Einzigartige Energiesparmaßnahmen bei Wohnheimrenovierung
Mit bundesweit einzigartigen Energiesparmaßnahmen machte das Studentenwerk für Bochum und Gelsenkirchen, AKAFÖ, das marode "Haus Erlenkamp" fit für die Zukunft.
Diese Infografik ist auch als Vektor-Grafik (PDF-Format) zum Download bereit.
Außenfassade des Wohnheims Erlenkamp
Vor einigen Jahren machte das "Haus Erlenkamp" an der Bochumer Markstraße 105 negative Schlagzeilen: Diverse Rohrbrüche in der maroden Heizungsanlage zwangen einige Bewohner zum Umzug in Ausweichquartiere, da die obersten Stockwerke des Wohnheims nur noch mit großen Anstrengungen beheizt werden konnten. Das AKAFÖ entschied also, umfangreiche Sanierungsmaßnahmen zu ergreifen und die Anlage mit ihren 207 Wohnplätzen für Studierende fit für die Zukunft zu machen.
Kombination der Doppelfassade aus Photovoltaik und Luftheizung
Die zündende Idee für eine neuartige und nachhaltige Modernisierung des Hauses hatte der technische Leiter des Studentenwerks, Günter Kerfin: Durch die Kombination aus einer mit Photovoltaik-Elementen verkleideten, hinterlüfteten Doppelfassade und einer Luftheizung mit Wärmepumpennutzung in Sommer und Winter können in der Studierenden-Wohnanlage enorme Energiekosten gespart werden. Die Auszeichnung mit der Energieeffizienzklasse A und erste Zahlen belegen dies. Das bedeutet bessere Werte als bei einem Niedrigenergiehaus!
Die ersten Ergebnisse (s. u.) zeigen deutlich bessere Werte als die hier angenommenen
Stichwort Doppelfassade: Die Außenfassade des Hauses besteht seit dem Umbau aus Strom gewinnenden Photovoltaik-Elementen. Im Zwischenraum zum inneren tragenden System strömt von unten kalte Luft ein und wird auf dem Weg nach oben durch die Abwärme der Photovoltaik-Module und der Lichteinstrahlung aufgewärmt, wie in einem Treibhaus. Diese innovative Wärmeerzeugung ermöglicht nicht nur die permanente Warmwasserbereitung. Die Etagen vier bis zwölf werden durch einen Luftheizung temperiert, die ohne den Einsatz von Heizkörpern für ständige Belüftung mit warmer Luft sorgt. In Sommernächten ermöglicht das gleiche Prinzip die Kühlung der Wohnräume.
Stark gesunkener Wärmebedarf durch bauliche Veränderungen
Der Wärmebedarf ist nur durch bauliche Veränderungen von 487 auf 245 kW pro Jahr gesunken, was eine Einsparung von circa 20.000 kg CO2 gegenüber einer normalen gasbetriebenen Heizung bedeutet. Wenn man von durchschnittlich 230 Heiztagen im Jahr ausgeht, liefert die Vorwärmung zwar an ca. 13% der Tage keine Wärme; es handelt sich um die in Bochum meist kurzen Zeitraum mit Minustemperaturen. An ca. 57% der Tage (0-10°C) liefert sie jedoch circa 60% der Wärme und an ungefähr 30% der Tage (10-20°C) sogar die vollen 100%. Im Schnitt bedeutet dies eine nochmalige Einsparung von 30% des Energieverbrauchs von 245 kW. Zusätzlich werden durch die moderne Anlage etwa 75 Prozent des Warmwasserbedarfs gedeckt.
Innovative Anbringung der Photovoltaik-Elemente
Die Solarstromproduktion der Photovoltaik-Elemente konnte durch ihre innovative Anbringung erhöht werden: Es werden 131Watt/qm Strom erzeugt, ein Wert der um 21% über dem Planwert liegt. Durch die strömende Luft werden die Elemente von hinten gekühlt, wodurch ihre Nennleistung um etwa fünf Prozent gesteigert wird. Trotz ihrer senkrechten Anordnung produzieren die Solarzellen mit 30.000 kWh nun eine Energiemenge, mit der man zwölf Durchschnittshaushalte ein Jahr lang speisen könnte. Binnen zwölfeinhalb Jahren werden sich die Kosten für die Photovoltaik-Anlage so amortisiert haben. Vom REN-Programm für erneuerbare Energien erhielt das Studentenwerk für die Wärmerückgewinnung und die Photovoltaik-Anlage über 100.000 Euro Fördermittel. Gegenüber einer konventionellen Doppelfassade hat die energiesparende Kombination nur 200.000 Euro mehr gekostet und das bei Gesamt-Modernisierungskosten von 10,95 Mio. Euro. Jährlich erwartet das AKAFÖ Energiekosten-Einsparungen bei Wasser, Strom und Wärme von ca. 35.000 Euro, d.h. abzüglich der Fördermittel wird sich die Energie-Spar-Doppelfassade schon nach drei Jahren rechnen.
