Projekt 26712/01

Energiesparender Neubau des Tropen-Manati-Hauses

Projekttr├Ąger

Stadt N├╝rnberg Hochbauamt Bereich Technik Kommunales Energiemanagement (KEM)
Marientorgraben 11
90402 N├╝rnberg
Telefon: 0911/231-4223

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der st├Ądtische Tiergarten N├╝rnberg beabsichtigte den Neubau einer Lagunenlandschaft f├╝r Seel├Âwen und Delfine sowie eines Tropenhauses zur Unterbringung von Seek├╝hen (Manatis) und mehreren Kleintierarten. Die gesamte Bauma├čnahme umfasst die Erweiterung der bisherigen Delfinhaltung im Delfina-rium 1 (Bj. 1971) um eine Landschaftsanlage mit mehreren Au├čenbecken f├╝r Delfine und Seel├Âwen, den Neubau eines Tropen-Manati-Hauses, die Integration eines so genannten Blauen Salons zur Unterwasserbeobachtung von Delfinen, Seel├Âwen und Manatis, die Errichtung eines Technikgeb├Ąudes sowie Umbauarbeiten im jetzigen Delfinarium 1. Die Entwurfsplanung der naturnahen Lagune sieht sechs Becken mit einer Wasserfl├Ąche von gesamt etwa 1.580 m┬▓ (Wasservolumen etwa 5.500 m┬│) vor. Dies soll Lebensraum f├╝r maximal 14 Delfine und die Seel├Âwengruppe bieten. F├╝r den Winterbetrieb ist neben der Nutzung des Delfinariums 1 eine tempor├Ąre ├ťberdachung von zwei Becken mit einer Traglufthalle geplant. Den Au├čenbecken zugeordnet sind naturnah gestaltete Zuschauertrib├╝nen mit etwa 1.500 Sitzpl├Ątzen und weiteren Stehpl├Ątzen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas erste Konzept mit den baulichen und anlagentechnischen Planungen sowie einem Energie- und Betriebskonzept stammt aus dem Jahr 2005. Seit dem Jahr 2007 ist das Kommunale Energiemanagement beim Hochbauamt der Stadt N├╝rnberg an den Planungen beteiligt. Es erfolgte eine erste Optimierungsphase insbesondere f├╝r bauliche Ma├čnahmen und f├╝r das Beheizungs- und Bel├╝ftungskonzept. Dabei stellte sich der Neubau des Tropen-Manati-Hauses hinsichtlich seiner raumklimatischen Anforderungen als besonders anspruchsvoll heraus.
In einem n├Ąchsten Schritt sollte das neu zu errichtende Tropen-Manati-Haus energetisch nochmals optimiert sowie das Gesamtkonzept ├╝berdacht und angepasst werden. Diese Optimierungsma├čnahmen f├╝r das Tropen-Manati-Haus hatten sich auf Verbesserungen des W├Ąrmeschutzes bei der Geb├Ąudeh├╝lle, energetische Optimierungsma├čnahmen hinsichtlich des Beheizungs- und Bel├╝ftungskonzepts sowie des Beleuchtungskonzepts und, wenn auch nicht CO2-emissionsrelevant, auf Optimierungen beim Wasserverbrauch konzentrieren.


