Bewertung und Steigerung der Energieeffizienz kommunaler Bestandsgebäude (eBook)

Prof. Dipl.-Ing. Architektin Antje Junghans ist Professorin für Facility Management an der Fachhochschule Frankfurt am Main. Zuvor war sie als Bauherrenvertreterin sowie in der Projektsteuerung tätig.

Geleitwort 6
Vorwort 7
Inhaltsverzeichnis 9
Abbildungsverzeichnis 12
Tabellenverzeichnis 13
Formelverzeichnis 14
Abkürzungsverzeichnis 15
1 Einleitung 19
1.1 Ausgangslage und Problemstellung 19
1.2 Zielsetzung 22
1.3 Abgrenzung des Untersuchungsbereichs 24
1.4 Stand des Wissens 26
1.4.1 Energiepolitik 27
1.4.2 Kommunales Energiemanagement 28
1.4.3 Lebenszykluskostenrechnung 30
1.4.4 Nachhaltigkeitsbewertung 32
1.5 Aufbau der Arbeit 34
2 Grundlagen der Energieeffizienzbewertung 37
2.1 Berücksichtigung der Nutzungsprozesse 39
2.2 Standortbedingte Einflussfaktoren 40
2.3 Betriebsprozesse 41
2.4 Bauwerk und Technische Anlagen 43
3 Beschreibung und Auswertung vorhandener Methoden 47
3.1 Kennwertermittlung zur Identifikation von Einsparpotenzialen 47
3.1.1 Benchmarking mit Betriebskostenkennwerten 47
3.1.2 Benchmarking mit Energiekennwerten 49
3.2 Energetische Bewertung nach Energieeinsparverordnung 54
3.2.1 Allgemeine Beschreibung der Bewertungsverfahren 54
3.2.2 Heizperiodenverfahren und Monatsbilanzverfahren 55
3.2.3 Internationalisierung der Formelzeichen 56
3.2.4 Energiebedarfsausweise und Energieverbrauchsausweise 58
3.2.5 Energiebedarfsermittlung im Nichtwohnungsbaubestand 61
3.3 Konzeption und Umsetzung von Energiespar-Contracting 62
3.3.1 Allgemeine Grundlagen für Energiespar-Contracting 62
3.3.2 Energiespar-Contracting in der kommunalen Praxis 63
3.3.3 Bestandsdatenerfassung für die Angebotslegung 64
3.4 Ganzheitliches Energiemanagement 67
3.4.1 Verbrauchskontrolle 67
3.4.2 Gebäudeanalyse 68
3.4.3 Energetische Modernisierung und Einsparmaßnahmen 70
3.4.4 Energieeffizienzverbesserung von Bestandsgebäuden 72
3.5 Wirtschaftlichkeitsbeurteilung von Energieeinsparstrategien 73
3.5.1 Auswahl finanzmathematischer Methoden 73
3.5.2 Berechnungsverfahren der Kapitalwertmethode 74
3.5.3 Berechnungsverfahren der Annuitätenmethode 78
3.6 Grundlagen der Modellentwicklung 80
3.6.1 Zusammenfassung der Modellanforderungen 80
3.6.2 Anforderungserfüllung durch die Benchmarking-Methode 82
3.6.3 Anforderungserfüllung durch die EnEV-Methode 83
3.6.4 Anforderungserfüllung durch die Contracting-Methode 85
3.6.5 Anforderungserfüllung durch die Energiemanagement-Methode 87
3.6.6 Anforderungserfüllung durch die Barwert-Methode 88
3.6.7 Zusammenfassung der Modellanforderungserfüllung 89
3.6.8 Verwendung vorhandener Methoden für die Modellentwicklung 95
4 Entwicklung eines ganzheitlichen Prozessmodells 98
4.1 Grobstruktur des Prozessmodells 98
4.2 Prozessablauf Gebäudeauswahl 99
4.3 Prozessablauf Gebäudeanalyse 102
4.3.1 Teilprozess Verbrauch und Kosten erfassen und auswerten 103
4.3.2 Teilprozess Geometrie erfassen und auswerten 106
4.3.3 Teilprozess U-Wert erfassen und auswerten 109
4.3.4 Teilprozess Nutzung erfassen und auswerten 110
4.3.5 Teilprozess Heizwärmeleistung berechnen 111
4.3.6 Teilprozess Heizenergiebedarf berechnen 116
4.3.7 Teilprozess Lebenszyklusbetrachtung des Einsparpotenzials 119
4.4 Prozessablauf Maßnahmenidentifizierung 120
4.5 Prozessablauf Umsetzungsempfehlung 123
4.5.1 Berechnung der Einsparkosten (ESPARKO) 123
4.5.2 Bewertung der Maßnahmeneffizienz (MEFFI) 124
4.5.3 Auswahl der Maßnahmen 124
4.6 Beispielberechnung mit EDV-Unterstützung 127
4.6.1 Prozessmodell-Umsetzung mit Tabellenkalkulationssoftware 127
4.6.2 Erfassung der Gebäudenutzung 128
4.6.3 Erfassung und Auswertung des Energieverbrauchs 129
4.6.4 Erfassung und Auswertung der Gebäudegeometrie 130
4.6.5 Ermittlung des Heizenergiebedarfs 132
4.6.6 Lebenszyklusbetrachtung der Einsparpotenziale 132
4.6.7 Maßnahmenidentifizierung am Beispiel des Kindergartens 133
4.6.8 Umsetzungsempfehlung am Beispiel des Kindergartens 133
4.6.9 Zusammenfassende Auswertung mit der Ergebnisübersicht 134
5 Modellanwendung am Beispiel kommunaler Bestandsgebäude 138
5.1 Auswahl und Priorisierung der Bestandsgebäude 138
5.1.1 Schule 138
5.1.2 Kindergarten 01 138
5.1.3 Kindergarten 02 139
5.1.4 Freizeitheim 139
5.1.5 Bestandsdatenübersicht und Priorisierung der Gebäudeauswahl 139
5.2 Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse 141
5.3 Sensitivitätsanalyse am Beispiel des Kindergartens 144
5.3.1 Auswirkung steigender Energiekosten 144
5.3.2 Auswirkung veränderter Gebäudegeometrie 146
5.3.3 Auswirkung erhöhter U-Werte im Ist-Zustand 147
5.3.4 Auswirkung erhöhter Jahresvollbenutzungsstunden 149
5.3.5 Auswirkung erhöhter Luftwechselzahl 150
5.3.6 Auswirkung erhöhter Endenergie-Aufwandszahl 151
5.3.7 Auswirkung veränderter Temperaturdifferenz 153
5.4 Ergebnisanalyse im Vergleich zu externen Verbrauchskenn-werten 154
5.4.1 Vergleichende Bewertung der Ergebnisse für die Schule 155
5.4.2 Vergleichende Bewertung der Ergebnisse für den Kindergarten 01 157
5.4.3 Vergleichende Bewertung der Ergebnisse für den Kindergarten 02 158
5.4.4 Vergleichende Bewertung der Ergebnisse für das Freizeitheim 159
5.5 Im Zuge der Modellanwendung gewonnene Erkenntnisse 160
6 Resümee und Ausblick 164
6.1 Zusammenfassung der Ergebnisse 164
6.2 Weiterer Forschungsbedarf 167
Literatur 170
Glossar 181