Energieverbrauch drastisch senken
Das Projekt „EnEff:Campus – RoadMap RWTH Aachen“ erstellt eine Machbarkeitsstudie. Ziel: die Reduktion des hochschulinternen Primärenergieverbrauchs um 50 Prozent bis zum Jahr 2025.
„Mit einem kleinen finanziellen Einsatz wollen wir hohe Einsparungen für die Hochschule erreichen“, betont Professor Dirk Müller vom Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik im E.ON Energy Research Center. Das vom Lehrstuhl koordinierte Projekt „EnEff:Campus – RoadMap RWTH Aachen“ hat eine Machbarkeitsstudie für die Reduktion um 50 Prozent des Primärenergieverbrauchs bis zum Jahr 2025 zum Ziel.
Bereits im Vorgängerprojekt „EnEff:Campus – Entwicklung eines integralen Planungshilfsmittels“ wurde die Basis gelegt. Neben der Entwicklung von Simulationswerkzeugen konnte das Energiesystem der Hochschule erfasst und umfassend mit zusätzlicher Messtechnik ausgestattet werden.
„Wir haben nicht nur auf die Gebäudefassaden geschaut, sondern auf die gesamte Versorgungsstruktur“, berichtet Müller. „Das betrifft die gebäudetechnischen Einrichtungen, die Kraftwerke der RWTH sowie die Wärme- und Kältenetze.“ Im 1,8 Kilometer langen begehbaren Versorgungstunnel im Hochschulgebiet installierte man zur Überwachung Ultraschallvolumenstrom- und Temperatur-Sensoren. Zusätzlich wurde das komplette Netz in einem Simulationsmodell, das Druck- und thermische Verluste berücksichtigt, nachgebildet.
Mit den Messwerten und Modellen ließen sich diverse Szenarien für eine effizientere Wärme- und Kälteversorgung der RWTH-Liegenschaften simulieren. „Es stellte sich heraus, dass ein Austausch der Heizkessel, die derzeit das Fernwärmenetz versorgen, durch umweltfreundliche Kraftwärmekopplung sinnvoll und wirtschaftlich ist“, sagt Ingenieur Dietmar Wenner, stellvertretender Leiter des Facility Managements der RWTH. „Die dynamische Betrachtung zeigt, dass nicht nur die Wärme effizienter bereitgestellt, sondern auch ein Großteil des auf dem Campus benötigten Stroms vor Ort produziert werden kann.“ Und Müller ergänzt: „Diese Primärenergieeinsparung kann wirtschaftlicher sein als eine aufwändige energetische Sanierung aller angeschlossener Gebäude.“
Interdisziplinäre Arbeitsgruppe
Zur Analyse und Verbesserung der Energieversorgung eines großen und heterogenen Gebäudebestands wie im Fall der RWTH sind verschiedene Ansätze denkbar. Um die sinnvollen Kombinationen und Synergien zu ermitteln, müssen unterschiedliche Blickwinkel und Fachkenntnisse eingebracht werden. Daher besteht die Arbeitsgruppe aus einem interdisziplinären Team, in das der Lehrstuhl für Gebäudetechnologie unter der Leitung von Professor Dirk Henning Braun, der Lehrstuhl für Energieeffizientes Bauen unter der Leitung von Professor Christoph van Treeck, der Lehrstuhl von Professor Müller und das Facility Management seitens der Hochschulverwaltung eingebunden sind.
Für eine ganzheitliche Betrachtung der Gebäude und Versorgungssysteme ist neben dem Aufbau der Systeme auch das reale Verhalten im Betrieb zu untersuchen. „Das Projekt wird von einer umfassenden Datenanalyse begleitet“, beschreibt Müller: „Die bestehenden Messungen der Energieverbräuche und der Betriebspunkte der Gebäudetechnik werden dabei durch mobile Einzelmessungen ergänzt.“ Diese Werte sollen in einer Datenbank gesammelt und aufbereitet in einer interaktiven Kartenansicht dargestellt werden. Enthalten sind die rein materiellen und die technischen Gebäudedaten wie auch so genannte weiche Faktoren wie Nutzungszeiten, technische Ausstattung, Denkmalschutz oder Schadstoffsituation. Vom Lehrstuhl für Gebäudetechnologie wurde zudem eine Nutzerumfrage entwickelt, um die Datenbankparameter bestätigen oder konkretisieren zu können.
Erstellung eines Sanierungsfahrplans
„Auf Basis der erfassten Daten und Simulationsmodelle werden die Energieströme der Gebäude und Versorgungsnetze so modelliert, dass das dynamische Verhalten der thermischen Energieströme in den Liegenschaften der RWTH abbildbar ist“, erklärt Bauingenieur van Treeck. „Es werden speziell entwickelte Softwarelösungen eingesetzt, um die Modellerstellung weitgehend zu automatisieren.“ Mit den Modellen sollen Verbesserungsvarianten simuliert werden. Abschließend erfolgt eine dynamische dreidimensionale Visualisierung der Energieflüsse.
Am Ende des zweijährigen Projekts soll ein umfassender Sanierungsfahrplan stehen. Die RoadMap soll der Hochschule Wege weisen, wie sie eine Reduktion des Primärenergieverbrauchs ihrer Liegenschaften kosteneffizient und nachhaltig umsetzen kann. „Dieses Vorhaben deckt sich mit der Devise der RWTH, im Rahmen der Energiewende für die Region eine Vorreiterrolle einzunehmen“, resümiert Müller. „Wir werden die Erkenntnisse so aufbereiten, dass andere Liegenschaften anhand dieses Beispiels ihre eigene Energieversorgung effizienter gestalten können. Und natürlich danken wir dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Förderkennzeichen 03T1260A, für die finanzielle Unterstützung."
Nutzerumfrage
Die Bewertung durch Nutzer kann aus Sicht eines Mitarbeiters, einer Abteilung oder des ganzen Lehrstuhls erfolgen. Die Auswertung des Fragebogens erfolgt streng vertraulich nur durch Beteiligte am Forschungsvorhaben, die Ergebnisse werden nicht an Dritte weitergegeben.
Redaktion: Presse und Kommunikation