Ergebnisse und Diskussion

Es ergaben sich nach anf├Ąnglichen Problemen mit der Heizungstechnik am Beginn der Heizperiode 2011/2012 und anschlie├čender diverser Hilfsma├čnahmen gute klimatische Verh├Ąltnisse im Manatihaus. Die Raumlufttemperaturen lagen ├╝berwiegend um die 26-27┬░C.
Die Raumluftfeuchte pendelte in einem akzeptablen Bereich zwischen 70 und 80 % r. F.
Im Fr├╝hjahr und Sommer 2012 wurden durch die vermehrte Nutzung der freien L├╝ftung ├╝ber motorische Fenster und demzufolge der Anpassung an das Au├čenklima gr├Â├čere Schwankungen hinsichtlich Raumlufttemperaturen und -feuchten erreicht.
Die gemessenen CO2-Konzentrationen im Manatihaus bewegten sich zwischen 370 ppm Au├čenluftniveau und 1.000 ppm bei starkem Besucherverkehr.
Wichtige Korrekturen sind am Heizungssystem erforderlich, um den Betrieb der W├Ąrmeerzeuger zu optimieren (h├Ąufige BHKW-Taktung), und die thermische Solaranlage effizienter einzubinden. Dar├╝ber hinaus ist die unbefriedigende hydraulische Situation zu verbessern.
Die Energiebilanz ergibt f├╝r das 1. Betriebsjahr einen Prim├Ąrenergiewert ├╝ber alle Medien von 6.451 MWh f├╝r die Lagune, f├╝r das Manatihaus von 1.660 MWh. Geplant waren 5.391 MWh bzw. 1.717 MWh.
Die energiebedingten CO2-Emissionen liegen mit 1.420 t/a (Lagune) bzw. 366 t/a (Manati) leicht ├╝ber bzw. unter dem Planungsziel von 1.187 t/a bzw. 383 t/a.
Der witterungsbereinigte Heizw├Ąrmeverbrauch im Neubau Lagune-Manati-Anlage betrug f├╝r das erste Betriebsjahr vom 31.07.2011 bis 31.07.2012 1.736,8 MWh. F├╝r das Manatihaus wurden 429,0 MWh verbraucht. Urspr├╝ngliche Zielwerte waren hierf├╝r 1.416,5 MWh bzw. 335,7 MWh.
Der Jahresstromverbrauch betr├Ągt inkl. aller technischen Anlagen 1.745,8 MWh (Lagune) bzw. 457,1 MWh (Manatihaus). Ziel waren hier 1.474,0 MWh und 518,2 MWh.
Die aktuellen Mehrverbr├Ąuche gegen├╝ber den anspruchsvollen Zielen zeigen allerdings die Notwendigkeit einer weiteren Monitoring- und Optimierungsphase.
Die Mehrkosten f├╝r die energetische Verbesserung des Manatihauses betrugen ca. 300.000 EUR, dies entspricht ca. 4 %. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung ergibt eine Amortisationszeit gegen├╝ber einer konventionellen Ausf├╝hrung von etwa 10 Jahren.


├ľffentlichkeitsarbeit und Pr├Ąsentation

Seit Fertigstellung des Geb├Ąudes ist bisher ein Erfahrungs- und Wissenstransfer wie folgt gestaltet worden:
Vorstellung des Projekts bei einschl├Ągigen Kongressen und Tagungen, u. a. Energietage der Bayerischen Ingenieurekammer Bau in N├╝rnberg und Passau, Kongress der Kommunalen Energiebeauftragten 2009, 2010, 2011, 2012. Veranstaltung von F├╝hrungen durch das Geb├Ąude f├╝r regionale und ├╝berregionale Fachleute, insgesamt bisher ca. 20 F├╝hrungen mit gesamt ca. 600 Personen. Erstellung einer Brosch├╝re/Projektinfo (Reihe des Kommunalen Energiemanagements N├╝rnberg), Verteilung an alle Projektbeteiligten (in Vorbereitung). Redaktionelle Mithilfe bei projektspezifischen Artikeln in der Hauszeitung des Tiergartens Tiergarten Aktuell. Infotafeln im Geb├Ąude.


Fazit

Das im ersten Betriebsjahr von KEM in Zusammenarbeit mit dem technischen Personal des Tiergartens durchgef├╝hrte Intensivmonitoring konnte zeigen, dass sich das geplante Konzept der Lagune-Manati-Anlage im Wesentlichen, zumindest in funktionaler Hinsicht, bew├Ąhrt hat. Der Komplex wird von den Besuchern des Tiergartens sehr gut angenommen.
Punktabzug gibt es jedoch f├╝r die Heizungs- und die L├╝ftungstechnik. Hier sind noch deutliche Nacharbeiten, vor allem M├Ąngelbeseitigung erforderlich. Die Energieverbr├Ąuche von W├Ąrme und Strom sind zwar h├Âher als die urspr├╝nglichen Zielwerte, aber wenigstens deutlich geringer als im ersten Planungskonzept.
Problematisch und Ursache f├╝r die noch zu hohen Verbr├Ąuche bei Strom und Heizung sind einerseits die Fahrweise des Tiergartens mit h├Âheren Wassertemperaturen und h├Âherer Qualit├Ąt der Wasseraufbereitung, als urspr├╝nglich geplant. Hier steht allerdings die Gesundheit der Tiere im Vordergrund. Der zweite Ursachenbereich umfasst die noch nicht effiziente Betriebsweise der W├Ąrmeerzeuger, auch der Einbindung der Solaranlage.
Eine Reduzierung der Verbr├Ąuche ist dringend erforderlich und erfordert intensive Arbeiten zur Einhaltung der Effizienzkriterien, d. h. noch weitere M├Ąngelbeseitigung, aber auch zur weiteren Betriebsoptimierung, wof├╝r noch Potenzial vorhanden ist.

├ťbersicht

F├Ârdersumme

120.000,00 ÔéČ

F├Ârderzeitraum

10.06.2009 - 09.06.2012

Bundesland

Bayern

Schlagw├Ârter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik