Diplomarbeit "Kommunales Energiemanagement" - Kenwo.de

D I P L O M A R B E I T
zur Erlangung des Grades Diplom-Ingenieur
Aufbau und Einführung eines Kommunalen
Energiemanagements (KEM), dargestellt am Beispiel
einer Gemeinde in Nordrhein-Westfalen
am
Lehrstuhl für Baubetrieb und Gebäudetechnik
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Marten F. Brunk
vorgelegt von
cand. ing. Stefan Günther
betreut durch
Dipl.-Ing. Martin Goer
Aachen
September 2005

Zusammenfassung der Ergebnisse
Wieviel Klimaschutz kann sich der öffentliche Haushalt leisten?
Diese Frage macht deutlich, dass Ökologie und Ökonomie oft in einer
Konkurrenzbeziehung gesehen werden. Dabei bedeutet die Einsparung von Energie
gleichermaßen eine Entlastung von Umwelt und Finanzen. Die Motivation vieler Städte
und Gemeinden, Energie einzusparen und damit sowohl den eigenen Haushalt zu
entlasten, als auch aktiv Klimaschutz zu betreiben, ist heute durchaus vorhanden. In
Zukunft wird das Bewusstsein über die Bedeutung der Energieeffizienz von Gebäuden
für den Klimaschutz steigen. Die Gründe, warum Einsparmaßnahmen trotzdem nicht,
nur unzureichend oder nicht erfolgreich durchgesetzt werden, sind unterschiedlicher
Natur und werden in dieser Arbeit hinterfragt.
Am Beispiel der Gemeinde Niederzier werden die grundsätzlichen Schwierigkeiten bei
der Umsetzung von Energie-Einsparmaßnahmen auf kommunaler Ebene aufgezeigt.
Es wird eine praxisorientierte Lösungsstrategie erarbeit, welche die Notwendigkeit einer
systematischen Vorgehensweise bei der Erarbeitung von Einsparmaßnahmen und die
Vorteile eines Kommunalen Energiemanagement-Systems verdeutlicht.
Durch die Erstellung einer verbrauchsdatenorientierten Analyse wird der Gemeinde eine
Datengrundlage geliefert, die ihr den Einstieg in ein Kommunales Energiemanagement
erleichtert. Anhand dieser Analyse können Gebäude, bei denen dringender
Handlungsbedarf besteht, mit Hilfe von Energiekennzahlen identifiziert werden. Durch
die Abschätzung der möglichen Einsparpotentiale und der Bildung von Prioritätenlisten
wird der Gemeinde eine zielgerichtete Verwendung ihrer finanziellen Mittel ermöglicht.
Es wird gezeigt, dass ein hohes Einsparpotential bei den öffentlichen Gebäuden der
Gemeinde besteht, das die Einrichtung einer eigenen Energiemanagementstelle
rechtfertigt.
Ausgehend von den Erkenntnissen der verbrauchsdatenorientierten Grobanalyse
werden für zwei Gebäude Einsparmaßnahmen geplant. Die Ergebnisse der
Simulationsrechnungen verdeutlichen, mit welchen konkreten Maßnahmen die
Gemeinde den Energiebedarf der Gebäude senken kann und wie diese Maßnahmen
wirtschaftlich zu bewerten sind.

Inhaltsübersicht
1 Einleitung.............................................................................................................1
TEIL I: THEORIE.............................................................................................................2
2 Grundlagen..........................................................................................................2
2.1 Technologische Grundlagen..............................................................................2
2.2 Probleme der Energienutzung .........................................................................10
2.3 Umweltpolitische Grundlagen..........................................................................12
2.4 Energiepolitische Einflussmöglichkeiten der Kommunen............................17
3 Kommunales Energiemanagement (KEM) ......................................................20
3.1 Kommunale Rahmenbedingungen..................................................................20
3.2 Grundlagen von KEM........................................................................................23
3.3 Organisation von KEM......................................................................................25
3.4 Zielsetzung ........................................................................................................27
3.5 Die Aufgabenfelder von KEM...........................................................................28
3.6 Wirtschaftlichkeitsberechnung........................................................................43
3.7 Emissionsberechnung......................................................................................48
3.8 EDV-Werkzeuge.................................................................................................49
TEIL II: PRAKTISCHE UMSETZUNG...........................................................................51
4 Energiesituation in Niederzier..........................................................................51
4.1 Rahmenbedingungen in Niederzier.................................................................51
4.2 Verbrauchsorientierte Analyse der öffentlichen Gebäude ............................56
4.3 Organisatorische Empfehlungen für die Gemeinde Niederzier ....................75
5 Planung von Einsparmaßnahmen an exemplarischen Gebäuden................77
5.1 Auswahl der Gebäude ......................................................................................77
5.2 Berechnungsmethoden und –werkzeuge .......................................................78
5.3 Burggebäude.....................................................................................................80
5.4 Grundschule Hambach.....................................................................................90
6 Fazit und Ausblick ............................................................................................96
Anhang .........................................................................................................................97
Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................128
Abbildungsverzeichnis .............................................................................................130
Tabellenverzeichnis...................................................................................................132
Verzeichnis der Gleichungen ...................................................................................132
Literaturverzeichnis...................................................................................................133
Versicherung..............................................................................................................139
I

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.............................................................................................................1
TEIL I: THEORIE.............................................................................................................2
2 Grundlagen..........................................................................................................2
2.1 Technologische Grundlagen..............................................................................2
2.1.1 Energie, Energieverbrauch und Energiebedarf .....................................................2
2.1.2 Energieträger und Erneuerbare Energien .............................................................3
2.1.3 Energieumwandlung und Energieeffizienz............................................................8
2.2 Probleme der Energienutzung .........................................................................10
2.2.1 Lokale und regionale Probleme ..........................................................................10
2.2.2 Überregionale Probleme .....................................................................................11
2.2.3 Globale Probleme ...............................................................................................11
2.3 Umweltpolitische Grundlagen..........................................................................12
2.3.1 Das Leitbild der Nachhaltigkeit............................................................................12
2.3.2 Strategien zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele ............................................13
2.3.3 Ordnungsrahmen zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele ................................15
2.4 Energiepolitische Einflussmöglichkeiten der Kommunen............................17
2.4.1 Die gesetzliche Grundlage ..................................................................................18
2.4.2 Kommunale Verordnungen .................................................................................18
2.4.3 Freiwillige Selbstverpflichtung.............................................................................18
2.4.4 Öffentlichkeitsarbeit.............................................................................................19
2.4.5 Kommunale Öko-Audits ......................................................................................19
2.4.6 Energiesparmaßnahmen im öffentlichen Sektor .................................................19
3 Kommunales Energiemanagement (KEM) ......................................................20
3.1 Kommunale Rahmenbedingungen..................................................................20
3.1.1 Kommunale Verwaltungsstrukturen ....................................................................20
3.1.2 Kommunikation innerhalb der Verwaltung...........................................................22
3.1.3 Qualifikation und personelle Kapazitäten ............................................................23
3.2 Grundlagen von KEM........................................................................................23
3.3 Organisation von KEM......................................................................................25
3.4 Zielsetzung ........................................................................................................27
3.5 Die Aufgabenfelder von KEM...........................................................................28
3.5.1 Verbrauchsdatenkontrolle (Controlling)...............................................................29
3.5.2 Gebäudeanalysen ...............................................................................................33
II

3.5.3 Durchführung von organisatorischen Einsparmaßnahmen .................................36
3.5.4 Planung von investiven Maßnahmen ..................................................................37
3.5.5 Optimierung der Energiebeschaffung..................................................................40
3.5.6 Kommunikation und Berichtswesen ....................................................................40
3.6 Wirtschaftlichkeitsberechnung........................................................................43
3.7 Emissionsberechnung......................................................................................48
3.8 EDV-Werkzeuge.................................................................................................49
TEIL II: PRAKTISCHE UMSETZUNG...........................................................................51
4 Energiesituation in Niederzier..........................................................................51
4.1 Rahmenbedingungen in Niederzier.................................................................51
4.1.1 Strukturelle Voraussetzungen.............................................................................51
4.1.2 Finanzielle Haushaltslage ...................................................................................54
4.1.3 Umwelt- und Klimaschutz....................................................................................55
4.1.4 Zielsetzung..........................................................................................................55
4.2 Verbrauchsorientierte Analyse der öffentlichen Gebäude ............................56
4.2.1 Methodik der Analyse..........................................................................................56
4.2.2 Datenerfassung...................................................................................................56
4.2.3 Datenaufbereitung...............................................................................................57
4.2.4 Auswertung: Energie- und Wasserverbrauch......................................................61
4.2.5 Auswertung: Umweltbelastung............................................................................66
4.2.6 Auswertung: Energiekosten ................................................................................68
4.3 Organisatorische Empfehlungen für die Gemeinde Niederzier ....................75
5 Planung von Einsparmaßnahmen an exemplarischen Gebäuden................77
5.1 Auswahl der Gebäude ......................................................................................77
5.2 Berechnungsmethoden und –werkzeuge .......................................................78
5.3 Burggebäude.....................................................................................................80
5.3.1 Gebäudegrunddaten ...........................................................................................80
5.3.2 Modellierung des Ist-Zustands............................................................................81
5.3.3 Optimierungsvarianten ........................................................................................83
5.3.4 Auswertung .........................................................................................................87
5.4 Grundschule Hambach.....................................................................................90
5.4.1 Gebäudegrunddaten ...........................................................................................90
5.4.2 Modellierung des Ist-Zustands............................................................................91
5.4.3 Optimierungsvarianten ........................................................................................92
5.4.4 Auswertung .........................................................................................................94
6 Fazit und Ausblick ............................................................................................96
III

Anhang .........................................................................................................................97
Abkürzungsverzeichnis ............................................................................................128
Abbildungsverzeichnis .............................................................................................130
Tabellenverzeichnis...................................................................................................132
Verzeichnis der Gleichungen ...................................................................................132
Literaturverzeichnis...................................................................................................133
Versicherung..............................................................................................................139
IV

1 Einleitung
Das globale Problem der Klimaerwärmung in Verbindung mit steigenden
Energiepreisen aufgrund knapper fossiler Ressourcen erfordert ein Umdenken
bezüglich des Umgangs mit Energie. Politische Entwicklungen wie das in diesem Jahr
in Kraft getretene Kyoto-Protokoll weisen darauf hin, dass der Umdenkprozeß in vollem
Gange ist. Aktuelles Thema im Bereich der energetischen Gebäudebewirtschaftung ist
die Umsetzung der EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden auf
nationaler Ebene in Form von Gebäudeenergiepässen. Diese Entwicklungen und die
steigende Medienpräsenz energierelevanter Themen bewirken, dass auch die
energetische Bewirtschaftung von öffentlichen Gebäude vermehrt ins Blickfeld gerät.
Durch einen sparsamen Umgang mit Energie haben Kommunen die Möglichkeit, ihre
oftmals schlechte Haushaltslage zu verbessern und gleichzeitig umweltbewußt zu
handeln. Häufig werden in Form von Einzelaktionen Versuche unternommen, die
energetische Situation der Kommune zu verbessern. Da Einzelaktionen zeitlich
begrenzt sind, nicht zentral koordiniert werden und sich daher oft als uneffektiv
erweisen, praktizieren vor allem größere Städte und Gemeinden bereits seit vielen
Jahren Kommunales Energiemanagement (KEM) als einheitliche Strategie zur
Umsetzung von Einsparmaßnahmen. Ein systematisches Vorgehen bei kommunalen
Energiethemen ist in kleineren Kommunen die Ausnahme.
Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit die Zweckdienlichkeit eines KEM für die
nordrhein-westfälische Gemeinde Niederzier mit ca. 15.000 Einwohnern untersucht. Die
Gemeinde nimmt am European Energy Award, einem Qualitätsmanagement-System für
die kommunale Energiearbeit, teil und wird dabei vom Aachener Ingenieurbüro Integral-
Ingenieure betreut. In diesem Zusammenhang entstand auch die Idee für diese Arbeit.
Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zum Fortschreiten des Management-Prozesses in
der Gemeinde beitragen.
Zunächst wird im theoretischen Teil der Arbeit sowohl auf technische als auch auf
energiepolitische Aspekte, die in Verbindung zum KEM stehen, eingegangen.
Anschließend werden die wesentlichen Inhalte und Merkmale von KEM aufgeführt.
Dabei stehen die Aufgabenfelder des Energiemanagements im Vordergrund.
Im praktischen Teil werden die vorhandenen Rahmenbedingungen der Gemeinde und
der energetische Zustand der öffentlichen Gebäude in Form einer
verbrauchsdatenorientierten Bestandsanalyse untersucht und die Zweckdienlichkeit
eines KEMs hinterfragt. Anschließend werden für zwei ausgewählte Gebäude
Einsparmaßnahmen entwickelt. Dabei werden die Möglichkeiten der thermischen
Gebäudesimulation genutzt.
1

TEIL I: THEORIE
2 Grundlagen
2.1 Technologische Grundlagen
2.1.1 Energie, Energieverbrauch und Energiebedarf
Energie ist die Fähigkeit eines physikalischen Systems, Arbeit zu verrichten. 1 Es
werden verschiedene Energieformen unterschieden: 2
• mechanische Energie (kinetische und potentielle)
• thermische Energie
• elektrische Energie
• chemische Energie
• magnetische Energie
• Kernenergie
• Strahlungsenergie
Für die energetische Gebäudebewirtschaftung sind die Formen der Thermischen
Energie (Wärme und Kühlung) und der elektrischen Energie (Beleuchtung, Kraftstrom)
relevant. Die anderen Energieformen werden daher nicht näher behandelt.
Energie kann sowohl gespeichert und transportiert als auch in eine andere Energieform
umgewandelt werden. Energie kann jedoch weder erzeugt noch verbraucht werden, da
sie stofflos ist. 3 Unter dem üblicherweise verwendeten Begriff „Energieverbrauch“ ist
eine Entwertung der Energie von einer nutzbaren in eine nicht-nutzbare
Erscheinungsform zu verstehen. Ergänzend dazu bedeutet „Energiegewinnung“ ein
Nutzbarmachen von Energie durch das Umwandeln aus einer anderen Energieform. 4
Aus Gründen der Verständlichkeit wird auch in dieser Arbeit der Begriff „Energieverbrauch“
im Sinne der VDI 3807 verwendet, wenn der „gemessene Energieeinsatz
(Endenergieverbrauch) [..] „der ins Gebäude zur Umwandlung für den jeweiligen
Nutzungszweck (z.B. Wärme, Licht, Kraft) gelangt“ 5 , gemeint ist. Somit zählen
Umwandlungsverluste innerhalb des Gebäudes (z.B. Wärmeerzeugung durch eine
Heizungsanlage) zum Energieverbrauch; Verluste, die außerhalb entstehen (z.B.
Wärmeerzeugung in Fernwärme-Heizkraftwerken), nicht.
1
2
Vgl. Feddeck, P, Bine Basis Energie 15, 2003, S. 6
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 1
3
Vgl. Schramek, E.-R., Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, 2003, S. 106: „In einem abgeschlossenen System ist die
4
5
Summe aller Energien konstant.“ (R.Mayer und J.P. Joule 1842, H.v.Helmholtz 1847)
Vgl. Feddeck, P, Bine Basis Energie 15, 2003, S. 4
VDI 3807 Blatt 1, Energiekennwerte, Juni 1994, S. 4
2

Der Begriff „Energiebedarf“ bezeichnet hingegen die Energiemenge, welche theoretisch
zur Verfügung gestellt werden muss, um den Bedarf an Energie für eine bestimmte
Energiedienstleistung sicherzustellen. „Er wird für vorhandene oder geplante Gebäude
nach den anerkannten Regeln der Technik anhand der Baukonstruktion, der
technischen Anlagen, der klimatischen Bedingungen und der betrieblichen
Anforderungen errechnet.“ 6 Der Energiebedarf bezieht sich als Rechengröße immer auf
einen definierten Zeitraum und ist von einer Vielzahl von Variablen abhängig. Die
wichtigsten sind:
• Standort des Gebäudes und die dort vorherrschenden Klimabedingungen
• Geometrie und Ausrichtung des Gebäudes
• Gebäudehülle
• Anlagentechnik
• Gebäudeart und -nutzung
• Nutzerverhalten
2.1.2 Energieträger und Erneuerbare Energien
Primärenergieträger lassen sich in erneuerbare und nicht-erneuerbare Energieträger
einteilen. „Unter dem Begriff erneuerbare oder regenerative Energien versteht man die
Energiequellen, die unter menschlichen Zeithorizonten unerschöpflich sind.“ 7
In der folgenden Abbildung ist die Struktur der Primärenergieträger dargestellt.
Abbildung 1: Struktur der Primärenergieträger
6
7
VDI 3807 Blatt 1 - Energieverbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 7
Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 22
3

Die Primärenergieträger werden nach ihrem Ursprung in solar und nicht-solar
unterschieden. Bei Wärmepumpen ist eine klare Zuordnung nicht möglich, da die
genutzte Energie je nach Anlagenart sowohl auf Solarstrahlung (Erwärmung der Erdoberfläche)
als auch auf die Geothermie (Erdwärme) zurückgeführt werden kann.
Für die energetische Gebäudebewirtschaftung sind die Energieträger bzw. deren
Anwendungen relevant, welche direkt am Gebäude zum Einsatz kommen.
Das sind im Bereich der thermischen Energie:
• die fossilen Brennstoffe (im wesentlichen Öl und Gas)
• passive Solarenergienutzung
• Solarkollektoren (Niedertemperaturanlagen)
• Biomasse-Heizanlagen (z.B. Holzpelletanlage, Hackschnitzelfeuerung)
• Wärmepumpen
und im Bereich der elektrischen Energie:
• Photovoltaik und
• Windkraft.
Obwohl Windenergienutzung nicht direkt am Gebäude stattfindet, wird sie aufgrund des
dezentralen Charakters der Technologie im Zusammenhang mit der energetischen
Gebäudebewirtschaftung genannt. Sie bietet eine Möglichkeit zur eigenständigen
Stromerzeugung für ein Gebäude.
Da regenerative Energien für die energetische Bewirtschaftung von Gebäuden eine
Versorgungsoption bieten, wird an dieser Stelle eine Zusammenfassung der Grundprinzipien
der Technologien und ihrer Anwendung im Gebäudebereich durchgeführt.
Passive Solarenergienutzung
Durch Solarstrahlung, die auf die Gebäudeaußenflächen auftrifft und von ihnen
absorbiert wird, erwärmt sich das Gebäude. 8 Mit optimaler Ausrichtung und
konstruktiver Bauteilgestaltung lassen sich erhebliche solare Gewinne mobilisieren.
Hauptsächlich ist dies für die Neubauplanung relevant. Hier besteht eine Schnittstelle
zur Gebäudeleitplanung. Standort, Anordnung und Ausrichtung der Gebäude müssen
für ein optimales Ergebnis sowohl im Flächennutzungs- (FNP) als auch im
Bebauungsplan (B-Plan) berücksichtigt werden. Bei der Optimierung des
Gebäudebestandes können die solaren Gewinne durch eine gezielte Materialauswahl
der Außenfenster erhöht werden.
8
Vgl. Schramek, E.-R., Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik, 2003, S. 445 f.
4

Thermische Solaranlagen
Abbildung 2: Beispiel für eine thermische Solaranlage 9
Aufbau und Funktion einer thermischen Solaranlage am Beispiel einer Kollektoranlage
gehen aus Abbildung 2 hervor. Solarstrahlung wird durch den Kollektor (Flach- oder
Vakuumröhrenkollektor) eingefangen und durch den Absorber in Wärme umgewandelt.
Die Wärme wird über einen frostsicheren Wärmeträger zu einem Solarwärmespeicher
weitertransportiert und kann anschließend zur Warmwassererzeugung oder, je nach
Auslegung der Anlage, zusätzlich zur Heizungsunterstützung genutzt werden. 10 Auf
dem Markt sind verschiedene Anlagenausführungen verfügbar. Besonders wirtschaftlich
sind Absorberanlagen zur Schwimmbeckenerwärmung. 11
Biomasse-Heizanlagen
Neben der Erzeugung von Strom und Wärme mit Biogas ist die Deckung des Heizenergiebedarfs
eines Gebäudes mit einer Holzheizung möglich. Bei der Verbrennung
der Biomasse Holz entsteht nur soviel Kohlendioxid (CO 2 ) wie zuvor der Atmosphäre
durch die Pflanze entzogen wurde. Zusätzliche CO2-Emissionen entstehen lediglich
durch Aufbereitung und Transportvorgänge (CO2-neutraler Brennstoff). 12
Die Anlagen werden nach ihrem Anwendungsgebiet in Zusatzheizungen (z.B. Kaminofen),
Zentralheizungen (z.B. Pellet, Scheitholz) und Großfeueranlagen (z.B. Hackschnitzelfeuerungsanlagen)
unterschieden. Für die Wärmeversorgung von Einzelgebäuden
sind Pelletanlagen aufgrund ihres guten Bedienungs-, Transport- und Lagerkomforts
besonders geeignet. 13
9
10
Feddeck, P., Solare Raum- und Warmwasserheizung mit Zweispeichersystem, in: Bine Basis Energie 4, 2003, S. 2
Vgl. Feddeck, P., Bine Basis Energie 4, 2003, S. 2
11
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 74
12
13
Vgl. BMU, Kommunales Biomasse-Engagement, 2004, S. 8; im Internet (07.08.2005):
www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/anleitungsteil_gesamt.pdf
Vgl. Levermann, E.-M., Milles, U., Bine Basis Energie 13, 2002, S. 3
5

