Energieeffizienter Schulneubau unter der Lupe
Zum Schuljahr 2015/16 wurde der Neubau des Willibald-Gluck-Gymnasiums bezogen. Das Ensemble umfasst ein viergeschossiges Schulgebäude mit einer Nettogrundfläche von 11.500 Quadratmetern, eine Dreifeld-Sporthalle sowie einen Sportplatz. Die Klassenzimmer ordnen sich um zwei überdachte Atrien, die für viel Tageslicht im zentralen Innenbereich sorgen. Das Gebäude hat einen rechnerischen Jahres -Heizenergiebedarf von 25 kWh/(m2/a) und einen jährlichen Kühlenergiebedarf von 10 kWh/(m2/a). Der Endenergiebedarf für Strom liegt bei 40 kWh/(m2/a), darin ist der Bedarf der nutzerspezifischen Ausstattung enthalten.
Der Komplex besitzt zwei dachintegrierte Photovoltaikanlagen (auf der Schule und der Turnhalle) und es Geowärme genutzt. Jetzt legten Wissenschaftler vom Institut für Gebäude und Solartechnik (IGS) Ergebnisse für das Monitoring des ersten Jahres im regulären Betrieb vor.
Demnach bleibt der jährliche Stromverbrauch mit 28,5 kWh/(m2/a) deutlich unter den Berechnungen. Das liegt vor allem daran, dass der nutzerspezifische Stromverbrauch geringer ist als angenommen. Mit einer Leistung von rund 290 kWp decken die PV-Anlagen davon 35 Prozent in der Jahresbilanz. Die Anlagenkomponenten sind so ausgelegt, dass ein Ausbau auf 600 kWp möglich ist. Damit könnte die Schule Plusenergieniveau erreichen. Eine Erweiterung plant der Bauherr aus Kostengründen momentan nicht.
Der PV-Ertrag entspricht den Erwartungen. Zeitweise kann er den Stromverbrauch von Schule und Turnhalle komplett decken. Im Durchschnitt werden 44 Prozent direkt genutzt. Um den Eigennutzungsanteil zu erhöhen, ist eine Vanadium Redox Flow-Batterie installiert. Nach anfänglichen Regelungsproblemen läuft sie seit August letzten Jahres planmäßig, erreicht allerdings nur einen Wirkungsgrad von 50 statt der erhofften 70 Prozent. Da die Batterie bei geringem PV-Ertrag mehr Strom für den Stand-by-Betrieb verbraucht als sie speichert, wird jetzt darüber nachgedacht, sie testweise im Winterhalbjahr abzuschalten.
Zwei Wärmepumpen liefern wie geplant 70 Prozent der Heizwärme für Schule und Turnhalle (Fußbodenheizung, Betonkerntemperierung sowie Lüftungsanlagen). Als Wärmequelle dienen thermisch aktivierte Gründungspfähle und ein Flächenkollektor unter dem Sportplatz sowie die Abwärme der Server. Ein Gas-Brennwertkessel deckt die Spitzenlast und erwärmt das Trinkwarmwasser für die Duschen der Turnhalle.
Im Rahmen des Monitorings konnten einige Fehlerquellen und Mängel aufgedeckt und behoben werden. So wichen die Einstellungen an der Gebäudeleittechnik zwischen Planung und Ausführung ab, teilweise waren Volumenstromregler falsch angeschlossen. Außerdem fiel auf, dass zum Teil Angaben in der Funktionsbeschreibung und den Plänen fehlten und dadurch die optimale Betriebsweise nicht klar war.
Das wissenschaftliche Monitoring mit Betriebsoptimierung dauert mindestens noch bis Sommer 2018.
31.8.2017 | Quelle: BINE | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH
