/m²K nutzen solare Wärme, bietenjedoch auch den erforderlichen Sonnenschutz. Die multi-funktionale Scheibenkomposition ermöglicht eine opti-male Tageslichtnutzung und trägt so zu einer positivenGesamtenergiebilanz der transparenten Fassade bei.

Schwachstellen wie Wärmebrücken oder mangelnde Luft-dichtheit werden von vornherein durch den Einsatz hoch-wertiger Bauteilanschlüsse und ein ausgeklügeltes Luft-dichtheitskonzept vermieden.

6. Sanierungskonzept technische Anlagen

Die gesamten Gebäude sollen neben den hocheffizientenBau- und Anlagentechniken mit energiesparenden Gerä-ten im IT- und Servicebereich ausgestattet werden (PC,Peripheriegeräte, Beamer, etc.), um den Gesamtstrombe-darf der Schule konsequent zu senken. Um während derFerien und am Wochenende die Schule komplett abschal-ten zu können, werden die Wärmeversorgungssträngeder Hausmeisterwohnung und der Turnhalle von denSträngen der Schule entkoppelt und separat eingerichtet.

Der bestehende Erdgaskessel wird stillgelegt und ent-fernt. Die Wärmebereitstellung übernehmen zukünftighocheffiziente Sole/Wasser-Wärmepumpen. Das neueKonzept basiert auf einer dezentralen Energieversorgungmit an den Verbrauch angepassten Wärmepumpen pro

Gebäude. Durch die dezentrale Anordnung werden dieWärmetransportverluste minimiert und das Niedertempe-raturheizsystem im Ganzen effizienter. Die eingesetztenWärmepumpen beziehen bis zu 75 Prozent der benötig-ten Wärme aus dem Erdreich. Zur Erschließung der Erd-wärme werden Sonden bis zu 100 m abgeteuft. DieWärme wird mit Hilfe von Speichersystemen mit unter-schiedlichen Temperaturniveaus für die einzelnen Ver-braucher vorgehalten.

Den notwendigen Strom zum Betrieb der Wärmepumpe(im Heizkennwert enthalten) erzeugt künftig eine Photo-voltaikanlage mit einer Gesamtfläche von 2.370 m².

Bild 9: Energiekonzept der Plusenergieschule

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Bild 8: Neue Wärmeverteilung

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Das öffentliche Stromnetz dient als Zwischenspeicher, umSchwankungen zwischen Produktion und Bedarf auszu-gleichen. Die Photovoltaikanlage wird so ausgelegt, dasssie jährlich mehr Energie liefert, als in der Schule tatsäch-lich benötigt wird.

Für die Grundbeheizung von Haupthaus, Pavillon undTurnhalle ist ein Flächenheizsystem auf Niedertemperatur-basis anstelle des bisherigen Betriebs mit Heizkörpernvorgesehen. Die Führung der Luftkanäle ist, wo erforder-lich, im Dämmsystem vorgesehen. Mit der Bauteiltempe-rierung wird der Betrieb mit einem exergetisch günstige-ren Temperaturniveau erreicht. Zusätzlich wird in denGebäuden ein bedarfsorientiertes Lüftungssystem mitmindestens 90 Prozent Wärmerückgewinnung installiert.Dadurch kann die Nacherwärmung der Frischluft die Be-heizung der Räume unterstützen. Während des Bedarfs-falls im Sommer werden die Flächen der Bauteiltemperie-rung zur natürlichen Kühlung unterstützend zurNachtauskühlung herangezogen.

Auf eine zentrale Warmwasserbereitung in der Schulewird weitestgehend verzichtet. Das in der Schulküche benötigte Warmwasser wird dezentral erzeugt. Die Sani-tärbereiche der Turnhalle erhalten eine mit Solarenergieversorgte Warmwasserbereitung. In den Gebäuden wer-den hocheffiziente Leuchtensysteme mit elektronischenVorschaltgeräten und tageslichtabhängiger Regelung ein-gebaut. Eine nutzungsgerechte und bedarfsorientierteLichtsteuerung ist mit Hilfe von Anwesenheits- und Tages-lichtsensoren zu erreichen. Eine Aufteilung in hochwer-tige, arbeitsplatzgebundene Beleuchtung und geringwer-tige Allgemeinbeleuchtung ist vorgesehen.