Wärmepumpen
Abbildung 3: Prinzip der Kompressions-W ärmepumpe 14
Das Prinzip einer Wärmepumpe ist die Entnahme von Wärme „[...] auf niedrigem
Temperaturniveau aus einer äußeren Wärmequelle, z.B. Erdreich, Grundwasser oder
Außenluft.“ 15 Durch Kompression erwärmt sich das Gas und kann auf ein
Temperaturniveau, welches für die Gebäudeheizung benötigt wird (Niedertemperaturwärme),
angehoben werden. Der Wärmeentzug geschieht über einen Kondensator
wodurch sich das Arbeitsmittel wieder verflüssigt und über ein Expansionsventil zum
Verdampfer zurückgeführt werden kann (vgl. Abbildung 3).
Durch den Einsatz von FCKW-freien Arbeitsmitteln und Bereitstellung der Antriebsenergie
aus erneuerbaren Energiequellen ist die W ärmeerzeugung mit Wärmepumpen
als eine klimaschonende Technologie mit hohem Potential anzusehen. 16
Photovoltaik
Mit der Photovoltaik kann die Sonnenenergie direkt zur Stromerzeugung genutzt
werden. Durch den inneren Photoeffekt werden Elektronen durch Photonen (Solarstrahlung)
angeregt, nehmen Energie auf und werden zu frei beweglichen Ladungen.
Elektrischer Strom entsteht, wenn sich diese freien Elektronen bewegen. Dazu werden
Halbleiter benötigt, die eine innere Spannungsdifferenz aufweisen. Als Material für die
Solarzellen wird fast ausschließlich Silizium verwendet. Solarzellen werden zu Modulen
zusammengeschaltet, die als autarke Inselanlagen oder als netzgekoppelte Systeme
eingesetzt werden. 17
„Die Produktion kristalliner Solarzellen ist vergleichsweise material- und energieintensiv.“
18 Sie benötigen 2 - 6 Jahre, um die zur Herstellung eingesetzte Energie zu
erzeugen; ihr maximaler Wirkungsgrad liegt bei ca. 35 %. 19 Daher ist zur Zeit in
Deutschland die Stromerzeugung mit Photovoltaik noch nicht konkurrenzfähig zur
14
15
Quaschning, V., Prinzip der Kompressionswärmepumpe in Regener. Energiesysteme, 2003, S. 34
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 10: Wärmepumpen, 2001, S. 1
16
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 34
17
18
19
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S.2 f.
Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S. 3
Vgl. Milles, U., Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, 2003, S.3
6

konventionellen Stromerzeugung. Sowohl technischer Fortschritt als auch Massenfertigung,
Marktanreiz- und Förderprogramme sowie eine zugesicherte
Einspeisevergütung durch das „Erneuerbare Energien Gesetz“ (vgl. Kap. 2.3.3)
bedeuten eine steigende Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik.
Windenergie
Wind entsteht durch Druckdifferenzen in verschiedenen Luftschichten, die auf
Temperaturunterschiede durch das unterschiedliche Strahlungsangebot der Sonne
zurückzuführen sind. Infolge von Ausgleichsströmungen zwischen Land und Wasser ist
das Windangebot in Küstengebieten besonders hoch und nahezu konstant. 20
Die im Wind mitgeführte kinetische Energie wird technisch genutzt, indem dem Wind
Leistung entzogen wird. Die dem Wind entnommene Bewegungsenergie wird mit
Generatoren in elektrische Energie umgewandelt.
Heute werden überwiegend Windkraftanlagen mit horizontaler Drehachse und Drei-
Blatt-Rotoren gebaut. Die Leistung neu errichteter Einzelanlagen beträgt im
Allgemeinen mehr als 1,5 Megawatt (MW). 21 Das Potential der Windenergie ist sehr
hoch. Im Jahr 2003 betrug die installierte Leistung aller Windkraftanlagen in
Deutschland 14,5 Gigawatt (GW). Nach Netzstudie der Deutschen Energie Agentur
(dena) wird die installierte Leistung in Deutschland bis 2020 auf 48,2 GW prognos -
tiziert. 22 Der Anstieg soll durch Neubau, den Ersatz von alten Windenergieanlagen
durch leistungsfähigere Neuanlagen (Repowering) und das Errichten von Anlagen auf
dem Meer (Offshore-Anlagen) realisiert werden.
20
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 174
21
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 191
22
Vgl. dena-Netzstudie, Zusammenfassung, 2005, S. 16; im Internet (05.08.2005):
www.deutsche-energie-agentur.de/.../DeNA/dokumente/PMs/PSG7_Zusammenfassung_Fassung_2005-2-23_dena.pdf
7

2.1.3 Energieumwandlung und Energieeffizienz
Durch die Umwandlung von Energie entstehen physikalisch bedingt Verluste. Mit dem
Wirkungsgrad η kann die Qualität (= Effizienz) der Energieumwandlung beschrieben
werden. 23 Energieeffizienz bedeutet, „[...] dass eine bestimmte Energiedienstleistung
(energetischer Nutzen) mit einem minimalen nichterneuerbaren Primärenergieaufwand
erbracht werden soll.“ 24
Bis zum eigentlichen Ziel des Energieeinsatzes, der Energiedienstleistung (EDL) sind
mehrere Umwandlungsschritte erforderlich, bei denen jeweils Verluste entstehen.
Die Primärenergie, als Energie in ihrer ursprünglichen, nicht aufbereiteten und somit im
Allgemeinen noch nicht nutzbaren Form wird über Veredelungsprozesse in Endenergie
umgewandelt. Endenergie, welche nach einem weiteren Umwandlungsprozeß als
Nutzenergie vorliegt, ist Energie in der Form, wie sie dem Endverbraucher zugeführt
wird. Die Erweiterung dieser Energieumwandlungskette auf die Stufe der
Energiedienstleistung ist recht neu und noch nicht überall etabliert.
„Mittlerweile setzt sich die Einsicht, dass der Energieeinsatz letztlich zur Bereitstellung
von EDL erfolgt, jedoch zunehmend durch.“ 25 W arum dieser Ansatz so wichtig ist, soll
eine weitere Aussage von Göllinger verdeutlichen:
„Mit der Erweiterung der Perspektive um die Bereitstellung von EDL ist ein wesentlicher
Erkenntnisfortschritt im Bereich der Energiewirtschaft verbunden. Denn damit gerät die
energierelevante Infrastruktur auf der Nutzerseite ebenfalls ins Blickfeld. Viele
Darstellungen der energiewirtschaftlichen Leistungen enden bei der Nutzenergie, dabei
liegen die wesentlichen Effizienzpotentiale inzwischen im Bereich der
Energieanwendung.“ 26
Bei der Suche nach Effizienzsteigerung sollte daher der erste Ansatzpunkt im Bereich
der Energieanwendung liegen. Grundsätzlich sollte zunächst die EDL selbst in Frage
gestellt und geprüft werden, ob diese nicht effizienter, kostengünstiger und mit einem
besseren Komfortergebnis erbracht werden kann.
Am Beispiel der EDL „warmer Raum“ könnten mögliche Fragestellungen in diesem
Zusammenhang sein:
• Muss der Raum überhaupt beheizt werden?
• Muss er auch beheizt werden, wenn er nicht genutzt wird?
• Auf wieviel Grad muss er während der Nutzungszeit beheizt werden?
• Wieviel Grad reichen aus, um dem Nutzer ein angenehmes Raumklima zu
schaffen?
23
24
25
26
Vgl. Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 2003, S. 4;
Wirkungsgrad η = nutzbringend gewonnene Energie / aufgewendete Energie
Nytsch-Geusen, C., Energieeffizienz, 2001, S. 18
Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 79
Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 79
8

In Abbildung 4 ist die Struktur der Energieumwandlungskette in Deutschland dargestellt.
Neben den Angaben zur Verteilung der Energieträger und der Energieanwendungen,
sind dort auch die jeweiligen durchschnittlichen Umwandlungsverluste
angegeben.
Abbildung 4: Struktur der Energieumwandlung in Deutschland 27
Folgende Aspekte sind hier hervorzuheben:
• Der Primärenergiebedarf wird in Deutschland überwiegend mit fossilen und
nuklearen Energieträgern gedeckt. Der Anteil der erneuerbaren Energie beträgt
lediglich rund 3,1 %.
• Schon bei der Umwandlung von Primärenergie in Endenergie entstehen
Verluste von etwa 28,5 %. Die Verluste zur Nutzenergieumwandlung betragen
durchschnittlich ca. 50 % und die bis zur Energiedienstleistung annähernd
80 %. Somit werden nur ca. 7,2 % der ursprünglich aufgewendeten
Primärenergie für den eigentlichen Zweck verwendet. 28
27
28
Eigene Zusammenstellung in Anlehnung an Göllinger, T., Struktur der Energieumwandlungskette für Deutschland in:
Ökologische Ökonomie, 2001, S. 76; Daten des Jahres 2002 aus: BMWA, Zahlen und Fakten – Energiedaten,
Energiedatentabellen 4 und 7; im Internet (05.08.2005): http://www.bmwa.bund.de/Navigation/Technologie-und-
Energie/Energiepolitik/energiedaten.html
η Ges = η EE x η NE x η EDL = 0,715 x 0,5 x 0,2 = 0,0715
9

Die Bewertung der Energieeffizienz
Bei der Bewertung der Energieeffizienz wird im Allgemeinen nur die Nutzungsphase
des Gebäudes berücksichtigt. Da die Lebensphase eines Gebäudes aber aus:
1. Herstellungs- und Erneuerungsphase
2. Nutzungsphase und
3. Entsorgungsphase
besteht, muss für eine ganzheitliche Bewertung auch der Energieaufwand für die
Herstellung, die Entsorgung und die nötigen Transportvorgänge der Baumaterialien
beachtet werden (Öko-Bilanz).
2.2 Probleme der Energienutzung
Mit der Nutzung fossiler Brennstoffe durch den Menschen treten eine Reihe von
Problemen auf, die hinsichtlich ihrer Auswirkungen in lokale und regionale, überregionale
und globale Probleme eingeteilt werden können.
2.2.1 Lokale und regionale Probleme
Stoffliche Belastung
Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen Schadstoffe wie Schwefeldioxid,
Stickoxide, Kohlenwasserstoffe und Staub, die das lokale Klima belasten. Die lokalen
Schadstoffemissionen konnten in den letzten Jahrzehnten durch Filter-
Reinigungstechnologien und die Verschärfung der gesetzlichen Vorgaben (z.B.
Bundesimmisionsschutzgesetz BISchG) reduziert werden. 29
und
Thermische Belastung
Aufgrund der Abwärmeproduktion bei der Energieumwandlung kommt es zu lokaler
Erwärmung von Wasser, Erde und Luft.
Bodenverbrauch und landschaftliche Eingriffe
Neben Flächenversiegelung durch Anlagen und dem Bau der Energie-Infrastruktur ist
der Abbau von Ressourcen ein gravierender Eingriff in das bestehende Ökosystem.
29
Vgl. Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 94 f.
10

2.2.2 Überregionale Probleme
Radioaktive Belastung
Während die radioaktive Strahlenbelastung durch Verbrennung von Kohle und Nutzung
der Kernenergie im Normalbetrieb keine erhöhte Belastung darstellen, sind
Nuklearunfälle aufgrund ihrer gravierenden überregionalen Auswirkungen als hochproblematisch
zu bewerten.
Verschmutzung durch Förderung und Transport
Bei der Förderung und beim Transport fossiller und nuklearer Stoffe besteht teilweise
ein hohes Gefahrenpotential. Hier ist das Rohöl als besonders problematisch zu nennen
(z.B. Risiko von Tankerunfälle).
2.2.3 Globale Probleme
Klimaerwärmung durch den anthropogenen Treibhauseffekt
Die Wissenschaft ist sich mittlerweile einig, dass die extreme Klimaerwärmung im
letzten Jahrhundert auf menschliches Handeln zurückzuführen ist und natürliche
Schwankungen ausgeschlossen werden können. Der menschliche Einfluß wird
„anthropogener Treibhauseffekt“ genannt. Durch die Verbrennung fossiler Energieträger
gelangen zusätzliche Treibhausgase (Kohlendioxid, Methan, Lachgas und
FCKW) in die Atmosphäre. 30 Die erhöhten Gaskonzentrationen bewirken, dass zuviel
Wärme reflektiert und die Erdatmosphäre aufgeheizt wird. Das Ausmaß der Auswirkungen
ist noch nicht verlässlich geklärt und wird von Klimaforschern unterschiedlich
bewertet. 31 Anzeichen für die Auswirkungen lassen sich jedoch heute schon an der
Häufung extremer Wetterereignisse und Umweltkatastrophen, dem Polar- und
Gletscherschmelzen erkennen. 32
Endlichkeit der fossilen und nuklearen Ressourcen
Fossile und nukleare Rohstoffe sind nicht unbegrenzt verfügbar. Wie die Vorhersage
der Klimaentwicklung, ist auch die Abschätzung der Ressourcenreichweite eine
komplexe Aufgabe. Sowohl die zukünftige Nachfrage als auch die exakten vorhandenen
Reserven können nicht genau angegeben werden. Ausgehend von der aktuellen
Fördermenge und den heute bekannten Reserven wird die in Tabelle 1 dargestellte
statistische Reichweite fossiler Rohstoffe prognostiziert. In Abhängigkeit von der
Berechnungsmethode und Interessenlage existieren auch andere Schätzwerte.
30
31
32
Vgl. Schmidt, R., Bine Basis Energie 1: Klima und Energie, 2003, S. 2 f.
Vgl. Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S.88 f.
Vgl. Schmidt, R., Bine Basis Energie 1: Klima und Energie, 2003, S. 2
11

Bemerkung Vorräte 2003
statische Reichweite bei
gegenwärtiger Förderung
in Jahren
Erdöl sicher gewinnbar 159.827 Mio. t 45
Erdgas sicher gewinnbar 177.710 Mrd. m 3 66
Braun- und Steinkohle
bauwürdige, ausbringbare
Reserven
648,4 Mrd. t SKE 206
Tabelle 1: Abschätzung der Ressourcenreichweite 33
Einigkeit besteht jedoch in der Endlichkeit der fossilen Rohstoffe, was eine genaue
Prognose nebensächlich erscheinen lässt. Auswirkungen sind weltweit steigende
Energiepreise und zunehmende politische Spannungen aufgrund der unausgeglichenen
quantitativen und geographischen Verteilungen von Angebot und Nachfrage.
2.3 Umweltpolitische Grundlagen
2.3.1 Das Leitbild der Nachhaltigkeit
Der Begriff „Nachhaltigkeit“ oder „Sustainable Development“ wird häufig in der
umweltpolitischen Diskussion verwendet. Aufgrund der Vielfalt der Interpretationsmöglichkeiten
des Begriffs besteht jedoch die Gefahr, dass nahezu alle ökologischen
und ökonomischen Ansichten für sich beanspruchen können, nachhaltig zu sein. Daher
ist es notwendig, eine konkrete Erläuterung über das Verständnis des Begriffs zu
geben.
In der Forstwirtschaft, woher der Begriff ursprünglich kommt, bedeutet „Nachhaltigkeit“,
dass nur so viele Bäume geschlagen werden dürfen, wie in gleichem Zeitraum
nachwachsen. Dieses Ziel der Bestandserhaltung bedeutet auf die globale Ebene
übertragen, dass sich die Ökonomie nur soweit entwickeln darf, wie es die Belastung
der Ökologie zuläßt. 34
Als Vorläufer der heutigen Nachhaltigkeitsdiskussion ist der erste Bericht an den Club of
Rome von 1972 zu nennen. Erstmals wurden mit Techniken der wissenschaftlichen
Systemanalyse die „Grenzen des Wachstums“ aufgezeigt. „Je mehr sich die
menschliche Aktivität den Grenzen der irdischen Kapazität nähert, um so sichtbarer und
unlösbarer werden die Schwierigkeiten.“ 35
33
Daten des Jahres 2003 aus: BMWA, Zahlen und Fakten - Energiedaten, 2005, Energiedatentabellen 40 – 42; im Internet
(05.08.2005): http://www.bmwa.bund.de/Navigation/Technologie-und-Energie/Energiepolitik/energiedaten.html
34
Vgl. Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S.4 f.
35
Meadows, D., et al., Die Grenzen des Wachstums, 1972, S.74
12

Im gleichen Jahr fand auch die erste Internationale Umweltkonferenz in Genf statt. Im
Laufe der Zeit kam zu den beiden Dimensionen Ökologie und Ökonomie der soziale
Aspekt einer nachhaltigen Entwicklung hinzu. Die Diskussion beschränkte sich nicht
mehr nur auf die reine Bestandserhaltung, sondern bezog die Entwicklung des globalen
Wachstums mit ein. Die 1983 eingerichtete UN-W eltkomission für Umwelt und
Entwicklung präsentierte ihre Ergebnisse 1987 im sogenannten Brundtland-Bericht.
Nachhaltigkeit wird definiert als „dauerhafte Entwicklung, [...] die den Bedürfnissen der
heutigen Generation, entspricht ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu
gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen und ihren Lebensstil zu wählen.“ 36
Die Herausforderung von „Sustainable Development“ besteht darin, die wirtschaftliche,
ökologische und soziale Dimension der Entwicklung langfristig zu integrieren. 37
Auf der zweiten Internationalen Umweltschutzkonferenz in Rio de Janeiro 1992 wurde
das Leitbild der Nachhaltigkeit präzisiert. Es wurde verstärkt auf die Umsetzungsmöglichkeiten
einer nachhaltigen Entwicklung eingegangen. Als wichtigste
Ergebnisse sind die Rio-Deklaration und das Aktionsprogramm Agenda 21 zu nennen.
Als Reaktion auf die ebenfalls in Rio beschlossene Klima-Rahmen-Konvention und die
Ergebnisse der Nachfolgekonferenz 1995 in Berlin (Forderung nach Klimabündnissen)
fand die dritte Internationale Umweltkonferenz 1997 in Kyoto statt. Die internationale
Staatengemeinschaft verabschiedete mit dem Kyoto-Protokoll 38 eine Verpflichtung zur
Reduktion der weltweiten Treibhausgasemissionen um 5,2 % bis 2012, bezogen auf die
Emissionswerte von 1990. Aufgrund vieler Unstimmigkeiten trat es erst am 16. Februar
2005 in Kraft. Die Staaten erhielten in Abhängigkeit ihrer wirtschaftlichen Entwicklung
und Leistungsfähigkeit unterschiedliche Zielvorgaben (Burdon-Sharing). Für die EU liegt
die Reduktionsverpflichtung bei 8 %. Deutschland hat sich zu einer Reduzierung der
Treibhausgase von 21 % verpflichtet.
Neben vorhandenen umweltpolitischen Instrumenten sollen die Reduktionsziele mit
flexiblen Maßnahmen (Kyoto-Mechanismen) erreicht werden (vgl. Kap. 2.3.3).
2.3.2 Strategien zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele
Die Strategien für eine Energieversorgung im Sinne der Nachhaltigkeit sind:
• Energiegewinnung mit naturverträglichen Stoffen = Konsistenz
• Optimierte Nutzung des vorhandenen Energieeinsatzes = Effizienz
• Reduktion der Energienachfrage = Suffizienz
36
Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 4
37
Vgl. Born, M., de Haan, G., Nachhaltigkeitsindikatoren, 2001, S. 2; im Internet (02.08.2005):
www.umweltschulen.de/download/nachhaltigkeitsindikatoren_born_deHaan.pdf
38
Protokoll von Kyoto zum Rahmenübereinkommen der Vereinten Nationen über Klimaänderungen
13

Die notwendige Veränderung des gesamten Energieversorgungssystems macht
Göllinger mit der „Ökologisierung“ der Energieumwandlungskette deutlich: 39
Abbildung 5: Die „Ökologisierung“ der Energieumwandlungskette 40
Wie schon in Kapitel 2.1.3 angemerkt wurde, muss der Ansatz für eine nachhaltige
Energieversorgung die Energiedienstleistung (EDL) sein.
EDLs lassen sich durch Beschränkung der Komfortansprüche (konsumtiv) oder durch
evtl. inkomfortablere, aber effizientere Produktalternativen (investiv) optimieren. Durch
Effizienzstrategien können Verluste infolge von Umwandlungs- und Transportvorgängen
reduziert werden. Langfristig kann nach Göllinger eine ökologisch-, ökonomisch- und
sozialverträgliche Energieversorgung nur über eine konsistente Energieversorgung auf
Basis erneuerbarer Energien erfolgen.
„Sowohl die Nutzung der fossilen Energieträger als auch die Nutzung der Kernenergie
widersprechen dem Nachhaltigkeitsprinzip.“ 41
Seine Strategie für die Übergangsphase ist der verstärkte Ausbau der Effizienz und
eine Beschränkung der Komfortansprüche. Auch Kopplungsstrategien wie die Kraft-
Wärme-Kopplung greifen die Effizienzstrategie auf. Durch die Nutzung der Abwärme bei
der Stromproduktion (z.B. durch Fernwärme) kann das Energiepotential von
Brennstoffen effektiver genutzt werden.
Aufgrund der hohen Flexibilität in Einsatz, Auslegungsmöglichkeiten und Brennstoffverwendung
sind Blockheizkraftwerke (BHKW) hervorzuheben. Für Gebäude und
dezentrale Nahwärmeverbundnetze, in denen gleichermaßen ein hoher Strom- und
Wärmebedarf besteht, können sie eine umweltfreundliche und wirtschaftliche
39
40
41
Vgl. Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 119 ff.
Göllinger, T. Die „Ökologisierung“ der Energieumwandlungskette in Ökol. Ökonomie, 2001, S. 119
Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 118
14

Alternative sein. BHKWs können je nach Versorgungssituation kraft- oder wärmegesteuert
betrieben werden. 42
Weitere Strategien einer „Effizienzrevolution“ werden auch von Weizsäcker et al. in
„Faktor Vier“ beschrieben. „Andere Arten der Ressourcennutzung und bessere
Technologien schaffen entweder den gleichen Nutzen mit weniger Ressourcen oder
mehr Nutzen bei gleichem Verbrauch.“ 43
2.3.3 Ordnungsrahmen zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele
Zur Umsetzung der Klimaschutzziele auf nationaler und europäischer Ebene spielen
gesetzliche Verordnungen und Anreizprogramme eine wichtige Rolle. Für den Bereich
der energetischen Gebäudebewirtschaftung sind folgende Gesetze und Verordnungen
hervorzuheben.
Im Rahmen dieser Grundlagendarstellung wird bewußt auf eine eigene Bewertung der
Maßnahmen hinsichtlich ihres Nutzens und ihrer Zweckdienlichkeit für den Klimaschutz
verzichtet.
EU-Emissionshandels-Richtlinie 44
Der Handel von Emissionszertifikaten als flexibler Kyoto-Mechanismus wird seit dem 1.
Januar 2005 durch die Emissionshandels-Richtlinie in Europa geregelt. Unternehmen
können mit ihren Emissionskontingenten auf dem Markt frei handeln. Dadurch bietet
sich ein wirtschaftlicher Anreiz, CO 2 - Emissionen zu reduzieren.
Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) 45
Die Neufassung des EEG ist am 1. August 2004 in Kraft getreten. Durch das EEG wird
die Abnahme und Vergütung der Stromerzeugung aus Solarenergie, Wind- und
Wasserkraft, Bioenergie und Geothermie geregelt. Zielsetzung ist, Planungssicherheit
und wirtschaftliche Anreize zu erhöhen und damit den Anteil der Energieerzeugung mit
erneuerbaren Energietechnologien zu erhöhen. 46
42
Vgl. O.F.,NRW Umsetzungsbericht Klimaschutzkonzept, 2005, S. 25; im Internet (13.08.2005):
www.mvel.nrw.de/.../Umsetzungsbericht14-3-2005.pdf
43
Weizsäcker, E.U.v. et al., Faktor Vier, 1997, S. 21
44
Richtlinie über ein System für den Handel mit Treibhausgasemissionszertifikaten in der Gemeinschaft vom 25.10.2003
45
Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare Energien Gesetz) vom 21. Juli 2004
46
Vgl. BMU, Die wichtigsten Merkmale des EEG, 2005, S. 4 ff.; im Internet (03.08.2005):
www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/eeg_gesetz_merkmale.pdf
Vgl. a. Bundesregierung; im Internet (14.08.2005): www.Bundesregierung.de/artikel-,12013.749657/klimaschutz-national.htm
15

Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWK Gesetz) 47
Ziel des seit dem 1. April 2002 gültigen Gesetzes ist es, den Ausbau der Kraft-Wärme-
Kopplung zu fördern. Die Netzbetreiber verpflichten sich zum Netzanschluss von KWK-
Anlagen und zur Abnahme des erzeugten KWK-Stroms. 48
Energieeinsparverordnung EnEV (2004) 49
Durch die EnEV sind die gesetzlichen Anforderungen von baulichem Wärmeschutz und
Anlagentechnik durch Festlegung von energetischen Mindeststandards geregelt. Mit der
ganzheitlichen Betrachtungsweise wird dem Gedanken der Integralen Planung in der
EnEV Rechnung getragen. Alle am Bau Beteiligten sollen gemeinsam in einen
zeitgleichen, iterativen Planungsprozeß eintreten, was zu ökologisch und ökonomisch
sinnvollen Ergebnissen führen soll. 50
EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden 51
Zentrales Ziel der Richtlinie ist „ [...] die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von
Gebäuden in der EU zu fördern und so weit wie möglich sicherzustellen, dass nur
kostenwirksame, technisch machbare und umweltfreundliche Maßnahmen durchgeführt
werden.“ 52 Durch die Einführung von Energiepässen und der Zuordnung zu Energieund
Effizienzklassen soll mit einem standardisierten Verfahren die Energieeffizienz von
Gebäuden beurteilt werden. Die Umsetzung der EU-Richtlinie auf nationaler Ebene wird
ab 2006 erfolgen. Dazu ist das Energieeinsparungsgesetz (EnEG) am 1. September
2005 novelliert worden. 53 Eine Änderung der EnEV ist ebenfalls erforderlich und wird
vorraussichtlich noch dieses Jahr stattfinden. In diesem Zusammenhang wird eine
einheitliche Berechnungsgrundlage durch eine neue DIN Norm (DIN 18599) notwendig,
da die Bewertung von Klimaanlagen und Beleuchtung in den bisherigen
Rechenmethoden nicht enthalten ist. 54
47
Gesetz für die Erhaltung und den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung vom 19.03.2002
48
Monstadt, J., Netzgebundene Infrastrukturen unter Veränderungsdruck, 2003, S. 58; im Internet (06.08.2005):
www.networks-group.de/veroeffentlichungen/DF7761.pdf
49
Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden
(Energiesparverordnung - EnEV) vom 2. Dezember 2004
50
Vgl. VDI, Energetische Bewertung des Bestands, 2002, S. 2
51
Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die Gesamtenergieeffizienz
von Gebäuden
52
Vgl. Artikel 1 der Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die
Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden
53
Vgl. Zweites Gesetz zur Änderung des Energieeinsparungsgesetzes vom 1. September 2005; im Internet (15.09.2005):
54
http://217.160.60.235/BGBL/bgbl1f/bgbl105s2682.pdf
Vgl. EA NRW, Der Energiepass für Gebäude, 2004, S. 4; im Internet (03.08.2005):
www.ea-nrw.de/_database/_data/datainfopool/EPA.pdf
16

Ökologische Steuerreform
Ziel der ökologischen Steuerreform ist es, ein Anreiz zur Verringerung des
konventionellen Energieeinsatzes zu schaffen und zusätzliche finanzielle Mittel für
weitere Marktanreizprogramme zu mobilisieren. 55
Marktanreizprogramme (MAP) zur Förderung der Nutzung Erneuerbarer Energien
Ziel des Programms ist es, über finanzielle Zuschüsse und zinsgünstige Darlehen die
regenerativen Technologien zu fördern. Im Jahr 2004 wurden Zuschüsse von 200 Mio €
gewährt. Das Gesamtvolumen des MAP beläuft sich beginnend ab 1999 auf über 3
Mrd. €. 56
Zinsgünstige Darlehen zur Förderung der Nutzung Erneuerbarer Energien
Die Bank der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet im Rahmen verschiedener
Förderprogramme zinsgünstige Kredite für Investitionen im Bereich der Erneuerbaren
Energien an. 57
2.4 Energiepolitische Einflussmöglichkeiten der Kommunen
Den Kommunen wird ein hohes Potential zum Klimaschutz zugerechnet. 58
In Kapitel 28 der Agenda 21 wird die Rolle der Kommunen als bürgernächste
Verwaltungsebene zu einer nachhaltigen Entwicklung aufgezeigt. Von den
Kommunalverwaltungen wird ein Dialog mit den Bürgern, den örtlichen Organisationen
und der Privatwirtschaft mit dem Ziel der Erarbeitung einer lokalen Agenda gefordert. 59
Auf kommunaler Ebene muss die Umsetzung des Leitbildes erfolgen („think global - act
local!“). 60 Die lokale Agenda 21 bietet einen Rahmen für die Festlegung und Umsetzung
von Nachhaltigkeitszielen. Damit Kommunen ihrer Rolle, die ihnen in der Agenda 21
zugeteilt wurde, gerecht werden, müssen sie bestimmte Maßnahmen einleiten. Dazu
stehen ihnen verschiedene Instrumente zur Verfügung. Nachfolgend sind die
wichtigsten Einflußmöglichkeiten der Kommunen dargestellt.
55
Vgl. NRW Umsetzungsbericht, 2005, S. 25 f.; im Internet (13.08.2005):
www.mvel.nrw.de/.../Umsetzungsbericht14-3-2005.pdf
56
Vgl. BMU, Entwicklung der Erneuerbaren Energien, 2005, S. 26 f.; im Internet (09.08.2005):
www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_aktuellersachstand.pdf
57
Vgl. BMU, Entwicklung der Erneuerbaren Energien, 2005, S. 29 ff.; (09.08.2005):
www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_aktuellersachstand.pdf
58
Vgl. Dünnhoff, E., Die Unterstützung des KEM, 2000, S.15; im Internet (14.08.2005):
www.ifeu.org/energie/pdf/em_bund_lang.pdf
59
Vgl. ifeu, Nachhaltige Entwicklung für die kommunale Ebene, 2002, S. 1; im Internet (05.08.2005):
http://www.umweltdaten.de/rup/34-02/34-02-kurzfassung-deutsch.pdf
60
Vgl. o.F.,NRW Umsetzungsbericht Klimaschutzkonzept, 2005, S. 25; im Internet (13.08.2005):
www.mvel.nrw.de/.../Umsetzungsbericht14-3-2005.pdf
17

2.4.1 Die gesetzliche Grundlage
Die gesetzliche Grundlage für Städte und Gemeinden, selbstständige Entscheidungen
in ihrem Einflußbereich zu fällen bietet das Grundgesetz. Artikel 28 (2) des
Grundgesetzes der Bundesrepublik Deutschland gibt den Gemeinden das Recht „alle
Angelegenheiten der örtlichen Gemeinschaft im Rahmen der Gesetze in eigener
Verwaltung zu regeln.“ 61 Dieses Recht der Selbstverwaltung ermöglicht den Gemeinden
auch, bei Energiefragen eigenständig zu handeln.
2.4.2 Kommunale Verordnungen
Im Rahmen der Bauleitplanung können Kommunen Energiestandards, welche die
gesetzlichen Anforderungen (z.B. EnEV) überschreiten, festlegen. So können Vorgaben
für die Niedrigenergie- und Passivbauweise, für die Errichtung von Solaranlagen und für
den Bau von Nahwärmenetzten mit BHKWs in eigenen Verordnungen festgelegt
werden. Rechtliche Grundlage bietet hier die Novelle des Baugesetzbuches (Bau-GB)
vom Juni 2004. 62 Ein Novum besteht darin, dass im Bau-GB auf die Verantwortung für
den allgemeinen Klimaschutz hingewiesen wird. „Der Beitrag der Bauleitplanung zum
Umwelt- und Naturschutz erfolgt auch für die Ziele des globalen Klimaschutzes.“ 63
Weitere Einflußmöglichkeiten bieten energiebewußte Stadtentwicklungs- und
Verkehrsplanungskonzepte.
2.4.3 Freiwillige Selbstverpflichtung
Eine Kommune kann sich freiwillig zu klimaschonendem Handeln verpflichten. Eine
gute Unterstützung bieten Klimabündnisse wie:
• Klimabündnis Europäischer Städte 64
• Internationaler Rat für kommunale Umweltinitiativen (ICLEI) 65
• Selbstverpflichtung des Verbandes kommunaler Unternehmen (VkU)
Zielsetzung: Minderung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2005 um 25 %
gegenüber 1990
61
62
63
64
65
Deutscher Bundestag, Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland, 2002, S. 26
Vgl. Neumann, W., Novelle des Baugesetzbuches, 2004, S. 3 f.; im Internet (14.08.2005):
www.klimabuendnis.org/download/bau_gb_energie.pdf
Baugesetzbuch, § 1 (5); im Internet (10.09.2005): http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/bbaug/index.html
Vgl. Klimabündnis im internet (01.09.2005): www.klimabuendnis.org
Vgl. ICLEI im Internet (01.09.2005): http://www.iclei.org
18

Der Beitritt zu einem Klimabündnis untermauert die Glaubwürdigkeit von Klimaschutzaktivitäten
gegenüber der Öffentlichkeit. Das Netzwerk der Klimabündnisse kann
den Kommunen konkrete Hilfestellung bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen
bieten.
2.4.4 Öffentlichkeitsarbeit
Durch Beratung und Information der privaten Haushalte und lokal ansässigen Unternehmen
kann eine Kommune auf deren energetische Handlungsweise einwirken. Durch
Energieberatung und Aufklärung kann zu klimafreundlichem Handeln motiviert werden
und Hilfestellung bei Fragen zu Technologien und Förderprogrammen gegeben werden.
Der Bereich Öffentlichkeitsarbeit ist gut in ein Kommunales Energiemanagement
integrierbar.
2.4.5 Kommunale Öko-Audits
Mit der Durchführung eines Öko-Audits kann eine Kommune direkte und indirekte
Umweltauswirkungen ihrer Planungs- und Entscheidungsprozesse überprüfen. Die
europäische Öko-Audit-Verordnung (EMAS) 66 wurde 1998 auf den kommunalen
Bereich ausgeweitet. Kommunale Öko-Audits bieten den Rahmen für die Errichtung
eines kommunalen Umweltmanagementsystems und können den Einstieg in das
kommunale Energiemanagement erleichtern. 67 Das Audit-System des European Energy
Award wird in Kapitel 4.1.3 näher erläutert.
2.4.6 Energiesparmaßnahmen im öffentlichen Sektor
Den größten Einfluß auf den Klimaschutz haben Kommunen in den eigenen Liegenschaften.
Darauf wird ausführlich in den folgenden Kapiteln dieser Arbeit eingegangen.
66
Environmental Management and Audit Scheme (EMAS)
67
Vgl. Dünnhoff, E., Die Unterstützung des KEM, 2000, S.23; im Internet (14.08.2005):
www.ifeu.org/energie/pdf/em_bund_lang.pdf
19

3 Kommunales Energiemanagement (KEM)
Wie im vorangehenden Kapitel beschrieben wurde, hat eine Kommune verschiedene
Möglichkeiten, energiepolitisch Einfluß zu nehmen.
Energiesparmaßnahmen in den eigenen Liegenschaften sind aus der Palette von
Handlungsmöglichkeiten dabei die direkteste Art der Einflußnahme. Im Gegensatz zu
anderen Bereichen des Umweltschutzes, wo sie oft nur passiv reagieren können, haben
Kommunen hier die Möglichkeit, selbständig und aktiv zu handeln. 68
Energiesparmaßnahmen bedeuten neben Klimaschutz auch eine Entlastung des
öffentlichen Haushalts. Obwohl der Energieverbrauch der öffentlichen Liegenschaften
nur 2 - 5 % des gesamten Energieverbrauches einer Kommune ausmacht, haben
Maßnahmen zur nachhaltigen Energieverwendung hier eine große Bedeutung.
Kommunen können so ihrer Vorbildfunktion für den privaten und gewerblichen Bereich
gerecht werden. 69
Die Strategie zur konsequenten Umsetzung dieser Ziele heißt: Kommunales
Energiemanagement (KEM)
Bevor auf die wesentlichen Merkmale und Inhalte von KEM eingegangen wird, ist es
hilfreich, zunächst die grundsätzlichen Schwierigkeiten einer Kommune bei der
Umsetzung von Energiesparmaßnahmen zu skizzieren.
3.1 Kommunale Rahmenbedingungen
In Städten und Gemeinden bestehen im Bereich der energetischen Gebäudebewirtschaftung
besondere Rahmenbedingungen, deren Kenntnis und Beachtung für
eine erfolgreiche Planung und Umsetzung von Einsparmaßnahmen wichtig ist.
3.1.1 Kommunale Verwaltungsstrukturen
Eine Kommunalverwaltung ist eine öffentliche Verwaltung, deren Zielsetzung das
Handeln im Sinne des öffentlichen Interesses unter den Grundsätzen der Rechts- und
Gesetzmäßigkeit ist. Im Rahmen von Wirtschaftlichkeit und Sparsamkeit wird vorrangig
darauf geachtet, den Haushaltsplan kostendeckend zu erfüllen. Kommunalverwaltungen
werden hauptsächlich über Steuereinnahmen finanziert. Innerhalb gesetzlich
vorgeschriebener Grenzen ist ihnen die Aufnahme von Fremdkapital gestattet. 70
68
69
70
Vgl. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S.12
Vgl. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S.12
Vgl. Busch, M., Kostenrechnungsverfahren, 1999, S. 17 ff.
20

In einer kommunalen Verwaltung ist das kameralistische Rechnungssystem gesetzlich
vorgeschrieben. Die möglichen Arten von kommunalen Rechnungssystemen sind in
Abbildung 6 dargestellt.
Abbildung 6: Kommunale Rechnungssysteme 71
Hauptmerkmal der Kameralistik ist die Trennung von Verwaltungs- und Vermögenshaushalt.
Das Hauptdefizit besteht darin, dass es nicht in der Lage ist „[...] über den
Erfolg oder den Gebührenbedarf einer bestimmten Organisationseinheit Aussagen zu
treffen.“ 72 Diesem Problem wird in der Praxis durch eine Erweiterung der Kameralistik
mit einer Kostenrechnung entgegengewirkt (Erweiterte Kameralistik). Die dritte
Möglichkeit ist die doppelte Buchführung. Zusätzlich muss aufgrund der gesetzlichen
Vorgaben die Kameralistik praktiziert werden.
Durch die fehlende Transparenz des kameralistischen Systems wird das Erkennen von
Einsparpotentialen erschwert. Die Kosteneffizienz der kommunalen Energieaktivitäten
kann nicht dargestellt werden. Außerdem ist die Finanzierung von investiven
Einsparmaßnahmen durch die Trennung von Verwaltungs- und Vermögenshaushalt
erschwert. Wirtschaftliche Maßnahmen werden daher oft nicht umgesetzt.
Ein Großteil der öffentlichen Verwaltungen in Deutschland sind verschuldet. Die
Schulden der deutschen Gemeinden und Gemeindeverbände beliefen sich 2003 auf ca.
84 Mrd. €. 73 Die Verbesserung der schlechten Finanzlage ist der Hauptanstoß für
Reformen innerhalb des kommunalen Verwaltungssystems.
71
Busch, M., Rechnungswesenalternativen der Stadtverwaltung in Kostenrechnungsverfahren, 1999, S. 25
72
Busch, M., Kostenrechnungsverfahren, 1999, S. 20
73
Vgl. Fudalla, M., Wöste, C., Doppik schlägt Kameralistik, 2005, S. 47; im Internet (10.08.2005):
www.kpmg.de/library/pdf/050606_Audit_Doppik_Kameralistik.pdf
21

Die gesetzlichen Vorgaben befinden sich zur Zeit in einem Umbruchprozeß.
Nordrhein-Westfalen übernimmt dabei eine Vorreiterrolle. Als erstes Bundesland hat
NRW ein Gesetz über ein Neues Kommunales Finanzmanagement 74 verabschiedet,
welches am 1. Januar 2005 in Kraft getreten ist. Danach müssen die nordrhein-westfälischen
Städte und Gemeinden ihr Rechnungssystem bis Ende 2009 von der
Kameralistik auf die Doppelte Buchführung (Doppik) nach Vorbild der freien Wirtschaft
umstellen. Weiterhin hat eine Gemeinde „[...] zu Beginn des Haushaltsjahres, in dem sie
erstmals ihre Geschäftsvorfälle nach dem System der doppelten Buchführung erfasst,
eine Eröffnungsbilanz unter Beachtung der Grundsätze ordnungsmäßiger Buchführung
aufzustellen.“ 75
Durch die Einführung der doppelten Buchführung wird die Umsetzung von Einsparmaßnahmen
erleichtert.
Mit der Kosten- und Leistungsrechnung können die spezifischen Energiekosten
ausgewiesen werden. Wirtschaftliches Handeln kann somit nachgewiesen werden.
Indem jeder Verwaltungsstelle ein bestimmtes Budget zur Verfügung gestellt wird
(Budgetierung), besteht ein ökonomischer Anreiz zum wirtschaftlichen Handeln und
damit ein Anreiz, wirtschaftliche (Energie-) Einsparmaßnahmen durchzuführen.
3.1.2 Kommunikation innerhalb der Verwaltung
Für die energierelevanten Bereiche sind in einer Kommune verschiedene Ämter und
Personen zuständig.
Neben dem für das Gebäude zuständige Betriebspersonal und dem zuständigen Amt
(als Anlaufstelle für die Gebäudenutzer) sind die Verwaltungsleitung (als Entscheidungsinstanz),
die Kämmerei (als übergeordnete Finanzstelle) und das Bauamt
(als technischer und planerischer Akteur) beteiligt.
Die langen Kommunikations- und Entscheidungswege erschweren in der Verbindung
mit Abstimmungsschwierigkeiten und Kompetenzkonflikten ein zielgerichtetes, zügiges
und effektives Handeln. Weiter ist die Zugänglichkeit von Informationen und
Gebäudedaten erschwert. Da die Aufgabengebiete teilweise nicht klar abgegrenzt sind,
besteht die Gefahr, dass Aufgaben doppelt bearbeitet werden und dass ämterübergreifende
Ziele aus dem Blickfeld geraten oder gar nicht vermittelt werden. Diese
kommunikativen Hemmnisse können sich negativ auf die Motivation auswirken. 76
74
Gesetz über ein Neues Kommunales Finanzmanagement für Gemeinden im Land Nordrhein-Westfalen (NKFG NRW) vom 16.
November 2004
75
Vgl. Gesetz über ein Neues Kommunales Finanzmanagement für Gemeinden im Land Nordrhein-Westfalen (NKFG NRW) vom
16. November 2004, § 92 (1)
76
Vgl. Prose, F., Hübner, G., Kupfer, D., Klimaschutz auf der kommunalen Ebene, 1993, o.S.; im Internet (10.08.2005):
http://www.nordlicht.uni-kiel.de/komm4.htm
22

3.1.3 Qualifikation und personelle Kapazitäten
Um Einsparmaßnahmen im Bereich der energetischen Gebäudebewirtschaftung
realisieren zu können, sind eine Fülle von Qualifikationen notwendig. Durch die Auffächerung
der Zuständigkeiten und Aufgaben ist spezielles energietechnisches Wissen
an verschiedenen Stellen in der Verwaltung notwendig, was eine große Anzahl von
qualifiziertem Fachpersonal erforderlich macht. Da diesen Anforderungen in der Regel
nicht Rechnung getragen werden kann, besteht die Gefahr folgender Schwierigkeiten:
• Einsparpotentiale werden nicht erkannt.
• Anlagendefekte bleiben lange unentdeckt.
• Falsche Anlageneinstellungen werden nicht erkannt und korrigiert.
• Vorhandene Finanzierungsalternativen von Einsparmaßnahmen werden nicht
genutzt.
• Notwendige Schulungen und Weiterbildungen von Verwaltungs- und Betriebspersonal
unterbleiben.
• Die Öffentlichkeitsarbeit sowie die Beratung privater Haushalte und ortsansässiger
Unternehmen wird vernachlässigt.
Die Probleme aufgrund der kommunalen Randbedingungen sind häufig eng miteinander
verknüpft und beeinflussen sich teilweise gegenseitig. In Abhängigkeit der
spezifischen Bedingungen einer Kommune und der Motivation ihrer einzelnen Akteure
sind sie unterschiedlich stark ausgeprägt.
3.2 Grundlagen von KEM
Wie bereits erwähnt sind für die energierelevanten Bereiche in einer Kommune
verschiedene Ämter und Personen zuständig. Energiefragen sind Querschnittsthemen.
„Quer zu den vorhandenen Linien innerhalb der Verwaltungsstrukturen wird eine
Vielzahl von Aspekten berührt.“ 77 Die Zusammenführung und zentrale Koordination aller
kommunalen Energiefragen ist die Kernaufgabe von KEM. 78
„Energiemanagement integriert und koordiniert neue und alte Aufgaben sowie
Techniken zur Energieeinsparung, die bisher zum größten Teil voneinander unabhängig
waren, zu einer einheitlichen Strategie.“ 79
77
Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 11
78
Vgl. Dünnhoff, E., Die Unterstützung des KEM, 2000, S.18; im Internet (14.08.2005):
www.ifeu.org/energie/pdf/em_bund_lang.pdf
79
Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 33
23

