Projekt 25654/01

Modellhafte Sanierung der Schul-Schwimmhalle in Metelen zur namhaften Energie- und Wasserverbrauchsreduktion

Projektträger

Gemeinde Metelen
Sendplatz 18
48629 Metelen
Telefon: 02556 89-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Typische Schulbäder und Turnhallen aus der Bauzeit von 1970 haben erhebliche bauphysikalische Mängel durch schlecht dämmende Außenhüllbauteile, Wärmebrücken und Kondensatprobleme. Hinzu kommen teilweise umweltbelastende Materialien, sowie hohe Energieverbräuche und dadurch verursachte hohe CO2-Belastungen. Des Weiteren gibt es gechlortes Wasser mit Aggressivität gegen Bauteile und Benutzer.
Übliche Sanierungen sehen oft vor, den Mindeststandard möglichst günstig herzustellen, um den Betrieb aufrecht zu erhalten, was in relativ kurzer Zeit erneute Sanierungen bedingt und bei Verschärfungen der Gesetzeslage Nachrüstverpflichtungen mit sich bringt. Die Energiekosten werden dadurch kaum gesenkt. Evtl. erhöhte Kosten für Reinigung, Wartung, Rückbau und Entsorgung gleichen die Energieeinsparungen bei weitem wieder aus oder übersteigen diese meist sogar. Oft wird zwar Heizenergie gespart, jedoch der Stromverbrauch erhöht.
Es ist vorgesehen den End-Energieverbrauch langfristig um ca. 80 % gegenüber dem jetzigen Verbrauch abzusenken. Auch der Wasserverbrauch und der Stromverbrauch sollen jeweils um ca. 40 % gesenkt werden. Dadurch wird dauerhaft CO2-Ausstoß vermieden, die vorhandene Bausubstanz langfristig erhalten und eine ansonsten relativ kurzfristige weitere Sanierung von jetzt bereits erkennbaren Kondensatproblemen der Zukunft vermieden. Für das Gesamtgebäude wird das Sanierungsintervall stark verlängert; da die gesamte schwimmbadtechnische Einrichtung erneuert wird, müssen alle Gebäudebauteile auf mindestens dieselbe Lebensdauer ausgelegt werden. Durch die eingesparten Nachfolgekosten wird der Unterhaltshaushalt zu Gunsten des Investitionshaushaltes entlastet, sodass Geldmittel frei werden um weitere Gebäude eher drastisch in ihren umweltbelastenden Auswirkungen abzusenken. Zudem sollen die Lösungsvorschläge weitgehend kostenneutral zu der bisherigen Planung umgesetzt werden. Des Weiteren ist vorgesehen, möglichst umweltverträgliche Materialien einzusetzen; spätere Entsorgungsgesichtspunkte zu berücksichtigen und entsprechende vorgelagerte Vorprozesse in den Materialentscheidungen zu berücksichtigen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenSichten und Auswerten aller vorh. Bau- und Planungsunterlagen von der Erbauungszeit bis heute, inkl. erfolgter Reparaturen in der Vergangenheit
Codierungsschema mit Bezeichnung aller Räume, Wände, Fenster, Türen
Bestandsaufnahme vor Ort und digitale Planerfassung in 3D-Darstellung als so genannter Bestandswerkplan. Hierzu müssen alle kritischen Detailpunkte aufgenommen und gezeichnet werden
Vorabklärung der zukünftigen Detaillösung für Wärmebrückenfreiheit in Abstimmung mit baulichen Gegebenheiten und der geplanten Architektur, inkl. bauphysikalischen Berechnungen und Taupunktüberprüfung:
- Energieberaterische Bestandsberechnung des Gebäudes mit Varianten von Lösungsmöglichkeiten
- Kostenvergleich der einzelnen Lösungen
- LEGEP Betrachtung und Nachfolgekostenberechnung der einzelnen Varianten
- Zusammenfassung der Ergebnisse mit Vergleich EnEV Standardlösungen zur energetisch optimierten ganzheitlichen Gesamtlösung unter Einbindung von Möglichkeiten der rationellen Energieverwendung. Hieraus werden Empfehlungen an die Bauherrschaft formuliert
- Aufbereiten der einzelnen Vorgehensschritte zur Präsentation und zur Entscheidungsfindung
- Erarbeiten eines Leitfadens der Vorgehensweise im Vorplanungs- und Entscheidungsfindungsprozesses für Bauherren und Entscheidungsträger, sowie Architekten und Planern
- Einsatz umweltfreundlicher Schwimmbadtechnik mit reduziertem Strom-, Chlor- sowie Wasserverbrauch
- Untersuchung zu Möglichkeiten der Grauwassernutzung
- Gegenüberstellung Verbrauchszahlen im Bestand zu optimierter Lösung, erarbeiten von Varianten der machbaren Lösung in Abstimmung mit den technischen Möglichkeiten im Architekturbereich
- Energiekonzept abstimmen mit ganzheitlichem Sanierungsziel
- Berichtlegung