Allgemein liegt für den Erweiterungsbau nahezu kein Sa-nierungsbedarf vor, da er erst vor sechs Jahren in Betriebgenommen wurde. Wenngleich der Wärmeschutz diesesGebäudeteils mit erhöhten Anforderungen zur damaligenZeit versehen wurde, ergeben sich nunmehr deutlich hö-here Heizwärmebedarfswerte als für Plusenergieschulenüblich. Nichtsdestotrotz verbleibt das bestehende Heizsys-tem auf der bisherigen Betriebseinstellung. Die Anlagen-technik ist in das Energieversorgungssystem der Plusener-gieschule zu integrieren und die Beleuchtungsanlage andas Niveau der geplanten Beleuchtungstechnik anzupas-sen.

7. Planungs- und Ausführungsphase

Nachdem das energetische Gebäude- und Anlagenkon-zept erarbeitet und dimensioniert ist, erfolgt die Detail-planung. Die Planung muss iterativ verlaufen, Planungsva-rianten werden stets aktualisiert und einander gegenübergestellt. Besonderes Augenmerk gilt der Detailplanungaller wärmetechnisch relevanten Bauteilanschlüsse, ummögliche Wärmebrücken bereits im Vorfeld auszuschlie-ßen. Um eine fehlerfreie Ausführung zu gewährleisten,wird eine Bauüberwachung projektbegleitend durchge-führt.

8. Inbetriebnahme

Die komplexe Anlagentechnik mit der darauf abgestimm-ten Gebäudeleittechnik bedarf einer ausreichenden Einre-gulierungsphase, bevor die messtechnische Validierungs-phase aufgenommen werden kann. Die messtechnischenKenngrößen beziehen sich auf alle relevanten Energie-kennwerte und auf aussagekräftige Parameter zur Bewer-tung der Qualität der Lern- und Lehrstätten (thermische,akustische, visuelle, luftqualitätssichernde Messwerte).Neben der Gebäudekonstruktion hängt der Energiever-brauch eines Gebäudes wesentlich von der Anlageneffi-zienz der Heiz-, Lüftungs-, Beleuchtungs-, Regel- undSteuerungskomponenten, vom Außenklima und vomNutzer ab.

Bild 10: Einbau von Vakuumdämmsystemen

Page 10: PlusEnergieschule

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Daher ist eine umfangreiche Messtechnik erforderlich, umeinerseits eine exakte Energiebilanz erstellen zu können,aus der die einzelnen Verlust- und Gewinnkomponentenhervorgehen, und um andererseits Folgerungen für zu-künftige Verbesserungsvorschläge qualitativ bewerten zukönnen. Die Messkonfiguration wird so ausgelegt, dassdie Bildung vollständiger monatlicher Energiebilanzenmöglich ist.

Dazu ist neben der kontinuierlichen Messung von Raum-luftemperaturen, CO2-Konzentrationen und Fensteröff-nungszeiten in repräsentativen Räumen die fortlaufendeErfassung der Solarbeiträge, Stromverbräuche und Kondi-tionierungsenergien notwendig. Dies erfordert die Instal-lation einer Datenerfassungsanlage mit den entsprechen-den Sensoren, die mit der Gebäudeleittechnik und demstädtischen Langzeitmonitoringsystem abgeglichen wird.

9. Finanzierung

Die Gesamtkosten des Bauvorhabens liegen bei 12,3 Mil-lionen Euro. Die Kosten werden anteilig vom Bundesmi-nisterium für Wirtschaft und Technologie (Förderkenn-zeichen: 0327430J), von dem projektbegleitenden Indus-triekonsortium, bestehend aus der EnBW Energie Baden-Württemberg AG, der Robert Bosch GmbH, der Saint-Gobain und der Landeshauptstadt Stuttgart, getragen.Das BMWi beteiligt sich mit 4,4 Millionen Euro an denförderfähigen Investitionskosten der innovativen System-komponenten.

10. Projektpartner

Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik begleitet als wissen-schaftlicher Forschungspartner das Projekt und überprüftdas energetische Gesamtkonzept sowie dessen Effektivi-tät und Akzeptanz in der Praxis.

Bosch Thermotechnik engagiert sich im Projekt Uhland-schule, weil das Energie-Plus-Haus der richtige Weg zurErreichung der Klimaschutzziele ist. Es lässt sich mit heuteverfügbarer Technik umsetzen, auch in weiten Teilen desGebäudebestands. Das Energie-Plus-Haus ist für BoschThermotechnik daher der Gebäudestandard der Zukunft.

Ziel der Saint-Gobain-Gruppe ist es, Gebäude der Zukunftzu realisieren: Für die Plusenergieschule werden Innova-tionen bereitgestellt, mit denen höchst energieeffizient

modernisiert und somit den Herausforderungen des Kli-maschutzes begegnet werden kann. Beachtung findetzudem die Erkenntnis, dass eine Schule den Schülern undden modernen pädagogischen Anforderungen gerechtwerden soll.