Energiemanagement (EM) wird häufig mit Gebäudemanagement (GM) und Facility
Management (FM) in Verbindung gebracht. Gemeinsamkeit besteht bei diesen
systematisch gesteuerten Prozessen darin, dass kostenrelevante Vorgänge im
Gebäudebereich überwacht und optimiert werden sollen (Management).
Während sich EM auf das Überwachen und Optimieren von kostenrelevanten
Vorgängen aufgrund der energetischen Bewirtschaftung eines Gebäudes beschränkt,
werden beim Gebäudemanagement alle gebäudebezogenen Kosten (Reinigungs-,
Instandhaltungskosten, etc.) betrachtet. Der Betrachtungszeitraum begrenzt sich bei
beiden Systemen auf die Nutzungszeit eines Gebäudes. Eine Ausweitung der
Strategien auf den gesamten Gebäudelebenszyklus erfolgt durch das Facility
Management (FM). „FM ist die umfassende Betrachtung, Analyse und Optimierung aller
kostenrelevanten Vorgänge rund um ein Gebäude.“ 80
EM ist somit sowohl ein Teilgebiet von Gebäudemanagement als auch von FM.
Neben der ökonomischen Betrachtungsweise werden jedoch beim EM auch die
ökologischen Auswirkungen durch die energetische Gebäudebewirtschaftung in die
strategischen Überlegungen einbezogen. Hier ist der Bezug zum Umweltmanagement
gegeben, bei dem neben den Umweltauswirkungen durch die energetische
Gebäudebewirtschaftung auch alle weiteren umweltrelevanten Fragen behandelt
werden. 81
Die im Kontext zur Gebäudebewirtschaftung stehenden Managementsysteme können
aufgrund ihrer Zielsetzung und ihres Betrachtungsrahmens nach folgendem Schema
eingeteilt werden:
Abbildung 7: Managementsysteme für den Gebäudebereich
80
81
Fehlauer, K., Facility Management, 2004, S. 3; im Internet (10.08.2005):
www.bau.hs-wismar.de/bauinformatik/Skript-CAFM.pdf
Vgl. Wanke, A., Trenz, S., Energiemanagement für Unternehmen, 2001, S. 63 f.
24

Das Thema „Kommunales Energiemanagement“ ist nicht neu. In vielen Städten und
Gemeinden wird es seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich praktiziert. Zunächst haben
hauptsächlich größere Städte ein KEM eingeführt.
So werden in Stuttgart die Energieverbräuche der öffentlichen Gebäude seit 1973
systematisch überwacht. Durch Energie- und Wassereinsparmaßnahmen konnten
zwischen 1977 und 2003 Nettoeinsparungen von über 216 Mio € erreicht werden. 82
Die CO 2 - Emissionen durch die Energienutzung der öffentlichen Gebäude konnten in
Stuttgart in den letzten 30 Jahren um mehr als 54 % gesenkt werden. 83
Der Vergleich der Kostenaufwendungen für das KEM mit den erzielten Einsparungen
ergab bei 14 größeren Städten einen durchschnittlichen Faktor von 4,7. 84 Das heißt,
dass für jeden aufgewendeten Euro eine Kostenersparnis von 4,7 Euro erwirtschaftet
wurde.
Aufgrund der positiven Erfahrungswerte, der zunehmenden kritischen Haushaltslage,
der steigenden Energiepreise, dem besseren Angebot ausgereifter Technologien und
nicht zuletzt wegen des steigenden Klimabewusstseins, zogen auch kleinere
Kommunen mit KEM nach.
3.3 Organisation von KEM
Die Strategie zur Einführung und Organisation von KEM ist von den spezifischen
Bedingungen in der Kommune abhängig. Faktoren wie Verwaltungsstruktur (vgl.
Kapitel 3.1.1), personelle Kapazitäten und die Motivation bestimmen die Möglichkeiten
und den Umfang von KEM.
Die wichtigsten Punkte für ein funktionierendes KEM sind:
Die zentrale Koordination
Um den Schwierigkeiten der verschiedenen Zuständigkeiten entgegenzuwirken, ist eine
zentrale Stelle, bei der alle Fäden der Energiefragen zusammenlaufen, notwendig.
Durch die zentrale Stelle entsteht die notwendige Transparenz zum Aufdecken von
Einsparpotentialen, und die Umsetzung von wirtschaftlichen Maßnahmen wird
ermöglicht. So können Informationstransfer und Entscheidungsfindung schnell und
effektiv bewältigt werden. Diese zentrale Stelle ist der Energiemanager oder
Energiebeauftragte. 85
82
Vgl. Landeshauptstadt Stuttgart, Energiebericht – Fortschreibung für das Jahr 2003, Tabelle 4, S. 7; im Internet (15.08.2005):
www.stuttgart.de/sde/global/images/sde_publikationen/amt36/pub_eb2003.pdf
83
Vgl. Landeshauptstadt Stuttgart, Energiebericht 2003, Tabelle 10, S. 24; im Internet (15.08.2005):
84
85
www.stuttgart.de/sde/global/images/sde_publikationen/amt36/pub_eb2003.pdf
Vgl. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 25
Vgl. Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 87 f.
25

Die Unterstützung innerhalb der Verwaltung
Die Verwaltungsleitung muss von der Notwendigkeit der Einführung des kommunalen
Energiemanagements überzeugt sein. Denn KEM bedeutet eine Verschiebung der
Kompetenzbereiche und eine Veränderung der Verwaltungsstruktur, die ohne Unterstützung
der Verwaltungsleitung und aller beteiligten Ämter nicht möglich ist. 86 Um
Schwierigkeiten zu vermeiden, sind „[...] die Zuständigkeiten und Kompetenzen für die
verschiedenen Aufgaben des Energiemanagements soweit wie möglich schriftlich
festzulegen, um Kompetenzstreitigkeiten und damit unnötige Reibungsverluste zu
vermeiden.“ 87 Der Energiebeauftragte muss über eine W eisungs- und Bewirtschaftungsbefugnis
(Sachmittel) verfügen, damit notwendige Entscheidungen zügig getroffen
werden können.
Die dauerhafte Einrichtung von KEM
KEM muss dauerhaft in die Verwaltungsstruktur integriert werden. Um einen Rückfall in
den alten Zustand zu vermeiden, müssen Verbrauchsdaten und Gebäude fortdauernd
überwacht werden. Mit zeitlich befristeten Einzelaktionen lassen sich langfristig keine
großen Einsparerfolge realisieren. 88
In Abhängigkeit von der Einwohnerzahl einer Kommune werden von Fachinformationszentrum
Karlsruhe folgende Empfehlungen für Personaleinsatz und -qualifikation von
KEM angegeben.
Abbildung 8: Personalbedarf und Qualifikation für KEM 89
86
Vgl. Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 109
87
Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 91
88
Vgl. Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 99;
Vgl. a. MWMTV NRW, Energieeinsparung in öffentlichen Gebäuden, 2000, S. 6
89
Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Personalbedarf und Qualifikation für das kommunale Energie-Management, in:
Kommunales Energie-Management, 2004, S. 24
26

Diese Angaben sind als Richtwerte zu verstehen. Je nach den Bedingungen in einer
Kommune ist im Einzelfall zu bestimmen, welche Personalkapazitäten mit welcher
Qualifikation nötig sind. Neben der fachlichen bzw. energietechnischen Qualifikation ist
eine soziale und organisatorische Kompetenz der Mitarbeiter des Energiebeauftragten
unabdingbar. 90
Wichtig ist, dass die Mitarbeiter ausschließlich für das KEM freigestellt bzw. neu
eingestellt und von einem Energiebeautragten als zentrale Ansprechperson geleitet
werden.
3.4 Zielsetzung
Die grundsätzliche Zielsetzung von KEM ist die Minimierung der Energiekosten und
eine Reduzierung der Umweltbelastungen. Für ein erfolgreiches KEM ist es notwendig,
diese grobe Zielvorgabe zu konkretisieren. Die Zielsetzung muss in die Gesamtstrategie
der Verwaltung integriert werden, damit die notwendige Akzeptanz für die Umsetzung
der erforderlichen Maßnahmen gewährleistet ist.
Aufgrund der allgemeinen kritischen Haushaltslage liegt das primäre Interesse einer
Kommunalverwaltung im Allgemeinen auf der Seite der Kostenersparnis. Da bei einem
Großteil der Maßnahmen sowohl Haushalt als auch Umwelt entlastet werden, ist eine
Zielformulierung im Sinne einer ökologisch-ökonomisch nachhaltigen Entwicklung gut
möglich. Eine Reduzierung des Energieverbrauches bedeutet gleichermaßen, dass
geringere Kosten und niedrigere Emissionen realisiert werden können.
Eine weitere Konkretisierung der Zielsetzung erfordert eine genaue Positionierung im
Spektrum zwischen rein ökonomischen und rein ökologischen Zielen. Die Kostenreduzierung
durch eine Optimierung der Energiebezugsbedingungen (günstigere Preise) ist
ein rein ökonomisches Ziel, welches keinen Einfluß auf die Umweltbelastung hat. Zielkonflikte
entstehen erst, wenn durch die Entlastung der einen Seite gleichzeitig die
andere Seite belastet wird. Durch eine Festlegung der Zielsetzung im Vorfeld können
solche Konflikte und unnötige Grundsatzdiskussionen bei jeder Entscheidung weitgehend
vermieden werden. Weiterhin ist für eine Ableitung konkreter Entscheidungen
eine genaue Formulierung von Zielwerten erforderlich. Zielwerte sind messbare
Größen, die sich auf eine bestimmte Zeitspanne beziehen.
Eine mögliche Zielformulierung einer Kommune könnte beispielsweise analog zu den
Kyoto-Verpflichtungen der Bundesregierung lauten (ökologische Zielsetzung):
Verringerung der CO 2 -Emissionen um 21 % bis 2012, bezogen auf die Werte von 1990.
90
Vgl. Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 95
27

Eine rein ökonomische Zielsetzung wäre dagegen:
Reduzierung der Energiekosten der öffentlichen Liegenschaften um 30 % in den
nächsten drei Jahren.
Durch eine Kombination dieser beiden Formulierungen wird sowohl den ökologischen
als auch den ökonomischen Anforderungen für eine nachhaltige Entwicklung Rechnung
getragen.
Die Bedingungen zur Bestimmung der Zielwerte müssen geklärt werden. Dieses
bedeutet für die genannten Beispiele, dass die Methoden zur Ermittlung der
Emissionsbelastungen (vgl. Kapitel 3.7) und der Wirtschaftlichkeitsberechnung (vgl.
Kapitel 3.6) im Vorfeld festgelegt werden müssen.
Erst mit der exakten Formulierung der Zielsetzung werden Ziele, und damit die
Wirksamkeit der umgesetzten Maßnahmenpakete, überprüfbar. Die stetige Überprüfung
der Zielsetzung ist eine unverzichtbare Komponente jedes Managementsystems.
Dadurch werden Rückschlüsse auf die Effizienz der Arbeitsweise gewonnen.
Abweichungen vom Zielkurs werden sichtbar und können korrigiert werden.
3.5 Die Aufgabenfelder von KEM
Das Aufgabenspektrum von KEM ist sehr vielseitig. In Abhängigkeit von der Zielsetzung,
den personellen Möglichkeiten, der Motivation und der Einführungsgeschichte
werden sie mit unterschiedlicher Gewichtung wahrgenommen. Für ein umfassendes
Energiemanagement sind langfristig alle nachfolgenden Aufgabenbereiche zu
berücksichtigen. 91
Abbildung 9: Aufgabenfelder von KEM
91
Vgl. Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 33
28

3.5.1 Verbrauchsdatenkontrolle (Controlling)
Die Verbrauchsdatenkontrolle ist die Basisaufgabe des Energiemanagements.
Sie bildet die Grundlage für alle weiteren Aufgabenbereiche. Erst mit Kenntnis der
Verbrauchswerte, der daraus resultierenden Umweltbelastungen und der zugehörigen
Kosten kann eine energetische Beurteilung eines Gebäudes durchgeführt werden. 92
„Gerade in vielen kleineren Kommunen kann das Aufwand-Nutzen-Verhältnis von
Energiesparmaßnahmen nicht verdeutlicht werden, weil eine Zusammenstellung des
gesamten Energieverbrauchs nicht verfügbar ist. Ein Überblick ergibt sich unter diesen
Bedingungen erst, wenn Energiemanagementstellen Energiekosten zusammenstellen,
die auf unterschiedliche Budgets bei verschiedenen Ämtern verteilt sind, um eine
Einschätzung der kommunalen Energiekosten zu ermöglichen.“ 93
Bemerkenswert ist, dass alleine durch eine konsequente Verbrauchsdatenkontrolle
erhebliche Energieeinsparungen erzielt werden können. Es hat sich gezeigt, dass sich
Gebäudenutzer und Betriebspersonal deutlich energiesparender verhalten, sobald der
Verbrauch systematisch überwacht wird. 94
Die einzelnen zu bearbeitenden Aufgaben des Controllings sind:
• Datenerfassung
• Datenaufbereitung
• Datenauswertung
Diese Aufgaben werden nachfolgend näher erläutert.
Datenerfassung
Sowohl die verbrauchte Menge an leitungsgebundener Endenergie (z.B. Gas,
elektrischer Strom) als auch die anderen verbrauchten Brennstoffmengen (z.B. Öl, Holz,
Kohle) und die zugehörigen Kosten müssen erfasst werden.
Da auch im Bereich des Wasserverbrauches Einsparpotentiale vorhanden sind, ist es
sinnvoll, diesen ebenfalls zu überwachen. Die Erfassung des Wasserverbrauches kann
mit geringem Mehraufwand analog zu den Energieverbräuchen durchgeführt werden.
Obwohl Wasserverbrauch kein Energieverbrauch im eigentlichen Sinne ist, wird dessen
Kontrolle und Optimierung in dieser Arbeit ebenfalls unter dem Begriff
„Energiemanagement“ behandelt und im Folgenden nicht mehr explizit erwähnt.
Die Erfassung der Verbrauchsdaten muss regelmäßig, kontinuierlich und fehlerfrei
durchgeführt werden.
92
93
94
Vgl. Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 35;
Vgl.a. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 38;
Vgl.a. MWMTV NRW, Das 3-Liter-Rathaus, 2000, S. 23
Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 26
Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 54
29

Grundsätzlich sind drei Verfahren zur Datenbeschaffung möglich:
• Datenübernahme aus Rechnungsunterlagen der Energieversorgungsunter
nehmen (EVU)
• eigene Zählerablesungen
• automatisierte Datenerfassung
Die Datenübernahme aus den Rechnungsunterlagen stellt zu Beginn des EM oft die
einzige Möglichkeit dar, an Verbrauchszahlen und Kosten zu gelangen.
Da von den EVU im Allgemeinen nur Jahresabrechnungen ausgestellt werden, die
teilweise auf Schätzungen beruhen, sind diese Daten für eine umfassende Analyse zu
ungenau. Sie bieten aber bei einer kameralistischen Verwaltungsstruktur ohne
Rechnungssystem (vgl. Kapitel 3.1.1) einen Weg, um eine Kostenaufstellung zu
erhalten. Eine Rechnungskontrolle ist mit diesem Verfahren nicht möglich.
Die eigene Ablesung der Zählerstände und Ermittlung der anderen Brennstoffverbräuche
(z.B. durch Ölstandmessungen) ist das zweite Verfahren zur Datenbeschaffung.
Sie sollte regelmäßig in möglichst kurzen Zeitabständen durchgeführt
werden. Dabei haben sich für die meisten Gebäude monatliche Intervalle bewährt. Bei
größeren Gebäuden sollten jedoch kürzere Intervalle (Wochen oder sogar Tage)
angestrebt werden. Entscheidend ist, dass für jedes Gebäude eine zentrale Person
(z.B. der zuständige Hausmeister) für die Zählerablesungen zuständig ist.
Um zuverlässige (korrekte), durchgängige und regelmäßige Verbrauchsdaten zu
erhalten, muss die für die Zählerablesung verantwortliche Person durch den
Energiebeauftragten gut angewiesen und von der Bedeutung der Aufgabe überzeugt
werden. Durch den regelmäßigen Datenaustausch ist ein kontinuierlicher Kontakt
gewährleistet. Im Austausch zu den aktuellen Zählerständen sollte die zuständige
Person über die bisherige Verbrauchsentwicklung und eventuelle Einsparerfolge
informiert und damit zusätzlich motiviert werden. In diesem Zusammenhang können
auch wichtige Informationen über evtl. aufgefallene Unregelmäßigkeiten und Verbesserungsvorschläge
eingeholt werde.
Anlagendefekte (z.B. Wasserrohrbruch, undichter Öltank) und fehlerhafte Anlageneinstellungen
können mit detailierten Werten schneller entdeckt und unnötige Kostenund
Umweltbelastungen können vermieden werden. Eigenständig ermittelte
Verbrauchswerte bieten weiterhin den Vorteil, dass eine Rechnungskontrolle
durchgeführt werden kann.
Für ein fortgeschrittenes EM bietet sich eine automatisierte Datenerfassung mittels
Verbrauchs-Fernüberwachung an. Diese kostengünstige Alternative zur Gebäudeleittechnik
(GLT) ermöglicht eine Verbrauchsdatenerfassung in nahezu beliebig
30

wählbaren Intervallen. Mit dieser Datengrundlage können detaillierte Analysen über die
Verbrauchsentwicklung erstellt werden. Einsparpotentiale aufgrund unnötiger
Energienutzung, Anlagendefekte und falscher Betriebsführung können schnell aufgedeckt
werden. Die Auswirkungen auf den Energieverbrauch durch Änderungen von
Nutzungszeiten und Anlageneinstellungen können zeitnah nachvollzogen werden.
Durch die Verknüpfung mit einer geeigneten Software ist es möglich, Datenaufbereitung
und Berichterstellung ebenfalls zu automatisieren.
Vorraussetzung für den Einsatz der Verbrauchsdaten-Fernüberwachung ist die genaue
Kenntnis aller Gebäudeparameter (Anlagentechnik, -einstellungen, Nutzungsbedingungen,
etc.) und ein funktionierendes EM. Neben dem zeitlichen Aufwand für Systemeinstellung
und Betreuung fallen Investitionskosten an. Im Einzelfall ist zu prüfen, für
welche Gebäude die Installation wirtschaftlich ist. Aufgrund der stetig sinkenden Investitionskosten
kann sich eine automatisierte Datenüberwachung auch schon für kleinere
Gebäude lohnen. 95
Die erfassten Daten müssen ihrer Verbrauchsstelle und ihrer Anwendung eindeutig
zugeordnet werden. Die Zuordnungsmöglichkeiten sind aufgrund der installierten Zähler
und Messtechnik eingeschränkt. Als Mindestanforderung sollte eine Erfassung der
Energie- und Wasserverbräuche getrennt für jedes einzelne Gebäude möglich sein. Bei
größeren Gebäuden und Gebäuden mit unterschiedlichen Nutzungsbereichen (z.B.
Schule und Turnhalle) ist der Einbau von Zwischenzählern erforderlich. Nur so kann
eine qualifizierte energetische Diagnose der einzelnen Bereiche durchgeführt werden.
Bei der Neubauplanung sollte darauf gezielt geachtet werden. Eine kostengünstige
Alternative zu Zwischenzählern der EVUs sind eigene (ungeeichte) Zähler.
Üblicherweise sind in einem Gebäude drei verschiedene Zählertypen vorhanden
(Allgemeinstrom, Gas oder Wärmestrom 96 und Wasser). Dadurch ist lediglich eine
grobe Unterscheidung der Anwendungen möglich. So können beispielsweise die Anteile
der Beleuchtung, der Hilfsgeräte (z.B. Umwälzpumpen) und der anderen elektrischen
Verbraucher am Allgemeinstrom nicht entschlüsselt werden.
Eine differenzierte Aufteilung, welche für die Analyse der Energiesituation und für die
Planung von Optimierungsvarianten wünschenswert ist, kann nur über zusätzliche
Messtechnik (z.B. Zwischenzähler, Beleuchtungsmessgerät) erreicht werden.
Um die erfassten Daten für das EM nutzbar zu machen, ist eine systematische
Datenablage absolut notwendig. Einzelheiten werden in Kapitel 3.8 (EDV-Werkzeuge)
erläutert.
95
Vgl. Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S. 68 f.
96
Mit Wärmestrom (Wärmespeicherstrom) ist elektrische Energie, welche zum Heizen genutzt wird, gemeint. Bei nichtleitungsgebundener
Wärmeenergielieferung entfällt dieser Zähler. Verbrauchsmengen müssen in diesen Fällen mit geeigneten
Methoden ermittelt werden.
31

Datenaufbereitung
Um die erfassten Daten auswerten zu können, müssen sie in verschiedener Hinsicht
aufbereitet werden.
• Umrechnung auf gleiche Einheiten
Die erfassten Brennstoffmengen (z.B. 1 m³ Gas) müssen mit ihrem mittleren
unteren Heizwert HU auf die Energieeinheit Kilowattstunde (kWh) umgerechnet
werden. 97 . Der Stromverbrauch wird ebenfalls in kWh angegeben; der
Wasserverbrauch in m³.
• Zeitnormierung
Um Verbrauchsdaten vergleichbar zu machen, muss ein gemeinsamer
Zeitbezug (z.B. ein Jahr) festgelegt werden. Die Einheiten der verbrauchten
Energie- bzw. Wassermengen sind Kilowattstunden pro Jahr (kWh/a) bzw.
Kubikmeter pro Jahr (m³/a).
• Witterungsbereinigung
Der Heizenergieverbrauch ist vom Klima abhängig. Da das Klima sowohl
örtlichen als auch zeitlichen Schwankungen unterliegt, müssen bei einem
Vergleich Standort und Erfassungszeitpunkt berücksichtigt werden.
Durch einen Bezug der durchschnittlichen Außentemperaturen des betrachteten
Zeitraums und Standortes auf Referenzbedingungen können die Werte
normiert (bereinigt) werden.
Zwei verschiedene Verfahren zur Witterungsbereinigung sind in den VDI-
Richtlinien 2067 und 3807 geregelt. Auf das Verfahren mittels Heizgradtagen
nach VDI 3807 wird im praktischen Teil der Arbeit eingegangen.
Verbrauchsdatenauswertung
Der dritte Schritt der Verbrauchsdatenkontrolle ist die Auswertung der aktuellen
Verbrauchswerte und zugehörigen Kosten. Durch den Vergleich mit früheren Werten
kann die Verbrauchs- und Kostenentwicklung aller erfassten Liegenschaften bestimmt
werden.
Die Verbrauchsdatenauswertung ist eine wichtige Komponente für den Energiebericht.
(vgl. Kapitel 3.5.6)
97
1 m³ Gas hat einen Heizwert von ca. 10 kWh; je nach Qualität des gelieferten Brennstoffs ändert sich der Heizwert
geringfügig.
32

