Projekt 19870/01

Planungsleistungen ganzheitliches Ver- und Entsorgungskonzept für das Seehaus im Fichtelgebirge

Projektträger

Fichtelgebirgsverein e. V.
Theresienstr. 2
95632 Wunsiedel
Telefon: 09232/700755

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Energieversorgung, die Abwasserentsorgung sowie das Abfallentsorgungssystem im Seehaus im Fichtelgebirge soll nach dem Beschluss des Fichtelgebirgsvereins e.V. zukünftig höchsten ökologischen Richtlinien Rechnung tragen, um jegliches Umweltgefährdungspotential auszuschließen und als Modellobjekt für jährlich 28.000 Tagesgäste und 1.500 Übernachtungsgäste zu dienen. Besonderes Augenmerk soll auf die Umweltbildung von Jugendgruppen und Schulklassen gelegt werden. Eine wichtige Schlüsselfunktion hat dabei die Erneuerung des Energiesystems bzw. die Substitution von jährlich 12.000 l Dieselkraftstoff, von dem ein hohes Trinkwasser- und Bodengefährdungspotential ausgeht. Des Weiteren soll die Abfallentsorgung durch die Erstellung eines Abfallleitfadens verbessert werden, bzw. das Verbesserungspotential der Abwasserentsorgung und Trinkwasserversorgung untersucht werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenI. Erfassung des Ist-Zustandes1. Darstellung des Objektes (Übernachtungszahlen, Lage, Tagesgäste etc.)
2. Die bauphysikalischen Gegebenheiten
3. Die thermische Energieversorgung (Warmwasser, Kochen und Heizung)
4. Die elektrische Energieversorgung
5. Der Trinkwasserbedarf
6. Das Abwasser
7. Das Abfallaufkommen
II. Bestimmung der Einspar-, Optimierungs- und Reduktionspotentiale
1. Die thermische Energieversorgung
2. Die elektrische Energieversorgung
3. Reduzierung des Trinkwasserbedarfes
4. Verbesserung der Abwasserqualität
5. Erstellung eines Abfallleitfadens
III. Entwicklung, Dimensionierung und Bewertung unterschiedlicher Energiekonzepte
1. Pflanzenölbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung
2. Flüssiggasbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung
3. Pflanzenölbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung und Photovoltaik
4. Flüssiggasbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung und Photovoltaik
IV. Bewertung und detaillierte Darstellung der Vorzugsvariante


Ergebnisse und Diskussion

Die Hütte wird im Ist-Zustand mit zwei Dieselaggregaten elektrisch versorgt. Die Beheizung der Gasträume erfolgt dezentral über die Feuerung von jährlich 70 Ster selbstgeschlagenem Holz in einem Kachelofen bzw. über dezentrale Gasthermen in den Fremdenzimmern. Die Brauchwasserbereitung erfolgt ebenfalls über Gasthermen. In Summe werden für den Küchenbetrieb, die Heizung und die Warmwasserbereitung jährlich 10.200 l Flüssiggas umgesetzt. Der jährliche CO2-Ausstoß beträgt in Summe 55 t. Die ungenügende Wärmedämmung bzw. die nicht ausreichende Be- und Entlüftung führt derzeit zu starkem Schimmelbefall der Innenwände im Gastraum. Die Trinkwasserversorgung bzw. die Abwasserentsorgung arbeitet im Ist-Zustand einwandfrei. Die Analyse der Stoffströme zeigt ein Abfallreduktionspotential durch effektive Müllvermeidung im Einkauf sowie optimierte Wertstofftrennung auf der Hütte.
Basierend auf der Ist-Zustandsanalyse konnte im zweiten Teil das Optimierungspotential abgeschätzt werden. Die Reduzierung des thermischen Energiebedarfes kann vorrangig durch die Optimierung der Be- und Entlüftung im Gastraum (mit Unterstützung eines Solar-Luft-Systems), der Behebung von Wärmebrücken sowie der nachträglichen Dämmung des Daches erreicht werden. In Summe existiert ein Energieeinsparpotential von 21.000 kWh bzw. 20 % jährlich. Der elektrische Energiebedarf kann durch die Anschaffung energiesparender Beleuchtungssysteme bzw. dem Warmwasseranschluss von Spül- und Waschmaschinen um ca. 6 % reduziert werden.
Wichtiges Element des künftigen Energiesystems ist die hocheffiziente gekoppelte Strom- und Wärmebereitstellung über ein Klein-BHKW mit 12 kW elektrischer Leistung und eines zentralen Heizungssystems. Gegenüber der getrennten Strom- und Wärmebereitstellung im Ist-Zustand können somit bis zu 35 % Primärenergie eingespart werden. Im einzelnen wurden vier Varianten auf ihre technische Machbarkeit, den CO2-Ausstoß sowie die Jahresgesamtkosten untersucht. Die Stückholzfeuerung in der Gaststube ist als Ergänzung zur Deckung thermischer Spitzen genauso wie der Flüssiggasbetrieb der Küche weiterhin in allen Varianten sinnvoll. Thermische Spitzen im Warmwasserbedarf können auch weiterhin durch die Gasthermen gedeckt werden. Vorrangig ist jedoch die Wärmeauskopplung der BHKW-Varianten. In den Varianten 1 und 2 wurde ein pflanzenöl- bzw. flüssiggasbetriebenes BHKW untersucht. In den Varianten 3 und 4 wurde die Ergänzung der Varianten 1 und 2 um eine 2 kWp Fotovoltaikanlage zur Reduzierung der Laufzeiten in den Sommermonaten untersucht. In den vier dargestellten Varianten wurde auf die Unterstützung der thermischen Energieversorgung durch Solarthermiekollektoren verzichtet. Dies ist dadurch begründet, dass in den Sommermonaten die anfallende BHKW-Abwärme durch den stromgeführten Betrieb ohnehin den Betrieb eines Notkühlsystems erwarten lässt, und in den Wintermonaten kein nennenswerter Beitrag der Solarthermieanlage geleistet werden kann. Alle Varianten erzielen gegenüber dem Ist- Zustand ein erhebliches CO2-Reduktionspotential.
Die höchste CO2-Einsparung ergibt sich für ein pflanzenölbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung und 2 kWp PV-Ergänzung i.H.v. 35,4 t/a (Variante 3). Die günstigsten Jahresgesamtkosten resultieren für Variante 1 (pflanzenölbetriebenes BHKW mit Stückholzfeuerung) i.H.v. 19.504 Euro/a.
Die Umsetzung aller Maßnahmen im Rahmen eines ganzheitlichen Ver- und Entsorgungskonzeptes soll unter Berücksichtigung didaktischer Gesichtspunkte erfolgen, da das Seehaus im Fichtelgebirge künftig als Umweltbildungszentrum für Jugendgruppen und Schulklassen ausgebaut werden soll.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse der Studie werden im September 2003 der lokalen Presse vorgestellt und am 8. November 2003 auf dem Anwenderforum Innovative Energietechniken in Gebäuden an der FH Amberg präsentiert.


Fazit

Die vorliegende Arbeit erläutert detailliert und umfangreich verschiedene technische Ansätze eines zukünftigen Ver- und Entsorgungskonzeptes in technischer, ökologischer und ökonomischer Hinsicht und schafft somit die wichtige Basis für künftige Entscheidungen.