Ergebnisse und Diskussion

Die Berechnung und durchgeführte Untersuchung der Sanierungsbaumaßnahme Metelen zeigt sehr deutlich, wie wichtig eine ganzheitlich abgestimmte Planung ist. Hierbei ist es notwendig, dass ein Pro-jektkoordinator die Möglichkeiten der CO2-Reduktion und der baulichen Verbesserungen erkennt und innerhalb des Projektes steuert. Dafür ist eine erweiterte Energieberatung notwendig, die neben den baulichen Möglichkeiten die technischen Energieeinsparmöglichkeiten und Synergieeffekten zwischen verschiedenen Technikkomponenten erkennt und einplant. Des Weiteren sind die Energieaufwendungen und -ströme insgesamt zu betrachten. D. h. bei einer Eigenstromproduktion kann Abwärme für hochtemperaturiges Wasser verwendet werden. Abwasserwärmeinhalte können auf Frischwasser über Wärmetauscher übertragen werden. D. h. es sollen alle Energieinhalte möglichst Recycelt werden und u. U. mehrfach verwendet werden. Im Extremfall war die bisherige Betrachtungsweise so, dass eine Lüf-tungsanlage Frischluft erwärmt und diese Wärmemenge von einem Kessel bezieht. Die Abluft wurde ohne Rückgewinnung nach außen geblasen. Warmwasser für Duschen über den Kessel produziert, das verbrauchte Duschwasser warm in den Kanal entsorgt. Parallel dazu wurde sehr viel Strom bezogen, dessen Abwärme im Großkraftwerk in die Umluft abgegeben wurde, usw.

Das Hallenbad muss in sich als eine möglichst selbstversorgende Maschine verstanden werden, die sich möglichst wie ein Raumschiff durch sparsamsten Energieverbrauch und möglichst intensiver Solarenergieausnutzung auszeichnet. Hierbei muss ein wirtschaftlich leistbarer irdischer Mittelweg gefunden werden. Es dürfen daher einzelnen Komponenten nicht mehr dahingehend bewertet werden, ob die isoliert betrachtete Wärmeproduktion pro kWh mit einem Ölkessel billiger ist, als mit einer Wärmepumpe, sondern es müssen Gesamtsystemkosten verglichen werden. D. h. wenn ein Ölkessel 1 Mio. kWh relativ einfach produziert und diese Energiemenge dann lediglich verbraucht wird, dann ist die einzelnen kWh billig. Wenn jedoch durch Rückgewinnung und Solareinbindung und Effizienzsteigerungen im Gesamtsystem für denselben Komforterfolg lediglich 0,1 Mio. kWh Primärenergie verbraucht werden, dann darf entweder die einzelne kWh 10x teurer sein, oder aber es rechnen sich gewisse technische Mehrinvestitionen in der Gesamtschau. D. h. es soll nicht jeweils die einzelnen Komponente als Einzelwirtschaftlichkeit geprüft werden, sondern es sollen die Gesamtjahreskosten gegenüber gestellt werden.