3.5.2 Gebäudeanalysen
Das Ziel von Gebäudeanalysen ist die Ermittlung des energetischen Zustandes eines
Gebäudes. Sie sind notwendig, um eine energetische Gebäudebewertung durchzuführen,
Einsparpotentiale aufzudecken und konkrete Handlungsanweisungen für
Verbesserungsmaßnahmen zu generieren.
In Abhängigkeit des Detaillierungsgrades der Analysen wird zwischen Grob- und Feinanalysen
unterschieden.
Da detaillierte Gebäudeanalysen (Feinanalysen) sehr zeitintensiv sind, ist es für ein
schnelles und effektives Arbeiten unerläßlich, systematisch vorzugehen und zunächst
die Gebäude mit den höchsten Einsparpotentialen herauszufiltern.
Dazu bietet sich folgende Vorgehensweise an:
1. Vergleich der Energieverbrauchskennwerte aller Gebäude
2. Grobanalysen der Gebäude, deren Kennwerte über den Richtwerten liegen
3. Feinanalysen der Gebäude mit den höchsten Einsparpotentialen
Vergleich von Energieverbrauchskennwerten (Benchmarking)
Eine bewährte Methode einer ersten Bestandsaufnahme ist der Vergleich der Energiekennwerte.
Mit Energiekennwerten können verschiedene Gebäude gleicher Nutzung in
der eigenen Kommune oder mit Gebäuden anderer Kommunen verglichen werden. So
können Gebäude mit unverhältnismäßig hohem Energie- und Wasserverbrauch
transparent gemacht werden. Außerdem ist es durch den Vergleich mit Zielwerten
möglich, die vorhandenen Einsparpotentiale abzuschätzen. Dazu wird die in einem
Betrachtungsintervall verbrauchte Energiemenge auf eine einheitliche Bezugsgröße
bezogen. Damit ein qualifizierter Vergleich möglich ist, müssen bei den Gebäuden die
gleichen Rahmenbedingungen bei der Kennwertermittlung vorliegen.
Üblicherweise werden die bereinigten Jahreswerte von Heizenergie-, Strom- und
Wasserverbrauch für die Kennwertbildung verwendet. Soll der Vergleich von Gebäuden
an unterschiedlichen Standorten erfolgen, muss sich die Witterungsbereinigung der
Heizenergieverbräuche auf einen Referenzort beziehen. In Deutschland werden die
mittleren Klimabedingungen von Würzburg als Referenz herangezogen. Auch die
Bezugsgröße muss einheitlich sein. Als Bezugsgröße wird meistens eine
Gebäudefläche, die Energiebezugsfläche A E , gewählt. 98 „Leider sind auch für die
Bezugsflächen verschiedene Definitionen gebräuchlich. Während der Arbeitkreis
Maschinen- und Elektrotechnik staatlicher und kommunaler Verwaltungen (AMEV) für
die meisten Gebäude die Hauptnutzfläche (HNF) vorsieht, schreibt die VDI 3807
einheitlich die Summe aller beheizbaren Bruttogrundflächen (BGF) des Gebäudes
98
Grundsätzlich können auch andere Bezugsgrößen verwendet werden. Beispielsweise kann der Bezug auf die
Gebäudenutzungszeiten oder auf die Anzahl der Gebäudenutzer gute Vergleichsmöglichkeiten bieten. Statistisch relevante
Vergleichswerte, wie für den Flächenbezug, sind jedoch im Allgemeinen nicht verfügbar.
33

vor.“ 99 Dieser beheizbare Anteil der Bruttogrundflächen wird mit BGF E bezeichnet.
In der VDI-Richtlinie 3807 Blatt 1 sind Umrechnungsfaktoren von nutzungsspezifischen
Flächen, welche nach DIN-Norm 277 100 ermittelt wurden, auf die BGF angegeben (vgl.
Abbildung 10). Dadurch soll ein einheitlicher Bezug auf die BGF ermöglicht werden. Zu
beachten ist, dass diese Flächenumrechnungen zu ungenauen Ergebnissen führen
können. Da die Ermittlung der BGF mit relativ geringem Aufwand (aus Bauakten oder
durch Ermittlung der Gebäudeaußenmaße) erfolgen kann, sollte diese möglichst direkt
ermittelt werden. 101
Abbildung 10: Flächen nach DIN 277 und Umrechnungsfaktoren 102
Die unter diesen Randbedingungen 103
ermittelten Kennwerte können nun mit den
Verbrauchskennwerten der anderen Gebäude mit der gleichen Nutzung (z.B. alle
Grundschulen) einer Kommune verglichen werden (relativer Vergleich zum Aufdecken
der „schwarzen Schafe“). Um eine Aussage über die Energieeffizienz der Gebäude
treffen zu können, müssen Vergleichswerte herangezogen werden. Vergleichswerte in
Abhängigkeit der Gebäudenutzung sind zum Beispiel in der VDI 3807 Blatt 2 und
Blatt 3 104 angegeben. Sie stützen sich auf eine Studie der AGES GmbH, Münster, von
1996. Für diese Arbeit wurden die Werte der aktuellen AGES-Studie 105 verwendet. Sie
wurden unter den Randbedingungen der VDI 3807 ermittelt und besitzen aufgrund des
großen Stichprobenumfangs 106 eine hohe statistische Relevanz. Dabei wird als
Vergleichswert der Modalwert angesetzt. „Der Modalwert ist der dichteste Wert einer
Verteilung, das heißt der Wert, der in einer Verteilung am häufigsten vorkommt.“ 107
99
Vgl. MWMTV NRW, Das 3-Liter-Rathaus, 2000, S. 14
100
Vgl. DIN 277 - Grundflächen und Rauminhalte, Februar 2005
101
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 - Energiekennzahlen, Februar 2005, S. 8
102
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 - Energiekennzahlen, Februar 2005, S. 8 f.
103
Bezugsfläche A E : BGF E ; Witterungsbereinigung des Heizenergieverbrauchs nach VDI 3807 Blatt 1 auf das Klima von Würzburg
(mittlere Heizgradtagszahl G15m = 2524 Kd)
104
Vgl. VDI 3807 Blatt 2 – Energieverbrauchskennwerte für Gebäude, Juni 1998; VDI 3807 Blatt 3 – Wasser, Juli 2000
105
Vgl. Sajonz, M., Verbrauchskennwerte - Forschungsbericht der AGES GmbH, Münster, 2000
106
Vgl. Sajonz, M., Verbrauchskennwerte, 2000, S. 4: insges. wurden ca. 26.400 Verbrauchsdaten aus 119 Quellen ausgewertet
107
VDI 3807 Blatt 1 - Energieverbrauchskennzahlen, Februar 2005, S. 15
34

Grobanalyse
Die Gebäude, die eine große Abweichung zu den Vergleichswerten aufweisen und
aufgrund ihrer Größe bzw. ihrer absoluten Kosten einen Hinweis auf große Einsparpotentiale
geben, sollten nun in einer Grobanalyse untersucht werden.
Dazu kann zunächst über den Vergleich mit Ziel- oder Richtwerten das Einsparpotential
abgeschätzt werden. Richtwert ist nach VDI 3807 der untere Quartilsmittelwert. „Der
untere Quartilsmittelwert ergibt sich als arithmetisches Mittel der unteren 25 % der
aufsteigend sortierten Kennwerte.“ 108 Diese Richtwerte sind real erreichbare und von
Gebäuden gleicher Nutzung erreichte Werte.
Die Abweichung des Energieverbrauchskennwertes zum Richtwert kann auch schon
eine grobe Auskunft über monetäre Einsparpotentiale geben. Durch Umrechnung des
Zielwertes auf den gebäudespezifischen absoluten (theoretischen) Energiebedarf, der
Berechnung der Differenz von tatsächlichem Verbrauch und theoretischem Bedarf auf
Zielwertniveau und der Multiplikation mit dem aktuellen Energiepreis kann das
Einsparpotential bei Erreichen des Zielwertes abgeschätzt werden.
Der nächste Aufgabenpunkt innerhalb einer Grobanalyse ist eine Begehung des
Gebäudes und der Prüfung vorhandener Gebäudeunterlagen mit der Zielsetzung,
Schwachstellen ausfindig zu machen, welche den hohen Energieverbrauch erklären. 109
Für die Gebäudebegehung, die zusammen mit dem Hausmeister erfolgen sollte, sind
Checklisten nützlich. 110 Die zusammengetragenen Daten sollten in einer zentralen
Gebäudedatei abgelegt werden (vgl. Kapitel 3.8: EDV-Werkzeuge). Teilweise können
schon bei der Grobanalyse Erkenntnisse für organisatorische Einsparmaßnahmen
gewonnen werden, die auch direkt umgesetzt werden sollten (Sofortmaßnahmen). 111
Feinanalyse
Um weitere Einsparmaßnahmen aufzudecken und dann konkret planen zu können
müssen die Gebäude, bei denen sich Handlungsbedarf im Rahmen der Grobanalyse
herausgestellt hat, einer Feinanalyse unterzogen werden. Dazu müssen detaillierte
Gebäudedaten ermittelt werden. Bei investiven Maßnahmen ist eine Wirtschaftlichkeitsberechnung
erforderlich.
Da die Planung von investiven Maßnahmen in der Regel an externe Planungsbüros
vergeben wird, besteht die Aufgabe des Energiemanagers in der Koordination von
Planungsvergabe und Auswertung der Untersuchung. Damit eine Vergleichbarkeit der
Untersuchungen gewährleistet ist, müssen die Berechnungsrahmenbedingungen (z.B.
Wirtschaftlichkeitsberechnung) festgelegt werden.
108
VDI 3807 Blatt 1 - Energieverbrauchskennzahlen, Februar 2005, S. 15
109
Vgl. Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S.35
110
Vgl. KEA, Energie-Check für kommunale Liegenschaften; im Internet (06.09.2005):
http://kea.bitux.de/downloads/Checkliste-Begehung.pdf
111
Vgl. Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S.35
35

3.5.3 Durchführung von organisatorischen Einsparmaßnahmen
Organisatorische Einsparmaßnahmen zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine oder
nur geringe Investitionen erfordern. Da sich gerade im kommunalen Bereich die
Finanzierung von Einsparmaßnahmen als äußerst schwierig erweist, sind organisatorische
Einsparmaßnahmen der wichtigste Ansatzpunkt eines KEM.
Laut Erfahrungswerten können durch organisatorische Maßnahmen bis zu 15 % der
Energiekosten eingespart werden. 112 Die möglichen organisatorischen Einsparmaßnahmen
sind so vielseitig, dass an dieser Stelle nur eine Auswahl angeführt
werden kann.
Organisatorische Maßnahmen können in die folgenden Bereiche unterteilt werden:
• (rein) organisatorische Maßnahmen
Zum Beispiel kann durch eine Belegungsoptimierung Heizenergie eingespart
werden. Durch das räumliche und zeitliche Zusammenlegen mehrerer Einzelveranstaltungen,
wird vermieden, dass das vollständige Gebäude beheizt
werden muss.
• technische Maßnahmen ohne bzw. mit geringem Investitionsbedarf
Durch die Anpassung der Anlagenbetriebszeiten an die Nutzungszeiten des
Gebäudes kann Energie eingespart werden. Dazu gehört u.a. die Abschaltung
der Heizungsanlage über Nacht und am Wochenende und die bedarfsgerechte
Regelung der Raumtemperaturen.
• Maßnahmen zur Beeinflussung des Nutzerverhaltens
Durch Information und Motivation der Gebäudenutzer zum sorgsamen Umgang
mit Energie können erhebliche Einsparpotentiale mobilisiert werden 113
(vgl. Kapitel 3.5.6).
Diese Strategien sind oft miteinander verknüpft und müssen gemeinsam durchgeführt
werden, damit sich der gewünschte Erfolg einstellt. So wird eine gut eingestellte
Heizungsanlage geringe Einsparerfolge erzielen, wenn nicht gleichzeitig auch die
Gebäudenutzer über das richtige Bedienen der Thermostatventile und über die
Bedeutung eines bedarfsgerechten Lüftungsverhaltens informiert werden.
112
113
Vgl. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 24
Vgl. MWMTV NRW, Energieeinsparung in öffentlichen Gebäuden, 2000, S. 15
36

3.5.4 Planung von investiven Maßnahmen
Investive Maßnahmen sind technische Maßnahmen, die Kapitaleinsatz erfordern. Daher
ist die Umsetzung von investiven Energiesparmaßnahmen in Kommunen oft
problematisch. EM kann die nötige Hilfestellung zur Umsetzung investiver Maßnahmen
leisten.
Planungsgrundlagen
Mit den Informationen aus Verbrauchsdatenauswertung und Gebäudeanalysen können
Ansatzpunkte für Verbesserungsmaßnahmen gefunden werden. Maßnahmen können in
ihrem ökonomischen und ökologischen Nutzen eingeschätzt und daraufhin kann die
Reihenfolge der einzelnen Schritte anhand von Prioritätenlisten bestimmt werden.
Sanierungsplanung
Investive energetische Maßnahmen müssen unbedingt mit der sonstigen
Sanierungsplanung abgestimmt werden, da sie häufig nur in Verbindung mit ohnehin
anstehenden Sanierungsmaßnahmen wirtschaftlich umsetzbar sind.
In der dafür erforderlichen vorausschauenden Planung und Abstimmung der
Einsparmaßnahmen besteht die Aufgabe des EM.
Wenn zum Beispiel eine Wärmedämmung der Aussenwände gleichzeitig mit der
anstehenden Sanierung der Fassade erfolgt, können die Kosten der Wärmedämm-
Maßnahme auf die Materialkosten für den Dämmstoff und geringe Kosten aufgrund des
zusätzlichen Arbeitsaufwandes gesenkt werden.
„Da Sanierungen in sehr großen Zeitabständen erfolgen, wirkt sich eine nicht optimal
ausgeführte Maßnahme auf mehrere Jahrzehnte ungünstig aus.“ 114
Finanzierungsplanung
Bei der Finanzierung von investiven Maßnahmen gibt es für eine Kommune im
wesentlichen drei Möglichkeiten, die nachfolgend erläutert werden.
Eigenfinanzierung
Die klassische Finanzierungsform ist die Beschaffung von Kapital zur Deckung
des Finanzbedarfs für eine Einsparmaßnahme aus den eigenen Mitteln des
kommunalen Haushalts. Die Voraussetzung, dass Einsparmaßnahmen
eigenfinanziert werden können, ist ein ausgeglichener Haushalt. Die Maßnahme
muss meist kurzfristig wirtschaftlich sein und in der Regel mit einer ohnehin
anstehenden Sanierungsmaßnahme kombiniert werden. Oft werden daher
kostenintensive, größere Projekte aufgrund langer Vorlaufzeiten und langfristiger
Wirtschaftlichkeit nicht umgesetzt.
114
Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 53
37

Contracting
Contracting bezeichnet die externe Finanzierung und Durchführung von Energiesparmaßnahmen
und bietet sich vor allem für Kommunen mit geringen eigenen
finanziellen Handlungsmöglichkeiten an. Große Einsparmaßnahmen mit langen
Rückzahlungszeiträumen können oft nur durch Contracting realisiert werden. Es
ermöglicht die Mobilisierung wirtschaftlich nutzbarer Einsparpotentiale, die eine
Kommune vor allem wegen der verwaltungsstrukturellen Hemmnisse (vgl.
Kapitel 3.1) oft nicht ausschöpfen kann. Dabei bedeutet Contracting nicht nur die
reine Mittelbeschaffung, sondern auch die Übernahme von Aufgaben aus den
Bereichen Planung, Durchführung und Betrieb. Die einzelnen Leistungen können
je nach Maßnahme variieren und werden vertraglich fixiert. Die folgende
Abbildung zeigt das Grundmodell eines Contracting-Projektes.
Abbildung 11: Grundmodell des Contracting 115
Die beiden wichtigsten Contracting-Modelle sind das Anlagen- und das Einspar-
Contracting.
Das Anlagencontracting (Equipment-Contracting) wird meistens zur
Finanzierung von größeren Neu- oder Ersatzinvestitionen betrieben. 116 Neben
der Finanzierung übernimmt der Contractor auch alle Aufgaben der Realisierung
und Betriebsführung der Anlage bzw. Maßnahme. Die Kommune verpflichtet sich
im Gegenzug zur Abnahme der gelieferten Nutzenergie zu vertraglich
115
116
Göllinger, T., Das Grundmodell des Contracting in Ökologische Ökonomie, 2001, S. 290
Vgl. MWMTV NRW, Energieeinsparung in öffentlichen Gebäuden, 2000, S. 12
38

festgelegten Konditionen. Der Vorteil für die Kommune besteht darin, dass sie
nicht zwangsläufig über technisches Know-How für Energieeinsparmaßnahmen
verfügen muss. Außerdem ist die Realisierung ohne Eigenkapital möglich, so
dass die Maßnahme schnell umgesetzt werden kann. Der Contractor übernimmt
dabei alle Risiken. Als nachteilig kann angesehen werden, dass
Einsparpotentiale eventuell nicht vollständig ausgeschöpft werden, da der
Contractor kein vorrangiges Interesse an der Nutzenergie-Reduzierung
(effiziente EDL) hat, da ihm feste Abnahmepreise vertraglich zugesichert sind.
Beim Einsparcontracting (Performance-Contracting) besteht dagegen auch auf
der Contractorseite ein großes Interesse an einer effizienten EDL, da die
Einsparmaßnahme ausschließlich aus den nachgewiesenen Kosteneinsparungen
refinanziert wird. Somit bietet ein Contractor die gesamte EDL an. Das
Einsparcontracting beschränkt sich nicht auf Einzelmaßnahmen, sondern kann
auf ganze Maßnahmenpakete in verschiedenen Gebäuden ausgeweitet werden.
„Durch die Zusammenfassung unterschiedlicher Liegenschaften werden hochrentable
und weniger wirtschaftliche Maßnahmen kombiniert. So kann ein
„Rosinenpicken“ der Anbieter vermieden und eine Energieeinsparung von 20 bis
25 Prozent erreicht werden.“ 117
Der Vorteil dieses Modells liegt darin, dass die Investition nach Ablauf der
Vertragsfrist in den Besitz der Kommune übergeht und sie dann die volle
Kostenersparnis nutzen kann. Während der Refinanzierungsphase ist je nach
Vertragslage eine Beteiligung der Kommune möglich. (Shared-Savings-
Ansatz) 118 Der zeitliche Verlauf eines Einsparcontracting-Projektes ist in
Abbildung 12 dargestellt.
Abbildung 12: Einsparcontracting 119
117
BMU, Umweltschutz lohnt sich für öffentliche Verwaltungen, 2003, S. 18; im Internet (13.08.2005):
www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_umwschutz_verwaltung.pdf
118
Vgl. Göllinger, T., Ökologische Ökonomie, 2001, S. 299 f.
119
Göllinger, T., Das Grundmodell des Contracting in Ökologische Ökonomie, 2001, S. 300
39

Intracting
Intracting ist verwaltungsinternes Contracting. Die Finanzierunsplanung von
Einsparmaßnahmen über Intracting bieten sich vor allem für große Kommunen
mit umfassendem Energiemanagement an, um die durch die Verwaltungsstruktur
bedingten Finanzierungshemmnisse zu überwinden. Durch die Bildung eines
Energiesparfonds werden die Maßnahmen intern vorfinanziert und durch die
Kosteneinsparung ausgeglichen. Vorteile bieten sich dabei durch die schnelle
und einfache Abwicklung, was vor allem für kleinere Maßnahmen interessant ist.
Der Aufwand für einzelne Vertragsverhandlungen entfällt. Die gesamte Wertschöpfung
aus der Einsparmaßnahme verbleibt in der Kommune. 120
3.5.5 Optimierung der Energiebeschaffung
Überprüfung der Lieferverträge
Mit der Prüfung der Lieferbedingungen von Energie und Wasser können schnell
Kosteneinsparungen erzielt werden, indem der günstigste Tarif ermittelt wird. Für
Kommunen als Sondervertragskunden und Abnehmer größerer Energiemengen ergibt
sich ein breiter Verhandlungsspielraum. Außerdem ist durch die Liberalisierung des
Energiemarktes und die dadurch größere Konkurrenzsituation unter den EVU ein
Kosteneinsparpotential vorhanden.
Weitere Einsparmöglichkeiten ergeben sich durch die Angleichung der bestellten
Energieleistung an den tatsächlich benötigten Energiebedarf.
Optimierung des Energieeinkaufes
Durch eine Sammelbestellung von nicht-leitungsgebundenen Brennstoffen (z.B. Heizöl)
können bessere Preise erzielt werden.
Energieversorgung durch Erneuerbare Energien
Während die Überprüfung der Lieferverträge und die Optimierung des Energieeinkaufes
reine Kostenoptimierungsaufgaben sind und dadurch keine Energie eingespart und die
Umwelt nicht entlastet wird, bedeutet die Umstellung auf regenerative Quellen eine
ökologische Optimierung der Energiebeschaffung.
3.5.6 Kommunikation und Berichtswesen
Die Kommunikation ist ein wichtiger Bestandteil des EM. In Abbildung 13 sind die
wichtigsten Kommunikationswege eines KEM in- und ausserhalb einer Kommunalverwaltung
abgebildet.
120
Vgl. Fischer, A., Energiemanagement in der Praxis, 2001, S. 134
40

Abbildung 13: Kommunikationswege
Die wesentlichen Maßnahmen, um einen funktionierenden Austausch zwischen den
einzelnen Akteuren sicherzustellen, werden im Folgenden erläutert.
Energiebericht
Der Energiebericht ist ein wichtiges Instrument innerhalb des EM, um sowohl innerhalb
der Verwaltung als auch extern über den energetischen Zustand der Gebäude und
umgesetzte Maßnahmen zu informieren. Folgende Funktionen werden durch den
Energiebericht erfüllt:
• kompakte und anschauliche Information der Entscheidungsträger
• Rückmeldung über den Verbleib der eingesetzten Mittel und der aufgewendeten
Arbeit
• Motivation der Entscheidungsträger für einen vermehrten Einsatz im energetischen
Bereich durch Darstellung der erzielten Erfolge
• Information der Öffentlichkeit
• Glaubwürdigkeit kommunaler Klimaschutzpolitik
• Nachweis des wirtschaftlichen Umgangs mit Steuergeldern
Die Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg (KEA) schlägt folgende
Inhalte des möglichst jährlich zu erstellenden Energieberichtes vor:
41

Abbildung 14: Standard-Energiebericht 121
Nutzerintegration
Durch funktionierende Kommunikation können Nutzer an den Einsparmaßnahmen aktiv
beteiligt werden. Information und Motivation wirkt direkt auf das Nutzerverhalten ein und
führt zum energiebewußten Handeln. EM bietet den Gebäudenutzern eine zentrale
Anlaufstelle, eigene Verbesserungsvorschläge einzubringen. Durch die gewonnenen
Informationen können wichtige Maßnahmen eingeleitet werden, deren Umsetzung eine
hohe Akzeptanz bei den Gebäudenutzern hat.
Aktionswochen und Energiesparwettbewerbe schärfen das Bewußtsein und fördern den
Zusammenhalt der Nutzergemeinschaft. Durch die Beteiligung der Nutzer am
Einsparerfolg (z.B. Fifty-Fifty-Programme) wird die Motivation zum energiebewußten
Handeln verstärkt. Einen besonderen Stellenwert haben Energiesparmaßnahmen und
Aktionsprogramme in Schulen. Neben direkten Einsparerfolgen innerhalb des
Schulbetriebs wird das Thema „Energiesparen“ auch in das Umfeld der Schüler
getragen (Multiplikatoren). Maßnahmen im Bildungsbereich stehen in besonderem
Interesse der Öffentlichkeit. Eine Kommune kann die Bildung eines nachhaltigen
Bewußtseins innerhalb der Gesellschaft forcieren, wenn schon die junge Generation an
Energie- und Umweltthemen beteiligt wird.
121
Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S. 41
42