Seit Jahren engagiert sich die EnBW Energie Baden-Würt-temberg AG in der Entwicklung innovativer Gebäude-energiekonzepte. Nach ihrer Überzeugung kommen hier-bei der Energieeffizienz und dem rationellen Energieein-satz eine besondere Bedeutung zu: Sie sind Vorausset-zung für einen wirksamen Beitrag der erneuerbaren Ener-gien zum Klimaschutz. Die Umwandlung der Uhland-schule in eine Plusenergieschule bietet der EnBW Gele-genheit, von den Partnern zu lernen und eigenes Know-how einzubringen. Dabei kann die EnBW auf vielfältigeKompetenzen im Bereich der erneuerbaren Energien, wiebeispielsweise der Photovoltaik zurückgreifen.

Bild 11: Thermische Solaranlage

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Mit rund sechs Millionen Kunden und über 21.000 Mitar-beitern hat die EnBW Energie Baden-Württemberg AG2009 einen Jahresumsatz von über 15 Milliarden Euro er-zielt. Als drittgrößtes deutsches Energieversorgungsunter-nehmen konzentrieren wir uns auf die TätigkeitsbereicheStrom – unterteilt in die Geschäftsfelder Erzeugung und

Kooperationspartner

Bosch Thermotechnik ist ein führender europäischer Her-steller von ressourcenschonenden Heizungsproduktenund Warmwasserlösungen. Im Geschäftsjahr 2009 er-zielte der Bosch-Geschäftsbereich mit rund 13.000 Mitar-beitern einen Umsatz von 2,87 Milliarden Euro, davon 66 Prozent außerhalb Deutschlands. Bosch Thermotechnik

verfügt über starke internationale und regionale Markenund ein differenziertes Produktspektrum, das in insgesamt21 Werken in elf Ländern Europas, Nordamerikas undAsiens produziert wird. Am Projekt Uhlandschule istBosch Thermotechnik mit seinen Marken Buderus undJunkers beteiligt.

Handel sowie Netz und Vertrieb, – Gas, Wasserversor-gung sowie Energie- und Umweltdienstleistungen. Wirbekennen uns zum Standort Baden-Württemberg undDeutschland. Hier ist der Fokus unserer Aktivitäten. Darü-ber hinaus sind wir auch auf weiteren Märkten Europasaktiv.

Saint-Gobain ist eines der weltweit führenden Unterneh-men bei der Gestaltung und Schaffung von Lebensräu-men, in denen der Mensch wohnt, arbeitet und seineFreizeit verbringt. Die internationale Gruppe ist in 64 Län-dern mit 191.000 Mitarbeitern präsent. Das bereits 1665gegründete Unternehmen, das in Deutschland rund20.000 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt, produziert

und vertreibt in erster Linie Produkte und Systeme, diehervorragende Lösungen für ein nachhaltiges und um-weltfreundliches Bauen und Modernisieren bieten. Andem Projekt Uhlandschule ist Saint-Gobain mit seinerHauptsparte Construction Products beteiligt, in der unteranderen so bekannte Marken wie ISOVER, Rigips undWeber-Maxit zu finden sind.

Page 12: PlusEnergieschule

Bauphysik ist ein entscheidender Faktor, der Bauen erfolg-

reich macht. Die Aufgaben des Fraunhofer IBP konzen-

trieren sich auf Forschung, Entwicklung, Prüfung, De-

monstration und Beratung auf den Gebieten der

Bauphysik. Dazu zählen insbesondere Maßnahmen zur

Steigerung der Energieeffizienz, Optimierung der Licht-

technik und die Entwicklung innovativer Konzepte für

energieeffizientes Bauen. Produkte, Prozesse und Dienst-

leistungen werden unter ökologischen, sozialen und tech-

nischen Gesichtspunkten analysiert, um damit die Nach-

haltigkeit, die nachhaltige Optimierung und die Förde-

rung von Innovationsprozessen zu bewerten. Das Fraun-

hofer IBP forscht verstärkt auf den Gebieten der

rationellen Energieverwendung sowie der Entwicklung

von anlagentechnischen Komponenten. Gleichzeitig bie-

tet die Einbindung in die lokalen Hochschulstandorte und

eine direkte Anbindung an die regionale Industrie ein

Höchstmaß an Präsenz der jeweiligen Fachkompetenz.

Lageplan: Uhlandschule, Tapachstraße 4, 70437 Stuttgart