In der Vergangenheit gab es die Denkweise, dass ca. 70% des Wärmebedarfes für Beckenwasser, Warmwasser und Lüftungsnacherwärmung verbraucht werden und deshalb eine Gebäudedämmung unwirtschaftlich sei, da ja der Hauptverbrauch im so genannten Badebetrieb liegt. Wenn jedoch Rückgewinnungssystem für Luft- und Wasserenergieverbrauchsmengen eingesetzt werden, verschiebt sich einerseits die Relation und andererseits wird durch eine wärmebrückenfreie Gebäudekonstruktion durch eine passivhausähnliche Bauqualität z. B. der Einsatz von Lüftungsanlagen reduziert und zwar in Laufzeit und Luftmenge. Dies spart natürlich Energie und vor allen Dingen Strom ein. Zusätzlich erreicht das Gebäude einen hohen Komfortwert, da kalte Fallwinde, Zuglufterscheinungen und Kalt / Warmzonen durch angenehm temperierte Gebäudeteile ohne Zugluft ersetzt werden.

Im Bereich der Wasseraufbereitung werden in Metelen Filtersysteme vorgesehen, die als Mikrofilter mit vorgeschalteter Harnstoff-Ausfällung arbeiten. Dadurch werden große Wassermengen und Strommengen eingespart. Des Weiteren kann der Chloreinsatz reduziert werden. Es entfällt der so genannte Chlorgasraum, da die Aufbereitung mit Chlortabletten erfolgt. Dadurch werden Sicherheitsstandards mit weniger Aufwand eingehalten und sowohl die Raumluft als auch das Gebäude mit weniger Chlorgas belastet.

Es wurde darauf geachtet, dass gleichermaßen das Gebäude und die technischen Möglichkeiten auf ihre Nachhaltigkeit und Sparsamkeit überprüft und dementsprechend geplant werden. Des Weiteren wurde darauf geachtet bereits heute möglichst alle erkennbaren Energie- und C02-Einsparmöglichkeiten umzusetzen und sich nicht hinter Mindestvorschriften und alten DIN Normen zu verstecken. Dadurch werden zukünftig notwendige Nachrüstungen unnötig.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Erkenntnisse aus dieser Studie konnten bereits in einem ähnlichen Hallenbad in Bayern in der Stadt Karlstadt in die Praxis umgesetzt werden. Dieses Objekt ist seit September 2008 in Betrieb und findet in der Öffentlichkeit große Anerkennung und Beachtung. Es ist vorgesehen, dieses Projekt in der Passivhaustagung 2009 in Frankfurt zu präsentieren und vorzustellen. Derzeit finden des öfteren Besichtigungstermine statt. So hat eine Gruppe mit 25 Schwedischen Kommunalpolitikern sowie die FH Würzburg das Schwimmbad besichtigt und die wesentlichen Unterschiede zu herkömmlichen Bädern erklärt bekommen. Es wäre daher wünschenswert, wenn das Schwimmbad Metelen baldmöglichst als Pilotobjekt in Norddeutschland umgesetzt wäre und auch dort als Vorbild für weitere Sanierungen dienen könnte. Es ist des Weiteren vorgesehen, im Internet die Untersuchungsergebnisse zu präsentieren.


Fazit

Um für die Zukunft Schwimmbäder betreiben zu können, ist es aus Umwelt- und Finanziellen Gründen zwingend notwendig mindestens den Standard dieser Planungsarbeit anzuwenden. Bei Verbindungen zu Nachbargebäuden können noch zusätzliche Synergieeffekte genutzt werden. Wir planen derzeit eine Schwimmbadsanierung, die ca. 50 m neben einem Lebensmittelgroßmarkt angesiedelt ist. Hier wird z. B. die Abwärme der dortigen Kühlanlage zur Bewärmung des dortigen Schwimmbades genutzt, wodurch der PE-Aufwand für die Kühlleistung im Lebensmittelmarkt sich reduziert und gleichzeitig das Schwimm-bad mit Abwärme unterstützt wird.