Dienstanweisung „Energie“
Dienstanweisungen klären Zuständigkeiten und bieten Hilfestellung bei Entscheidungsvorgängen.
Sie legen technische und organisatorische Aufgaben fest und bieten
konkrete Anleitungen für die Anlagenbedienungen. Da sie sich auf verbindliche
Gemeindebeschlüsse berufen, erfüllen sie eine wichtige Funktion bei der operativen
Umsetzung von Einsparmaßnahmen.
Schulungen und Weiterbildung des Betriebspersonals
Der Hausmeister fungiert als Bindeglied zwischen Energiebeauftragtem und
Gebäudenutzer. Neben vielen verschiedenen Aufgaben ist er für die Bedienung der
teilweise komplexen technischen Anlagen und für die Erfassung der Energieverbrauchsdaten
verantwortlich. Aus dieser bedeutenden Funktion für das EM ergibt
sich, dass Motivation und Unterstützung des Hausmeisters unentbehrlich sind. Eine
wichtige Form der Unterstützung bieten Schulungen. Neben zusätzlicher technischer
Qualifikation helfen Schulungen bei der Konfliktbewältigung und bei der Interaktion mit
den Gebäudenutzern. Schulungen können in hohem Maße zur Motivation, Energieeinsparmaßnahmen
umzusetzten, beitragen und die Bedeutung seiner Position
betonen.
3.6 Wirtschaftlichkeitsberechnung
Wirtschaftliches (ökonomisches) Handeln bedeutet, dass ein vorgegebenes Ziel mit
möglichst geringem Aufwand erreicht, oder mit den gegebenen Mitteln der größtmögliche
ökonomische Nutzen erzielt werden soll. 122
Im Kontext zum EM ist das vorgegebene Ziel die EDL, welche mit möglichst geringem
finanziellen Aufwand erbracht werden soll. Da für diese Aufgabe technische,
betriebliche und personelle Vorraussetzungen, die unterschiedliche Kosten
verursachen, geschaffen werden müssen, ist eine Vollkostenrechnung erforderlich.
Kostengruppen einer Vollkostenrechnung sind nach VDI - Richtlinie 2067: 123
• Verbrauchsgebundene Kosten
Kosten, die durch den Energieverbrauch entstehen und durch einen Liefervertrag
bestimmt werden.
• Kapitalgebundene Kosten
Kosten von baulichen und technischen Einrichtungen, die für das Erbringen
der EDL notwendig sind. (z.B. Gebäude, Heizungsanlage, Beleuchtung)
122
123
Duscha, M., Hertle, H.,Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 77 f.
Vgl. VDI 2067 Blatt 1 - Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen, September 2000, S. 10
43

• Betriebsgebundene Kosten
Kosten die für den Betrieb der Einrichtungen erforderlich sind (z.B. Wartung,
Reparatur)
• Sonstige Kosten
Kosten, die zur Erfüllung der EDL erforderlich sind, ihr jedoch nicht direkt
zugeordnet werden können (z.B. übergeordnete Personalkosten, Steuern)
Die aufgeführten Kostengruppen sind voneinander abhängig. So kann eine Heizungsanlage
trotz höherer Kapitalkosten aufgrund geringerer verbrauchsgebundener Kosten
(z.B. durch höhere Effizienz) oder geringere Betriebskosten (z.B. geringere
Wartungskosten) in der Summe wirtschaftlicher sein als ein zunächst „kostengünstigeres“
Konkurrenzprodukt. Erst durch eine Vollkostenrechnung können diese Abhängigkeiten
erfaßt und eine ökonomische Bewertung der EDL durchgeführt werden. Daher
ist eine Vollkostenrechnung auch für einen Vergleich von verschiedenen Versorgungsoptionen
und Sanierungsvarianten notwendig. 124 Die Vollkostenrechnung sollte
für das technische Lebensalter der Maßnahme durchgeführt werden. Andernfalls
besteht die Gefahr, dass sie schon nach kurzer Zeit wieder uneffizient ist.
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen von Einsparmaßnahmen werden in der Regel mit einer
rein betriebswirtschaftlichen Sichtweise durchgeführt. Dieses bedeutet, dass nur direkte
Kosten und direkter Nutzen für die Kommune gegenübergestellt werden. Dabei werden
zum Beispiel ökologische Folgeschäden, welche die gesamte Volkswirtschaft belasten,
nicht einbezogen. Gerade in öffentlichen Verwaltungen sollten gesamtwirtschaftliche
Betrachtungen einen höheren Stellenwert erhalten. Aufgrund der allgemeinen
Schwierigkeit der Monetarisierung von externen Kosten und der quantitativen
Abschätzung der verschiedenen Auswirkungen von Maßnahmen, finden diese
Betrachtungen jedoch im Allgemeinen nicht statt. 125
Entscheidungen über eine Umsetzung von Einsparmaßnahmen werden anhand von
Wirtschaftlichkeitsberechnungen getroffen. Sie bieten eine wichtige Diskussionsgrundlage
für die Festlegegung der Zielsetzung innerhalb der Verwaltung. Durch die
Darstellung von klaren Fakten können Entscheidungen, die sonst eher von persönlichen
Einstellungen geprägt sind, sachbezogen diskutiert werden. 126 W irtschaftlichkeitsberechnungen
ermöglichen eine Aussage über die finanziellen Auswirkungen einer
Einsparmaßnahme. Durch einen Vergleich dieser finanziellen Auswirkungen mit den
ursprünglichen Energiekosten kann der Nutzen der Maßnahme eingeschätzt werden.
124
Vgl. Fischer, A., Kosten sparen durch Energiemanagement, 1999, S. 41
125
Vgl. Ostertag, K., et al., Energiesparen - Klimaschutz der sich rechnet, 2000, S. 165 ff.
126
Vgl. Prose, F., Hübner, G., Kupfer, D., Klimaschutz auf der kommunalen Ebene, 1993, o.S.; im Internet (10.08.2005):
http://www.nordlicht.uni-kiel.de/komm4.htm
44

„Investitionen in energiesparende Maßnahmen müssen grundsätzlich im Vergleich zu
den alternativ entstehenden Energiekosten beurteilt werden.“ 127 Dabei ist zu beachten,
dass Wirtschaftlichkeitsberechnungen nie exakt sein können, da sie verschiedenen
Unsicherheiten (z.B. Energiepreisentwicklung, zukünftige Zinssätze, zukünftige
Energieverbrauchsschwankungen) unterworfen sind.
Die Abschätzung der zukünftigen Bedingungen sollte möglichst realistisch sein. Eine zu
optimistische Einschätzung der Einsparerfolge (z.B. durch die Annahme extremer
Energiepreissteigerung) wirkt sich negativ auf die Rentabilitätserwartungen der Maßnahme,
und damit auf die Glaubwürdigkeit von KEM aus. Eine zu pessimistische und
risikoscheue Prognose bewirkt dagegen, dass notwendige und sinnvolle Maßnahmen
unterbleiben. 128
Grundsätzlich ist „eine Maßnahme oder ein Maßnahmenpaket [..] dann wirtschaftlich,
wenn die Kosten für diese Maßnahme niedrieger sind als die Erträge.“ 129
Während demnach organisatorische Einsparmaßnahmen in jedem Fall wirtschaftlich
sind, da sie keine oder nur sehr geringe Investitionen erfordern, müssen investive Maßnahmen
auf ihren wirtschaftlichen Nutzen untersucht werden.
Die Rahmenbedingungen für die Wirtschaftlichkeitsberechnungen müssen klar festgelegt
werden, da die Berechnungsmethoden auf unterschiedlichen Bewertungskriterien
basieren und in ihrer Ergebnisaussage variieren. In Abhängigkeit der
Anforderungen verschiedener Zielgruppen und der erforderlichen Ergebnisdarstellung
werden unterschiedliche Rechenmethoden verwendet. Weiter gibt es Unterschiede in
der Genauigkeit der Berechnungsmethoden aufgrund ihrer charakteristischen
Rahmenbedingungen.
Sie können in statische und dynamische Berechnungsmethoden unterteilt werden. Bei
einer statischen Berechnung werden aktuelle Energiepreise zu grunde gelegt und mit
den Investitionskosten verglichen. Eine Berücksichtigung von Zinsen und Energiepreisänderungen
findet nicht statt. Somit wird bei statischen Methoden von konstanten
Kosten und Erlösen ausgegangen. Die Vorteile von statischen Methoden sind die
schnellen und einfachen Berechnungsmöglichkeiten ohne großen Informationsbedarf.
130 Es kann mit ihnen jedoch nur eine überschlägige Wirtschaftlichkeitsberechnung
erfolgen. 131 Dagegen wird bei dynamischen Wirtschaftlichkeitsberechnungen
der zeitliche Verlauf der Kosten und Erlöse über eine Diskontierung oder
127
128
Jagnow K., et al., Grundlagen der Wirtschaftlichkeit, o.J., S. 2; im Internet (14.08.2005):
http://enev.tww.de/servlet/PB/show/1022466/Grundlagen%20Wirtschaftlichkeit.pdf
Vgl. Ostertag, K., et al., Energiesparen - Klimaschutz der sich rechnet, 2000, S. 83
129
Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 77
130
Vgl. Enseling, A., Leitfaden zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit, 2003, S. 2; im Internet (24.08.2005):
www.iwu.de/datei/leitfaden_wirtschaftlichkeit.pdf
131
Vgl. Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 78
45

Kapitalisierung berücksichtigt. Mittels Ab- und Aufzinsung der Beträge wird der Bezug
zu aktuellen Bedingungen hergestellt. Entscheidend ist bei dynamischen Berechnungen
die Wahl eines angemessenen Zinssatzes. „Die Wahl des Zinssatzes wirkt sich um so
stärker auf das Ergebnis der Rentabilitätsrechnung aus, je weiter eine Investition in die
Zukunft reicht.“ 132 Um die Bandbreite der Rentabilität zu berücksichtigen, sind Sensitivanalysen,
bei denen unterschiedliche Entwicklungsszenarien untersucht werden,
hilfreich.
Im Folgenden wird auf die wesentlichen Methoden zur Wirtschaftlichkeitsberechnung,
welche sich in der EM-Praxis bewährt haben, eingegangen.
Amortisationsrechnung
Die Amortisationsrechnung ist die am häufigsten verwendete Rechenmethode zur
Bestimmung der Wirtschaftlichkeit von Einsparmaßnahmen. 133 Der erforderliche Zeitraum,
in dem sich die Investitionskosten durch die Einsparung ausgleichen, wird
Amortisationszeit oder Rückzahlfrist (Pay-Back-Period) genannt. 134
statischeA mortisationszeit =
Gleichung 1: Statische Amortisationszeit
Investitionen
jährlicheEinsparungen
Nach Duscha und Hertle kann die Amortisationszeit zur Wirtschaftlichkeit in folgende
Beziehung gesetzt werden: 135
• Kurzfristig wirtschaftlich: Amortisationszeiten bis zu 5 Jahren
• Mittelfristig wirtschaftlich: Amortisationszeiten von 6 bis 10 Jahren
• Langfristig wirtschaftlich: Amortisationszeiten ab 11 Jahren
Also bedeutet eine kurze Amortisationszeit einer Maßnahme eine vergleichsweise
überschaubare Zeitspanne, in der ein Risiko der Unwirtschaftlichkeit besteht. Das
Ergebnis der Rechnung ist die Angabe des Investitionsrisikos einer Maßnahme. Sie
ermöglicht jedoch keine Bewertung der Rentabilität. Erlöse nach der Amortisationszeit
können mit ihr nicht angegeben werden. Auch können mit der Amortisationsrechnung
keine Maßnahmen mit unterschiedlich langen Lebensdauern verglichen werden. Die
Betrachtung der Amortisationszeiten führt in der Regel zu einer Bevorzugung von Maß-
132
133
134
135
Ostertag, K., et al., Energiesparen - Klimaschutz der sich rechnet, 2000, S. 8
Vgl. Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S.32;
Vgl.a. Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 79
Vgl. Jagnow K., et al., Statische Verfahren, o.J., S. 2; im Internet (14.08.2005):
http://enev.tww.de/servlet/PB/show/1022474/Statische%20Verfahren.pdf
Vgl. Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 79
46

nahmen, welche kurzfristig wirtschaftlich sind. 136 Dadurch werden Handlungen, die
langfristig (über technische Lebensdauer der Maßnahme) viel wirtschaftlicher sein
können, aufgrund ihrer höheren Investitionserfordernis nicht umgesetzt. Die Amortisationsrechnung
kann somit nur ergänzend zu einer „echten“ Wirtschaftlichkeitsberechnung
und nicht als alleinige Entscheidungsgrundlage genutzt werden. 137
Annuitätenmethode
Die Annuitätenmethode basiert auf der Kapitalwertmethode. Der Kapitalwert beschreibt
die Höhe des anzulegenden Gesamtbetrages für eine Investition. Dabei werden alle
Kosten und Erträge über Diskontierung auf einen Bezugszeitpunkt (im Allgemeinen den
Investitionszeitpunkt) bezogen. Sowohl Zins- als auch Energiepreisänderungen können
so berücksichtigt werden. Anders als bei der Kapitalwertmethode wird bei der
Annuitätenmethode der Kapitalwert gleichmäßig auf mehrere Raten aufgeteilt. Dadurch
können Investitonsalternativen mit verschiedenen Lebenszeiten miteinander verglichen
werden. Die Maßnahmen mit positiven Annuitäten sind wirtschaftlich. Bei Investitionsalternative
sollte die Maßnahme mit der höchsten Annuität gewählt werden.
Annuität = Kapitalwert * Annuitätsfaktor
mit: n Nutzungsdauer [a]
t
Periodenindex (t = 1,....n)
i Verzinsungsfaktor
E t Einnahmen zum Zeitpunkt t [€]
A t Ausgaben zum Zeitpunkt t [€]
A 0 Investitionsausgabe [€]
⎛ n
⎛
⎜
E
⎜
t
− At
= ∑
t
⎝
t 0 ⎝ ( 1 + i)
⎞
⎟
− A
⎠
⎞ ⎛
⎟*
⎜
⎠ ⎝
n
( 1 + i)
* i
( ) ⎟ ⎞
n
1 + i − ⎠
0
= 1
[€/a]
Gleichung 2: Annuitätenmethode 138
Einsparkosten – Energiekosten – Vergleich
Durch den Vergleich der Einsparkosten (d.h. der Kosten der Einsparmaßnahme pro
Energieeinheit z.B. in ct/kWh) mit den Kosten der eingesparten Energie kann der
Unsicherheitsfaktor der zukünftigen Energiepreisentwicklung weitgehend eliminiert
werden. Die Einsparkosten ergeben sich durch Division der annuitätischen Kosten mit
den jährlichen Energieeinsparungen. Die Maßnahme ist wirtschaftlich, wenn die
Einsparkosten P ein niedriger als der mittlere zukünftige Energiepreis P n sind. Damit geht
die Energiepreisunsicherheit nicht in die Berechnung ein und kann nachträglich
angeglichen werden. Liegen die Einsparkosten unter dem aktuellen Energiepreis P 0 ,
kann mit der Annahme steigender Energiepreise von der Wirtschaftlichkeit der
136
Vgl. Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S. 71;
Vgl. a. Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement, 1999, S. 82
137
Vgl. Ostertag, K., et al., Energiesparen - Klimaschutz der sich rechnet, 2000, S. 7
138
Eigene Zusammenstellung in Anlehnung an Wanke, A., Energiemanagement für Unternehmen, 2001, S. 207 f.
47

Maßnahme ausgegangen werden. Mit dieser Methode sind auch Maßnahmen aus
unterschiedlichen Bereichen (z.B. Wärmedämmung und Kesselaustausch) miteinander
vergleichbar. 139
Einsparkosten
P
Mittlerer Energiepreis
⎛
⎜
⎝
n
i * ( 1+
i)
⎞ A
⎟
n
( + i) −
*
1 1 ∆Q
0
ein
=
P
n
⎠
[ct/kWh]
n
n
( 1 + i)
* i ⎞ ⎛
( ) ⎟ ⎞
⎟ ⎛1
+ s ⎞ ⎜ ⎛1
+ s ⎞
* ⎜ ⎟ * 1 −
n
⎜ ⎟
1+
i − 1⎠
⎝ i − s ⎠ ⎝ ⎝ 1 + i ⎠ ⎠
⎛
= P ⎜
0
*
[ct/kWh]
⎝
mit: n Nutzungsdauer [a]
i Verzinsungsfaktor
s jährliche Preissteigerungsrate des Energieträgers
A 0 Investitionsausgabe [ct]
P 0 aktueller Energiepreis [ct/kWh]
∆ Q jährlich eingesparte Energiemenge [kWh]
Gleichung 3: Einsparkosten - Energiekosten - Vergleich 140
3.7 Emissionsberechnung
Mit Emissionsberechnungen können die ökologischen Auswirkungen der Energienutzung
bewertet werden. „Insbesondere für Kommunen, die für die Daseinsvorsorge
ihrer Bürger Verantwortung tragen, ist es wichtig, die Auswirkungen ihres Handelns
auch in Bezug auf die Umwelt zu betrachten.“ 141 Somit ist die Berechung der Emissionen
eine wichtige Aufgabe des KEM. Durch die regelmäßige Dokumentation können
Einsparmaßnahmen auf ihre Wirksamkeit zur Emissionsminderung überprüft werden
(vgl. Kapitel 3.4).
Die bei der Verbrennung von Energieträgern entstehenden Emissionen werden in
Treibhausgase und atmosphärische Schadstoffe unterteilt. Zu den Treibhausgasen
zählen neben Kohlendioxid (CO 2 ) auch Methan (CH 4 ), Distickstoffoxid (N 2 O), Ozon (O 3 )
und FCKW. Sie werden als „CO 2 -äquivalente Emissionen“ bezeichnet und bilden einen
Indikator zur Bewertung der Klimabelastung.
Emissionen können durch Multiplikation der verbrauchten Energiemenge mit ihren
spezifischen Emissionsfaktoren berechnet werden. Neben den Emissionen, die bei der
Verbrennung von Energieträgern entstehen, müssen auch die Emissionen, welche bei
Förderung, Aufbereitung und Transportvorgängen entstehen (Prozeßkette), mitbilanziert
werden. Während Emissionsmengen, die durch die Verbrennung von Energieträgern
139
Vgl. Enseling, A., Leitfaden zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit, 2003, S. 5 f.; im Internet (24.08.2005):
www.iwu.de/datei/leitfaden_wirtschaftlichkeit.pdf
140
Eigene Zusammenstellung in Anlehnung an Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement, 1999, S. 225 und
Enseling, A., Leitfaden zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit, 2003, S. 5; im Internet (24.08.2005):
www.iwu.de/datei/leitfaden_wirtschaftlichkeit.pdf
141
Duscha, M., Hertle, H., Energiemanagement für öffentliche Gebäude, 1999, S. 82
48

entstehen, gut zu bestimmen sind, können die Emissionen, die innerhalb der
Prozeßkette entstehen, nicht genau bestimmt werden. Diese Emissionen sind von
unterschiedlichen Faktoren wie Brennstoffherkunft und Umwandlungstechnik abhängig.
In Deutschland hat sich das GEMIS-Modell 142 als Standard-Berechnungsmethode
etabliert. Ausgehend von der verbrauchten Endenergie werden spezifische Emissionsfaktoren
angegeben. Tabelle 2 zeigt die Emissionsfaktoren der gängigen Endenergieträger,
welche mit Gemis 4.1 ermittelt wurden.
Tabelle 2: Spezifische Emissionsfaktoren in kg/MWh Endenergie 143
Analog zu den Treibhausgas-Emissionen können auch die Luftschadstoff-Emissionen,
zu denen Schwefeldioxid (SO2), Stickoxide (NOX), Kohlenmonoxid (CO) und Staub
zählen, berechnet werden.
3.8 EDV-Werkzeuge
Für das KEM ist die elektronische Datenverarbeitung (EDV) unverzichtbar. Eine Vielzahl
von Gebäudestammdaten und Verbrauchsdaten müssen erfaßt und verarbeitet
werden. Die EDV-Hilfsmittel reichen von Standardprogrammen (z.B. Microsoft Excel)
über Energiebuchhaltungsprogramme bis zur EM-Spezialsoftware, die sämtliche
Aufgabenbereiche des EM unterstützt.
Da die Daten für verschiedene Aufgabenbereiche innerhalb des KEM benötigt werden,
ist eine zentrale Datenablage empfehlenswert. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang
die Nutzung von Spezialsoftware, die folgende Aufgaben vereinfacht:
142
143
Vgl. Globales Emissions-Modell Integrierter System (GEMIS) im Internet (03.09.2005): www.oeko.de/service/gemis/
Wirtschaftministerium Baden-Württemberg, Kommunales Energiemanagement, 2004, S. 73
49

Verbrauchsdatenkontrolle
• Die Datenerfassung kann systematisiert werden.
• Die Ablage und Verwaltung der Daten kann zentral erfolgen. Dadurch wird die
Datenzugänglichkeit und -sicherheit erhöht.
• Die Aufbereitung (Zeit- und Witterungsbereinigung) der Daten kann weitgehend
automatisiert werden.
• Die Daten können effektiv in Tabellenform oder graphisch ausgewertet werden.
Gebäudeanalysen
• Gebäudestammdaten können zentral und übersichtlich verwaltet und
dadurch für verschiedene Anwendungen zur Verfügung gestellt werden.
• Die Ermittlung von Energiekennzahlen wird erleichtert.
Energieberichterstellung
• Erstellung der Energiestatistik, Emissionsberechnungen, etc.
Darüber hinaus bieten die Spezialprogramme Unterstützung bei Wirtschaftlichkeitsberechnungen
bis hin zur automatisierten Verbrauchsdatenerfassung und der Planung
von Gebäude- und Anlagenoptimierung mittels bauphysikalischer Berechnungen und
Simulationen.
Welche EDV-W erkzeuge für eine Kommune sinnvoll sind, hängt stark davon ab, welche
Aufgaben in welchem Ausmaß durch das EM erfüllt werden sollen. Außerdem sind die
technischen Vorraussetzungen (bestehende Hard- und Software) und die
Qualifikationen der Mitarbeiter zu berücksichtigen.
Die Energieagentur Nordrhein-Westfalen (EA NRW) hat eine Übersicht über die aktuell
auf dem deutschen Markt verfügbaren Programme herausgegeben. 144
In jedem Fall sollten die Programme vor der Anschaffung auf ihre Zweckdienlichkeit hin
überprüft werden, da sich mit der Wahl einer bestimmten Software auf eventuell lange
Zeit festgelegt wird. Aspekte wie Programmumfang, Bedienungsfreundlichkeit,
Schulungsmöglichkeiten, Anschaffungs- und laufende Kosten, mögliche Datenimportund
-exportfunktionen und individuelle Einstellungsmöglichkeiten sind dabei zu
überprüfen. 145
Generell ist die zusätzliche Investition durch die Anschaffung einer speziellen EM-
Software aufgrund des hohen Nutzwertes und der Zeitersparnis in den meisten Fällen
lohnenswert.
144
Vgl. EA NRW, Marktspiegel Energiemanagement-Software, 2005; im Internet (10.08.2005):
www.ea-nrw.de/_database/_data/datainfopool/Marktspiegel_2005.pdf
145
Vgl. Stenitzer, M. et al., Kommunale Energiebuchhaltung - Marktübersicht Software, 1999, S. 12 ff.; im Internet (10.08.2005):
www.eva.ac.at/publ/pdf/ebh-leitfaden.pdf
50