Die Besonderheit der Energiesparmaßnahmen als Grafik
Von den insgesamt 10,95 Millionen Euro, die die Modernisierung insgesamt gekostet hat, wurden 4,8 Millionen Euro vom Land getragen, der Rest wurde vom AKAFÖ übernommen.Weitere Einsparungen beim Wasserverbrauch
Noch eine weitere Energieeinsparung bringen neu angebrachte Wasserspar-Armaturen: Sie sollen den Wasserverbrauch um 15 % senken. Durch den Einsatz von Energiesparlampen wird zudem der Stromverbrauch voraussichtlich um 25% gesenkt. Mit diesem zukunftsorientierten Konzept zeigt das Akademische Förderungswerk nicht nur sein Verantwortungsbewusstsein für Ökologie. Die reale Nebenkosten-Einsparung kommt zudem auch den Kunden des Studentenwerkes zugute.
Zugute kommt den neuen Mieter weiterhin, dass die Wohnplätze komplett neu eingerichtet wurden. In 2er-WGs oder Einzelappartements – Wohnformen, die unter den heutigen Studierenden besonders beliebt sind – stehen Ihnen im „Haus Erlenkamp“ nun wieder 204 Plätze zur Verfügung, davon wurden drei behindertenfreundliche Wohnplätze eingerichtet.
Neben dem Hochhausteil mit innovativer Luftheizung und Solarstromanlage (108 Wohnheinheiten) wird der Flachbau des Hauses (98 Wohneinheiten) übrigens weiter mit einer konventionellen Heizungsanlage betrieben, damit die Unterschiede bei gleicher Wohnfläche und Bauweise des Kerngebäudes direkt verglichen werden können. Die AKAFÖ-Wohnanlage „Erlenkamp“ wird mit ihrer zukunftsweisenden Technologie also auch in Zukunft spannende Erkenntnisse liefern. Immerhin interessieren sich bereits andere Studentenwerke für den innovativen Energie-Spar-Umbau: dieser soll auch in Essen und Dortmund zum Einsatz kommen.
Energieflussbild
Erste Ergebnisse zum Ertrag der Doppelfassade der Markstr. 105
Die Doppelfassade mit der Photovoltaik, hat bei einer durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit der Zuluft von 1,1 – 1,5 m/s in den Hinterlüftungsschächten der Fassade, eine Erwärmung am Tage die von der Sonneneinstrahlung abhängig ist. Die benötigte Zuluft wird in den Schächten im Minimalfall zwischen 2- 4 K, bei einer Außentemperatur von 5°C erwärmt. Dieser Wert wird allein durch defuse Wärmeeinstrahlungen am Tag erzielt. Jedes erwärmte Grad Zuluft, stellt eine Energieeinsparung von ca. 4% des jeweiligen Bedarfs dar. Also liegt die gegenwärtige Einsparung zwischen 8% und 16% für die Erwärmung der Zuluft in der Doppelfassade.
Das bisher beste Ergebnis wurde am 18.12.2007 erzielt, bei dem die Zuluft hinter der Fassade von -2°C auf +24°C erwärmte. Dieser Tag war sehr klar und sonnenreich, und stellte sicherlich einen Maximalwert dar. Die Zuluft musste in diesem Fall nur noch um 16 K nachgewärmt werden, dies entspricht einer maximalen Einsparung der Energie von 60%.
Die durchschnittliche Tagesenergieeinsparung beläuft sich zurzeit auf 119,5 KWh, bei einem Tagesverbrauch von 1.256 KWh für die Beheizung. Dieser Durchschnittswert wurde über einen Zeitraum von zwei Monaten ermittelt.
Ergebnisparameter für die Doppelfassade
Technischer Leiter des AKAFÖ, Günter Kerfin
Hier finden Sie weitere Details zum Wohnheim inkl. einem 3D-Modell für Google Earth.