TEIL II: PRAKTISCHE UMSETZUNG
4 Energiesituation in Niederzier
4.1 Rahmenbedingungen in Niederzier
4.1.1 Strukturelle Voraussetzungen
Die zwischen Düren und Jülich gelegene Gemeinde Niederzier mit 14.905 Einwohnern
146 zählt mit ihrer ländlichen Struktur zu einer für diese Region typischen
Verwaltungseinheit. Die Gemeinde wurde 1972 im Rahmen der kommunalen Neugliederung
durch Zusammenschluss der bisherigen neun Ortschaften Ellen, Hambach,
Huchem-Stammeln, Krauthausen, Lich, Niederzier, Oberzier, Selhausen und Steinstraß
gebildet. Die Orte Lich und Steinstraß wurden durch Umsiedlungsmaßnahmen im Zuge
der Erweiterung des Tagebaus Hambach bis 1992 aufgelöst. Das Tagebaugebiet
befindet sich östlich des Gemeindegebietes in unmittelbarer Nähe zu den Ortschaften
Hambach und Niederzier. 147
Die Verwaltung ist zentral organisiert und in der Ortschaft Niederzier angesiedelt.
Die Verwaltungsstruktur ist durch das Duale System von Verwaltungs- und Vermögenshaushalt
(Kameralistik) geprägt.
An der Gebäudebewirtschaftung sind verschiedene Ämter beteiligt. Die Zuständigkeiten
sind über das Bauamt, das Amt für Bildung und Kultur und das Ordnungsamt verteilt.
Für finanzielle Angelegenheiten ist die Kämmerei verantwortlich.
Die Gemeinde besitzt 53 Liegenschaften, die über das rund 63 km² große Gemeindegebiet
verteilt sind. Dazu gehören eine Gesamtschule mit mehr als 1000 Schülern, vier
Grundschulen, sechs Kindergärten, drei Verwaltungsgebäude, fünf Dorfgemeinschaftshäuser,
sechs Feuerwehrgerätehäuser, ein Bauhof, acht Aussegnungshallen,
verschiedene soziale Einrichtungen, einige Wohngebäude und Mietwohnungen.
In Tabelle 3 sind alle Liegenschaften der Gemeinde aufgelistet. Sie wurden nach ihrer
Nutzungsart eingeteilt und durchgängig numeriert. Um einen eindeutigen Bezug im
Rahmen der Gesamtbetrachtung herzustellen, wird diese Numerierung in der Arbeit
durchgängig eingehalten.
Abbildung 15 zeigt die Kartographie der Gemeinde und die Standorte der Liegenschaften.
Die zentralen Punkte der einzelnen Ortschaften werden durch die Anordnung
der Gebäude deutlich.
146
147
Vgl. Gemeinde Niederzier; im Internet (01.08.2005): http://www.niederzier.de
Vgl. Gemeinde Niederzier, Informationsbroschüre, o.J., o.S.
51

Nutzungsart Nr. Objekt
Verwaltung und Kultur 1 Burggebäude
2 Verwaltungsneubau
3 Renteigebäude
4 Haus Horn
Bürger-/Dorfgemeinschaftshäuser 5 Bürgerhaus Niederzier
6 Dorfgemeinschaftshaus Oberzier
7 Dorfgemeinschaftshaus Ellen
8 Bürgerhaus Huchem-Stammeln
9 Mehrzweckhalle Krauthausen
Schulen 10 Gesamtschule
11 Turnhalle der Gesamtschule
12 Grundschule Niederzier
13 Pavillons der GS Niederzier
14 Turnhalle der GS Niederzier
15 GS Hambach mit Turn- und Schwimmhalle
16 Grundschule Ellen
17 Turnhalle der Grundschule Ellen
18 GS Huchem-Stammeln mit Turn- und Schwimmh.
Kindergärten 19 Kindergarten Andreashaus
20 Wohnung Andreashaus
21 Kindergarten Rathausstraße
22 Kindergarten Oberzier
23 Kindergarten Ellen
24 Kindergarten Hochheimstr.
25 Mietwohnung Hochheimstr.
26 Kindergarten Grabenstraße
Feuerwehrgerätehäuser u. Bauhof 27 Feuerwehrgerätehaus Niederzier
28 Mietwohnung im FWGH Niederzier
29 Feuerwehrgerätehaus Oberzier
30 Feuerwehrgerätehaus Hambach
31 Mietwohnung Bachstr.18
32 Mietwohnung Bachstr.19
33 Feuerwehrgerätehaus Ellen
34 Feuerwehrgerätehaus Huchem -Stammeln
35 Mietwohnung im FWGH Huchem-Stammeln
36 Feuerwehrgerätehaus Krauthausen
37 Bauhof
Soziale Einrichtungen 38 Jugendheim Hambach
39 Gebäude Triftstraße
40 Übergangsheim Stammelner Str.
41 Wohnanlage Heideweg, Oberzier
42 Wohnanlage Selhausener Str., Oberzier
Aussegnungshallen 43 Aussegnungshalle Hambacher Str., Niederzier
44 Aussegnungshalle Rathausstr., Niederzier
45 Aussegnungshalle Dorfplatz, Oberzier
46 Aussegnungshalle Heideweg, Oberzier
47 Aussegnungshalle Triftstr., Hambach
48 Aussegnungshalle St. Thomas Str., Ellen
49 Aussegnungshalle Streffenweg, Ellen
50 Aussegnungsh. Hochheimstr., Huchem-Stammeln
Wohngebäude 51 Mietwohngebäude Niederfeld
52 "Alte Schule" Niederzier, Kölnstr.
53 Mietwohngebäude Am Weiherhof
Tabelle 3: Liegenschaften der Gemeinde Niederzier
52

Abbildung 15: Kartographie der Gemeinde Niederzier 148
148
Die Gebäudenummern beziehen sich auf die Liste der Liegenschaften, die ausklappbar im Anhang eingefügt ist (S. 127). Sie
ist auch für die Betrachtung der Diagramme erforderlich.
53

Die Auflistung der Liegenschaften ist der erste Schritt zu einem systematischen
Energiemanagement. Datenumfang und Zeitaufwand für die Datenerfassung kann
dadurch abgeschätzt werden. Methodik und EDV-W erkzeuge können in Abhängigkeit
der Gebäudeanzahl ausgewählt werden.
Es ist nicht selbstverständlich, dass die genaue Anzahl der Gebäude bekannt ist. Mit
der Erstellung der Gebäudeliste fallen Gebäude auf, die von der Gemeinde nicht (mehr)
genutzt werden, deren Kosten jedoch (immer noch) bezahlt werden.
Durch die Gebäudeliste entsteht eine Gebäudegrundmenge, auf die sich die Angaben
von Gesamtenergieverbrauch, Gesamtemissionen und Gesamtkosten der Gemeinde
beziehen.
Die drei gemeindeeigenen Wohngebäude und die sechs Mietwohnungen in Gebäuden
von Kindergärten und Feuerwehrgerätehäusern werden in dieser Arbeit aus folgenden
Gründen nicht berücksichtigt:
• Die Energie- und Wasserkosten werden, wie bei einem Mietverhältnis üblich,
direkt von den jeweiligen Bewohnern entrichtet und gehen daher nicht in die
Summe der kommunalen Energiekosten ein.
• Die Kommune hat kein vorrangiges Interesse an Energie- und Kostenreduktion in
den vermieteten Gebäuden (Eigentümer-Nutzer-Dilemma).
• Die Zugänglichkeit von Abrechnungsdaten der Energiebezüge ist problematisch,
da sie lediglich dem Mieter als Kunden des EVU zukommen. Aus rechtlichen
Gründen sind die Mieter nicht verpflichtet, ihre Verbrauchsdaten und Energiekosten
offenzulegen.
4.1.2 Finanzielle Haushaltslage
Die allgemein schlechte Finanzlage der Kommunen ist auch in Niederzier festzustellen.
Aufgrund der kritischen Haushaltslage und der steigenden Energiepreise hat die
Gemeinde ein großes Interesse ihre Energiekosten zu minimieren. Bisherige Einsparmaßnahmen
wurden in Form von Einzelaktionen umgesetzt. Zum Beispiel wurde 1995
ein energetisches Gutachten über 20 kommunale Gebäude erstellt. 149 Daraufhin wurde
von der Gemeinde die Umsetzung nicht-investiver und kurzfristig wirtschaftlicher Maßnahmen
veranlaßt. So wurde bei einigen Gebäuden die Einstellungen der
Heizungsanlage und der Umwälzpumpen verbessert. Wirtschaftliche Maßnahmen mit
hohen Investitionskosten wurden jedoch größtenteils unterlassen, dadurch konnten die
Einsparpotentiale bisher nicht im Rahmen der Möglichkeiten ausgeschöpft werden.
149
Vgl. Gutachten der Gesellschaft für Energiesystemtechnik EST, Essen von 1995 aus dem Archiv der Gemeinde Niederzier
54

4.1.3 Umwelt- und Klimaschutz
Das allgemein steigende Interesse an Umwelt- und Klimaschutzthemen ist auch in
Niederzier vorhanden. Durch die unmittelbare Nähe zum Braunkohlengebiet Hambach
und die dadurch bedingten Umsiedlungsmaßnahmen ist eine Auseinandersetzung mit
dem lokalen Umweltschutz und den sozio-ökologischen Auswirkungen stetig präsent.
In Niederzier ist die Notwendigkeit, aktiv Klimaschutz zu betreiben, verstanden worden
und der W ille, die vorhandenen Einsparpotentiale in den öffentlichen Gebäuden zu
nutzen, ist vorhanden.
Die Gemeinde nimmt seit Anfang 2004 am European Energy Award (EEA) teil. Der EEA
ist ein Qualitätsmanagement-System für die kommunale Energiearbeit. Nach Bildung
eines Energieteams werden über interne Audits, die sich auf einen standardisierten
Maßnahmenkatalog stützen, Leistungsprofile der verschiedenen energetischen Handlungsfelder
der Kommune erstellt. Durch ein energiepolitisches Arbeitsprogramm wird
anschließend die konkrete Umsetzung von Maßnahmen eingeleitet und nach einem
Punkteschema bewertet. Nach Erreichen der erforderlichen Punktzahl kann sich die
Kommune ihre Arbeit durch einen externen Auditor zertifizieren lassen und erhält die
EEA-Auszeichnung. 150
4.1.4 Zielsetzung
Ein wesentlicher Bestandteil der Zielsetzung ist die Formulierung von klaren Zielwerten.
Dadurch ist es erst möglich, konkrete Entscheidungen abzuleiten und Rückschlüsse auf
die Qualität von umgesetzten Maßnahmen zu ziehen (vgl. Kapitel 3.4).
In Niederzier wurden bisher keine klaren Ziele zur Verbesserung der Energiesituation
formuliert. Die dadurch bestehenden Unsicherheiten im Hinblick auf die Ausrichtung der
energiepolitischen Gesamtstrategie können jedoch durch die Teilnahme am EEA
verringert werden. Die bisher durchgeführten Einsparmaßnahmen wurden nicht auf
ihren Erfolg überprüft und größtenteils nicht dokumentiert. Dadurch wird versäumt,
Mitarbeiter zusätzlich zu motivieren, und die Chance auf eine positive Selbstdarstellung
in der Öffentlichkeit wird oft nicht genutzt.
Da die energetische Gebäudebewirtschaftung der öffentlichen Gebäude bisher noch
nicht systematisch durchgeführt wurde, ist die Formulierung von klaren Zielwerten und
deren Überprüfung bisher nicht möglich.
150
Vgl. EA NRW – European Energy Award, im Internet (11.08.2005):
http://www.energieagentur-nrw.de/_infopool/info_details.asp?InfoID=1068
55

4.2 Verbrauchsorientierte Analyse der öffentlichen Gebäude
4.2.1 Methodik der Analyse
Mit der Zielsetzung, eine Übersicht über den energetischen Zustand der öffentlichen
Gebäude der Gemeinde Niederzier zu erlangen, wurde eine verbrauchsdatenorientierte
Analyse der kommunalen Liegenschaften durchgeführt.
Dadurch können die ’schwarzen Schafe’ ausfindig gemacht werden. Die Erstelllung von
Prioritätenlisten und die Strategieplanung für das weitere Vorgehen können auf
Grundlage dieser Analyse erfolgen.
Die Analyse gliedert sich in folgende Arbeitsschritte:
• Erfassung der Verbrauchsdaten und zugehörigen Kosten
• Witterungsbereinigung der Heizenergieverbrauchsdaten
• Erzeugung von Referenzdaten mittels bereinigter Mittelwerte
• Ermittlung der Energiebezugsflächen
• Erstellung von Energiekennwerten für Heizenergie, Strom und Wasser
• Vergleich der Energiekennwerte mit Richt- und Zielwerten
• Abschätzung der Einsparpotentiale
• Bildung von Prioritätenlisten
4.2.2 Datenerfassung
Voraussetzung für die verbrauchsdatenorientierte Analyse ist die Erfassung aller
verfügbaren Daten über Verbrauch und zugehörige Kosten. In Niederzier liegen diese
Daten in Form von EVU-Abrechnungen vor. Die Energieversorgung sämtlicher
Gebäude erfolgt mittels leitungsgebundener Energieträger. Die einzige Ausnahme ist
das Jugendheim Hambach (Nr. 38), welches über eine Ölheizung verfügt. Da keine
durchgängigen Unterlagen über Verbrauch, Liefermengen oder Ölstandsmessungen
verfügbar waren, konnte dieses Gebäude hinsichtlich seines Heizenergieverbrauches
nicht analysiert werden. Im Heizenergiebereich ist bei den untersuchten Liegenschaften
Erdgas dominierend. Nur vier Gebäude, und zwar der Altbau der Gesamtschule (Nr.
10), die Turnhalle der Gesamtschule (Nr. 11), die Pavillonklassen der Grundschule
Niederzier (Nr. 13) und die Grundschule Huchem-Stammeln (Nr. 18) werden elektrisch
über Nachtspeicheranlagen beheizt.
Der Verbrauch der Energieträger (Gas, Strom, Wasser) wird anhand der Jahresabrechnungen
der Energieversorger (EVU) ermittelt.
Die Verbrauchszahlen werden für den Zeitraum der letzten vier Jahre getrennt nach
Energieträger, Energieanwendung und Verbrauchsstelle erfasst.
Für die meisten Gebäude existieren auch ältere Energieabrechnungen, die aber
56

aufgrund des hohen zeitlichen Aufwands nicht einbezogen wurden. Auch wachsen mit
steigendem Alter der Abrechnungsdaten die Unsicherheiten bezüglich der Datenaktualität.
Da der energetische Ist-Zustand analysiert werden soll, sind Faktoren wie
Umbau, Sanierung, Umnutzung, Anlagenaustausch usw. zu berücksichtigen, da sie sich
erheblich auf den Energieverbrauch auswirken können.
Die Differenzierung der Verbrauchsdaten nach Energieanwendung und Verbrauchsstelle
ist von den installierten Zählern abhängig, da sich die Abrechnungen auf die
Zählerstruktur beziehen. Somit können die Energieanwendungen in Heizenergie (Gas
und Strom), Allgemeinstrom (Beleuchtung und elektrische Geräte) und Wasserverbrauch
eingeteilt werden. Da mehrere Gebäude über einen gemeinsamen Zähler
verfügen, können die Verbrauchsdaten teilweise nicht getrennt für jedes Gebäude
ermittelt werden. Dieses ist vor allem bei den Schulen und Turnhallen der Fall.
Eine Zusammenstellung aller erfaßten Verbrauchs- und Kostendaten ist im Anhang I
dargestellt.
Für die elektronische Datenablage sind, wie in Kapitel 3.8 beschrieben, Standardprogramme
oder spezielle EM-Software möglich. Da in der Gemeinde noch keine
spezielle Software für Energiebuchhaltung bzw. -management vorhanden ist, sind die
Daten mittels in der Gemeinde verfügbarem Tabellenkalkulationsprogramm (Microsoft
Excel) erfaßt und abgelegt worden. Die Daten können somit auch zukünftig von der
Gemeinde genutzt werden, ohne dass eine Spezialsoftware angeschafft und Mitarbeiter
geschult werden müssen. Sollte die Gemeinde ein EM-Programm anschaffen, ist es
möglich, die Verbrauchsdaten aus MS Excel zu importieren.
Aufgrund der Vielzahl der Gebäudedaten ist die Datenaufbereitung mit einem hohen
Zeitaufwand verbunden. Für ein dauerhaftes EM ist daher die Anschaffung einer
speziellen Software empfehlenswert.
4.2.3 Datenaufbereitung
Einheitennormierung
Alle erfaßten Daten müssen innerhalb ihres Anwendungsbereiches in gleichen
Einheiten vorliegen. Dazu wird die Menge des Gasverbrauches mit dem in der
Rechnung angegebenen Heizwert H U auf die Energieeinheit KWh umgerechnet. Bei
allen Gebäuden kann so der Heizenergieverbrauch in kWh angegeben werden.
Zeitnormierung
Da die EVU-Rechnungen nicht einheitlich ausgestellt werden, liegen die Verbrauchsdaten
nur für unterschiedliche Zeitintervalle vor. Um die Daten vergleichbar zu machen,
werden sie zu Jahressummen (365 Tage) addiert. Als Stichtag der Jahressummenbildung
wird jeweils der 1. Juli gewählt. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt
57

gegenüber einer kalenderjahrbezogenen Betrachtung darin, dass dieser Stichtag
außerhalb der Heizperiode liegt. Somit wird sichergestellt, dass der genaue Jahresverbrauch
erfasst wird. Auch beziehen sich die Abrechnungen der EVU für Heizenergie
und Wasser auf diesen Zeitraum, welches die Zeitnormierung vereinfacht.
Die Verbrauchswerte von Elektrischer Energie werden ebenfalls auf den jeweiligen
Betrachtungszeitraum (1.Juli bis 30.Juni) bezogen, indem jeweils der halbe Verbrauch
der betroffenen zwei Jahre addiert und zeitnormiert wird. Mit dieser Näherung wird
davon ausgegangen, dass der Verbrauch an Elektrischer Energie nahezu konstant über
das Jahr verteilt ist. Im Hinblick auf ein angestrebtes einheitliches Betrachtungsintervall,
welches für die Datenauswertung vorteilhaft ist, ist die Annahme in dieser Stufe der
Verbrauchsanalyse hinreichend genau. Somit liegen vergleichbare Jahreswerte von
Heizenergie, Allgemeinstrom und Wasser vor.
Witterungsbereinigung der Heizenergie
Um die Vergleichbarkeit der öffentlichen Gebäude mit Liegenschaften anderer Gemeinden
zu ermöglichen, wurde eine Witterungsbereinigung der Heizenergieverbrauchsdaten
nach VDI 3807 Blatt 1 durchgeführt.
Ausgangspunkt für die Witterungsbereinigung sind die Jahreswerte des gemessenen
Heizenergieverbrauchs E Vg . Bei Systemen, bei denen Wärme- und Trinkwarmwassererzeugung
gekoppelt sind, müsste der Energieanteil der Warmwasserbereitung E WW
vom Gesamtenergieverbrauch E Vg subtrahiert werden, um den witterungsabhängigen
Heizenergieverbrauch EVH zu erhalten. Der Energieanteil der W armwasserbereitung
wird als witterungsunabhängig betrachtet. Er ist jedoch für die Gebäude in Niederzier
nicht bekannt, da keine separaten Warmwasserzähler vorhanden sind. „Da der
Warmwasseranteil in der Regel relativ gering ist, haben die hierdurch bedingten
Ungenauigkeiten aber keinen stark verzerrenden Einfluß auf die witterungsbereinigte
Darstellung.“ 151
Die Energieverluste durch Erzeugung, Verteilung und Übergabe der Wärme für
Heizenergie- und Warmwasserversorgung werden nicht berücksichtigt, da dieser hohe
Detaillierungsgrad für eine verbrauchsdatenorientierte Analyse nicht erforderlich ist.
„Andere Einflußgrößen wie Nutzung, Nutzerverhalten, technische Ausstattung und
baulicher Wärmeschutz können nur im Rahmen einer Feinanalyse beurteilt werden und
werden daher bei der Bereinigung des Energieverbrauchs nicht berücksichtigt.“ 152
Die eigentliche Witterungsbereinigung erfolgt mittels Heizgradtagen G15. „Die
Heizgradtage G 15 sind die Summe der Differenzen zwischen der Heizgrenztemperatur
von 15°C und den Tagesmitteln der Außentemperaturen über alle Kalendertage mit
einer Tagesmitteltemperatur unter 15°C.“ 153
151
152
153
Kallen, C., Lottermoser, J., Kommunales Energiemanagement, 1998, S. 41
VDI 3807 Blatt 1 – Energieverbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 4
VDI 3807 Blatt 1 – Energieverbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 5
58

Heizgradtage G = ∑ z
=
( − )
t
n 1 m , n
15
15 [Kd/a]
mit: z Anzahl der Heiztage pro Jahr [d/a]
t m,n
mittlere Tagesaußentemperatur des Tages n [K]
Gleichung 4: Heizgradtage 154
Die jeweiligen Jahres-Verbrauchswerte der Liegenschaften wurden auf die mittlere
Heizgradtagszahl von Würzburg (G15m = 2524 Kd/a) normiert. Der normierte
Heizenergieverbrauch des jeweiligen Jahres EVHn läßt sich folgendermaßen ermitteln:
normierter Heizenergieverbrauch
G
* 15 m
EVHn = EVH
[kWh/a]
G
15
Gleichung 5: Normierung des Heizenergieverbrauchs 155
In Abbildung 16 sind die tatsächlich gemessenen, den nach VDI 3807 Blatt 1 auf
Würzburger Klima normierten, Heizenergieverbrauchszahlen gegenübergestellt. Die
Diagramme der einzelnen Betrachtungszeiträume sind dem Anhang I zu entnehmen.
600.000
550.000
500.000
tatsächlicher Heizenergieverbrauch
(Mittelwerte)
Heizenergieverbrauch witterungsbereinigt nach
VDI 3807-1 (Mittelwerte)
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Abbildung 16: Heizenergieverbrauch (Mittelwerte) tatsächlich und witterungsber. 156
154
155
156
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 - Energieverbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 5
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 - Energieverbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 4
Die Gebäudenummern beziehen sich auf die Liste der Liegenschaften, die ausklappbar im Anhang (S. 127) eingefügt ist.
59

Mittelwerte der jährlichen Verbrauchswerte
Um eine Aussage über den typischen Energieverbrauch eines Gebäudes machen zu
können, wurden auf Grundlage der Verbrauchsdaten der letzten vier Jahre Mittelwerte
gebildet. Dadurch können Schwankungen ausgeglichen und Ausgangswerte für die
weitere Betrachtung gebildet werden. Da die Verbrauchsdaten teilweise nicht
durchgängig für die letzten vier Jahre vorlagen, wurde der Mittelwert aus den
vorhandenen Daten ermittelt. In den Abbildungen 17 - 19 sind die Jahresverbräuche
und -mittelwerte von Heizenergie, Strom und Wasser dargestellt. Die Gebäude ohne
fest installierte Heizungsanlage (Aussegnungshallen Nr. 43 – 48 und 50 und Feuerwehrgerätehaus
Ellen Nr.33) sind in Abbildung 17 nicht aufgeführt.
kW h/a
550.000
500.000
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
M ittelw ert
Abbildung 17: Absoluter Heizenergieverbrauch 157
kWh/a
250.000
225.000
200.000
175.000
150.000
125.000
100.000
75.000
50.000
25.000
0
2000/ 2001
2001/2002
2002/ 2003
2003/2004
M ittelw ert
Abbildung 18: Absoluter Stromverbrauch
157
Der Jahresheizenergieverbrauch von 2000/ 2001 (>500.000 KWh/a) der Grundschule Hambach (Nr.15) geht nicht in die
Mittelwertberechnung ein. Da zwischenzeitlich die Heizungsanlage ausgetauscht wurde, ist der Wert für den heutigen Zustand
der Schule nicht mehr repräsentativ.
60

m ³ /a
2.750
2.500
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
2000/2001
2001/2002
2002/2003
2003/2004
M ittelw ert
Abbildung 19: Absoluter Wasserverbrauch
Die Diagramme zeigen, dass große Unterschiede beim Energie- und Wasserbrauch der
verschiedenen Gebäude bestehen. Erwartungsgemäß liegen die höchsten Werte bei
den Schulen.
Insgesamt ergibt sich für die untersuchten Liegenschaften der Gemeinde Niederzier ein
mittlerer jährlicher Jahresverbrauch von ca. 3,88 Mio kWh Heizenergie, ca. 0,62 Mio
kWh Strom und etwa 11.000 m³ Wasser.
4.2.4 Auswertung: Energie- und Wasserverbrauch
Mit den absoluten Verbrauchszahlen kann der Energie- und Wasserverbrauch eines
Gebäudes mit den Werten anderer Jahre verglichen werden. Ein Vergleich von zwei
verschiedenen Gebäuden ist jedoch nicht möglich. So kann zum Beispiel bei einem
Vergleich der Grundschule Hambach (Nr. 15) mit der Grundschule Huchem-Stammeln
(Nr. 18) nur festgehalten werden, dass der Verbrauch von Heizenergie, Strom und
Wasser der Grundschule Huchem-Stammeln wesentlich höher ist als die
Verbrauchswerte der Grundschule Hambach. Über den energetischen Zustand kann
keine Aussage getroffen werden, da die Gebäude in ihrer Größe variieren.
Um die Gebäude vergleichbar zu machen, wurden Energiekennwerte gebildet (vgl.
Kapitel 3.5.2). Dabei wurden die Rahmenbedingungen entsprechend der VDI-Richtlinie
3807 Blatt 1 verwendet:
• Witterungsbereinigung der Heizenergieverbrauchswerte erfolgt nach VDI 3807
Blatt 1 (Normierung auf den Standort Würzburg).
• Energiebezugsfläche ist die beheizte Bruttogrundfläche (BGF E ).
Die Flächen sind aus den Bauakten und Gebäudeplänen ermittelt und teilweise selbst
ausgemessen worden. Diese Daten wurden mit den Angaben der bebauten Fläche und
der Anzahl der beheizten Vollgeschosse abgeglichen. Die bebauten Flächen wurden
61

von der Gemeinde mit der Automatisierten Liegenschaftskarte (ALK) ermittelt und für
diese Arbeit zur Verfügung gestellt. Außerdem wurden die Reinigungsflächen und die
beheizten Nutzflächen aus dem Gutachten von 1995 (vgl. Kapitel 4.1.2) herangezogen.
Die Energiekennzahlen sind nach folgenden Formeln 158 ermittelt worden und in den
Abbildungen 20 – 22 dargestellt.
• Heizenergieverbrauchskennwert eVHn = EVHn/AE [kWh/m²a]
• Stromverbrauchskennwert eVS = EVS/AE [kWh/m²a]
• Wasserverbrauchskennwert vVW = VVW/AE [l/m²a]
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Abbildung 20: Heizenergie-Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Abbildung 21: Strom -Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte)
158
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 - Verbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 7
mit: E VHn auf das langjährige Mittel von Würzburg bereinigter Heizenergieverbrauch
E VS Jahresstromverbrauch
V VW Jahreswasserverbrauch
Bezugsfläche
A E
62

4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 22: Wasser-Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte)
Mit diesen Energiekennzahlen können Gebäude gleicher Nutzungskategorie gegenüber
gestellt werden. Es wird ersichtlich, wo die Gebäude im direkten Vergleich
energetisch liegen. So können die Grundschule Hambach und die Grundschule
Huchem-Stammeln direkt miteinander verglichen werden, da in beiden Schulen eine
Turnhalle und ein Lehrschwimmbecken vorhanden sind. Während durch die
Betrachtung der absoluten Verbrauchszahlen der Eindruck entsteht, dass die Grundschule
Hambach energetisch besser abschneidet als die Grundschule Huchem-
Stammeln, wird durch die Energiekennzahlen deutlich, dass es umgekehrt ist. Die
Zusammenstellung der Energiekennzahlen bietet den Vorteil, dass die
Energieverbräuche transparent werden. Für die Gemeinde Niederzier bieten die
Energiekennzahlen eine Möglichkeit zur groben Abschätzung der energetischen
Qualität ihrer Liegenschaften und zeigen auf, bei welchen Gebäuden dringender
Handlungsbedarf besteht.
Anhand der Diagramme wird deutlich, dass der Kindergarten Andreashaus mit Mietwohnung
(Nr.19 + 20) die höchsten Heizenergiekennzahlen hat. Bei den Strom- und
Wasserverbrauchskennzahlen fallen zum Beispiel die beiden Wohnanlagen in Oberzier
(Nr. 41 + 42) mit extrem hohen Verbräuchen auf.
Mit diesem Vergleich kann jedoch noch keine Aussage über den eigentlichen
energetischen Stand der Gebäude gemacht werden. Dies geschieht erst mit der
Gegenüberstellung einer größeren Anzahl von Gebäuden. Dafür wurden die Vergleichsund
Richtwerte aus der Studie der AGES GmbH (vgl. Kapitel 3.5.2) verwendet. Die
Werte der relevanten Nutzungskategorien wurden ermittelt und sind zusammen mit den
Kennzahlen der Gebäude in den Abbildungen 23 - 25 abgebildet.
63

425
400
375
350
325
300
275
250
Heizenergieverbrauchskennw ert
Vergleichswert
Z ielw ert
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Abbildung 23: Heizenergieverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte
110
100
90
Stromverbrauchskennwert
Vergle i chswert
Z ielwe rt
110
100
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
Abbildung 24: Stromverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte
4.000
3.500
W asserverbrauchskennwert
Vergleichswert
Z ielw ert
4.000
3.500
3.000
3.000
2.500
2.500
2.000
2.000
1.500
1.500
1.000
1.000
500
500
0
0
Abbildung 25: Wasserverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte
64

Anhand der Diagramme werden die großen Abweichungen zwischen Vergleichs- bzw.
Ziel- und Kennwerten einiger Gebäude ersichtlich. Insgesamt liegen die öffentlichen
Liegenschaften aber innerhalb der Vergleichswerte. Die Gebäude mit den besonders
hohen Abweichungen nach oben können von der Gemeinde leicht herausgefiltert
werden. Grundsätzlich könnte an dieser Stelle mit den gewonnenen Erkenntnissen aus
Kennwert-Zielwert-Abweichnungen eine Prioritätenliste erstellt werden. Allerdings
würden dabei auch Gebäude, die nur niedrige absolute Energieverbräuche und -kosten
haben und deren energetische Optimierung nur geringe absolute Einsparungen bringen
würde, eine hohe Priorität erhalten. Um die absoluten Verbräuche zu berücksichtigen,
wurden sie zusammen mit den Energiekennzahlen in den Abbildungen 26 - 28
aufgetragen.
450
400
19+20
350
300
36
42
15
250
1
200
150
16
18
100
10
50
0
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000 550000 600000
kWh/a
Abbildung 26: Heizenergieverbrauch: Kennwerte über absolute Werte
120
100
42
41
80
60
40
2
15
20
18
10+11
0
0 30.000 60.000 90.000 120.000 150.000 180.000 210.000
kWh/a
Abbildung 27: Stromverbrauch: Kennwerte über absolute W erte
65

4.000
42
3.500
41
3.000
2.500
2.000
1.500
40
1.000
500
15
10
18
0
0 250 500 750 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000 2.250 2.500
m³/a
Abbildung 28: Wasserverbrauch: Kennwerte über absolute Werte
Die Gebäude, die sowohl durch einen hohen absoluten Verbrauch als auch durch hohe
Energiekennzahlen gekennzeichnet sind, weisen auf hohe Einsparpotentiale hin.
Demnach sind beim Heizenergieverbrauch der Kindergarten Andreashaus mit
Mietwohnung (Nr. 19 + 20) und die Grundschule Hambach (Nr. 15) hervorzuheben.
Sowohl bei Strom- als auch bei Wasserverbrauch fallen Gebäude auf, die entweder
eine hohe Kennzahl (z.B. beide Wohnanlagen in Oberzier; Nr. 41 + 42) mit relativ
geringem absoluten Verbrauch haben oder Gebäude mit relativ niedriger Kennzahl und
hohem absoluten Verbrauch, wie zum Beispiel die Gesamtschule mit ihrer Turnhalle
(Nr. 10 + 11).
Zusammengenommen bieten die Daten eine Übersicht über den energetischen Zustand
der Gebäude in Niederzier. Sie ermöglichen einen Vergleich mit anderen Gebäuden
und können als Entscheidungsgrundlage herangezogen werden.
4.2.5 Auswertung: Umweltbelastung
Die Bewertung der Umweltauswirkungen erfolgt wie in Kapitel 3.7 beschrieben mittels
Zuhilfenahme von Emissionsfaktoren. Zunächst ist es notwendig, die verbrauchte
Endenergie den einzelnen Energieträgern (Strom und Gas) zuzuordnen. Die Emissionsfaktoren
wurden mit Gemis 4.1 erstellt und sind in Tabelle 4 dargestellt.
CO2-Emissionen CO2-äquivalente E.
Kg/MWh
Kg/MWh
Gas 211 224
Strom-Mix BRD 712 739
Tabelle 4: Emissionsfaktoren nach Gemis 4.1 bezogen auf Endenergie
66

Aus den Gemis-Werten von Tabelle 4 wird
deutlich, dass der Verbrauch einer Kilowattstunde
(kWh) Strom (Strom-Mix BRD) mehr
als dreimal so viele CO 2 -Emissionen
verursacht wie eine mit Gas erzeugte kWh.
1.800.000
1.600.000
1.400.000
1.200.000
Emissionen inf. Gasverbrauch (Mittelwerte)
Emissionen inf. Stromverbrauch (Mittelwerte)
In Abbildung 29 sind die mittleren jährlichen
Emissionen infolge der Energienutzung in
den untersuchten öffentlichen Gebäuden der
Gemeinde Niederzier dargestellt.
1.000.000
800.000
600.000
400.000
200.000
0
CO2
CO2 äquivalent
Abbildung 29: CO 2 -äquivalente Emissionen
Der Anteil der einzelnen Gebäude an den CO2-äquivalenten Emissionen geht aus
Abbildung 30 hervor.
500
C O 2-äquivalente E m issionen inf. G asverbrauch
450
C O 2-äquivalente E m issionen inf. S trom v erbrauch
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Abbildung 30: Mittlere jährliche CO 2 -äquivalente Emissionen
Aufgrund des hohen absoluten Stromverbrauches liegen die Emissionswerte der
Gesamtschule mit Turnhalle (Nr. 10 + 11) weit über den Werten der anderen Gebäude.
Für die Gemeinde ist die Kenntnis der Emissionswerte wichtig, da sie diese für ihre
Zielsetzung im Rahmen des Klimaschutzes benötigen (vgl. Kapitel 3.4).
67

4.2.6 Auswertung: Energiekosten
Um die Energiesituation der öffentlichen Liegenschaften auch monetär bewerten zu
können, wurden gleichzeitig zu den Verbrauchswerten die Energiekosten analysiert. Da
die Kostenverteilung im wesentlichen analog zu den Verbrauchsdaten verläuft, werden
im Folgenden nur die wichtigsten Ergebnisse dargestellt. Alle weiteren Diagramme
können dem Anhang I entnommen werden.
In den Abbildungen 31 – 33 sind die mittleren jährlichen Kosten für Heizenergie, Strom
und Wasser der Liegenschaften aufgezeigt.
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
Abbildung 31: Jährliche Kosten: Heizenergieverbrauch (Mittelwerte)
35.000
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
Abbildung 32: Jährliche Kosten: Stromverbrauch (Mittelwerte)
68

4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 33: Jährliche Kosten: Wasserverbrauch (Mittelwerte)
So wie bei den Verbrauchsdaten besteht auch bei den Kosten eine große Bandbreite.
Bei der Addition der Energiekosten und Zusammenfassung der einzelnen
Gebäudegruppen wird deutlich, dass ein Großteil der Kosten auf die Schulen entfällt
(vgl. Abbildung 34).
Aussegnungshallen
0,4%
Soziale Einrichtungen
7,4%
Feuerwehrgerätehäuser
und Bauhof
6,3%
Schulen
59%
12-14
8%
15
9%
Kindergärten
12,3%
10+11
22%
16+17
6%
Bürgerhäuser/
Dorfgemeinschaftshäuser
7,6%
18
14%
Verwaltung und Kultur
7,7%
Abbildung 34: Verteilung der Energiekosten
Dabei machen die Kosten von Gesamtschule und Turnhalle mit ca. 22 % an den
Gesamtkosten den größten Anteil aus.
Um die Kosten der Gebäude vergleichbar zu machen, wurden Kostenkennzahlen
gebildet, welche die spezifischen Energiekosten pro Quadratmeter BGF E aufzeigen (vgl.
Abbildung 35 - 37).
69

18,00
17,00
16,00
15,00
14,00
13,00
12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 35: Heizenergieverbrauch: Kostenkennwert
15,00
14,00
13,00
12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 36: Stromverbrauch: Kostenkennwert
6,00
5,50
5,00
4,50
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Abbildung 37: Wasserverbrauch: Kostenkennwert
70

Mit den Kostenkennwerten können Gebäude gleicher Nutzung parallel zu den
Energiekennzahlen miteinander verglichen werden.
Auffallend ist zum Beispiel, dass der Heizkostenkennwert der Grundschule Hambach
(Nr. 15) annähernd gleich mit dem des Kindergarten Andreashaus ist, obwohl die
Heizenergiekennzahl der Grundschule wesentlich höher ist. Um diese Diskrepanz zu
erklären wurden die spezifischen Energiepreise ermittelt, indem die jährlichen Kosten
durch die Jahresverbrauchzahlen (jeweils Mittelwerte) dividiert wurden (vgl. Abbildung
38 - 40).
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 38: Spezifische Heizenergiekosten 159
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Abbildung 39: Spezifische Stromkosten
159
Die spezifischen Heizenergiekosten der Aussegnungshalle Streffenweg, Ellen (Nr. 49) ist in dieser Aufstellung nicht enthalten.
Der Heizenergieverbrauch liegt im Mittel bei nur ca. 200 kWh/a. Dadurch ergibt sich ein spezifischer Heizenergiepreis von ca.
60 Cent pro kWh.
71

12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 40: Spezifische Wasserkosten
Die Aufstellung der spezifischen Kosten kann von der Gemeinde Niederzier für die
Überprüfung der Energielieferverträge (vgl. Kapitel 3.5.5) genutzt werden. Die
Optimierung der Lieferbedingungen bewirkt eine direkte Entlastung des Haushalts ohne
jegliche Investitionskosten.
Die spezifischen Heizenergiekosten der Grundschule Niederzier (Nr. 12), des
Verwaltungsneubaus (Nr. 2) und des Kindergartens Oberzier (Nr. 20) sind im Vergleich
zu den restlichen Gebäuden auffallend hoch. Für diese Gebäude wurden
Sonderverträge (Contracting) mit den EVU abgeschlossen. Im Einzelfall ist zu prüfen,
ob der Nutzen die höheren Energiekosten rechtfertigt.
In Abbildung 39 ist zu erkennen, dass die spezifischen Stromkosten der Aussegnungshallen
(Nr. 46 – Nr. 50) und des Haus Horn (Nr. 4) unverhältnismäßig hoch sind.
Das liegt daran, dass der absolute Stromverbrauch sehr niedrig ist und somit die festen
Grundkosten stärker ins Gewicht fallen. Aus dem gleichen Grund sind auch die
spezifischen Wasserkosten des Renteigebäudes (Nr. 3) und des Dorfgemeinschaftshauses
Ellen (Nr. 7) so hoch (vgl. Abbildung 40).
Die Kernfragen der Gemeinden beschäftigen sich damit, ob Einsparpotentiale vorhanden
sind, wie hoch sie sind, wo diese zu finden sind und wie sie mobilisiert werden
können. Um sich den Antworten auf diese Fragen anzunähern, wurden die Kosten
ermittelt, die theoretisch eingespart werden können, wenn die Gebäude auf Zielwertniveau
liegen. Bei dieser Betrachtung ist der Kostenaufwand für investive Einsparmaßnahmen
nicht berücksichtigt. Die Einsparpotentiale wurden aus der Differenz von Kennund
Zielwerten auf Basis der spezifischen Energiekosten berechnet 160 und sind in den
Abbildungen 41- 43 ersichtlich.
160
Die Differenz von Kennwert und Zielwert wurde ermittelt, auf die absolute Energiemenge umgerechnet und mit dem
spezifischen Energiepreis multipliziert.
72

8.000
7.500
7.000
6.500
6.000
5.500
5.000
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 41: Heizenergieverbrauch: Theor. Einsparpotentiale bei Zielwerten
19.000
18.000
17.000
16.000
15.000
14.000
13.000
12.000
11.000
10.000
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
Abbildung 42: Stromverbrauch: Theoretische Einsparpotentiale bei Zielwerten
3.000
2.750
2.500
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 43: Wasserverbrauch: Theoretische Einsparpotentiale bei Zielwerten
73

Die größten Kosteneinsparungen liegen in der Reduzierung des Stromverbrauchs von
Gesamtschule und Turnhalle (Nr. 10 + 11). Obwohl die beiden Gebäude nur knapp über
dem Vergleichswert (siehe Abbildung 24) liegen, ist das Einsparpotenzial von mehr als
18.000 € pro Jahr beträchtlich.
Die Gemeinde Niederzier kann die Aufstellung der theoretischen Einsparpotentiale als
Prioritätenliste für genauere Analysen nutzen.
Schon mit der Optimierung der jeweils ersten fünf Gebäude in den Bereichen Heizenergie,
Strom und Wasser könnte die Gemeinde Einsparungen von jährlich etwa
69.400 € erzielen.
Um einen Eindruck über das Gesamteinsparpotential zu erhalten, sind in Abbildung 44
die theoretischen Kostenersparnisse bei Zielwertniveau zusammengefaßt.
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
H eizenergie S t rom W asser Gesamt
Ist- Zu stand [ €/a] 218.558 87. 659 23.264 329.481
Ziel [ €/a] 157.128 37. 816 11.416 206.360
E rsparnis [€/a] 61.430 49. 844 11.848 123.122
Abbildung 44: Theoretische Einsparpotentiale
Bei Betrachtung des Ist-Zustandes wird deutlich, dass die Heizkosten den größten
Anteil an den Energiekosten haben und mit über 60.000 € pro Jahr das größte Einsparpotential
bieten.
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei den angegebenen möglichen Kosteneinsparungen
um rein theoretische Werte. Sie sind für jedes einzelne Gebäude zu prüfen.
Es sind durchaus höhere Einsparpotentiale erreichbar.
Im folgenden Kapitel werden Handlungsempfehlungen für die Gemeinde ausgesprochen,
die es ihr ermöglichen soll, diese Einsparpotentiale zu mobilisieren.
74

4.3 Organisatorische Empfehlungen für die Gemeinde Niederzier
Wie die verbrauchsdatenorientierte Analyse zeigt, sind bei den öffentlichen Gebäuden
der Gemeinde Niederzier große Einsparpotentiale vorhanden.
Nur durch systematisches Vorgehen können diese Einsparpotentiale langfristig
mobilisiert werden. Dazu ist, wie in Kapitel 3 aufgezeigt, die Einrichtung eines KEM
unentbehrlich.
Es wird empfohlen, bei der Einrichtung von KEM folgende Punkte zu beachten:
• Die Grundlagen für die Errichtung einer dauerhaften Stelle müssen geklärt
werden. Dazu gehört, dass die Verwaltungsleitung personellen- und finanziellen
Einsatz bewilligt und die Zuständigkeiten innerhalb der Verwaltung neu geordnet
werden. In diesem Zusammenhang sollten auch klare Zielvorgaben für die
Gesamtstrategie der Gemeinde erarbeitet werden.
• Für Niederzier kann der Personalaufwand für die EM-Stelle mit einer halben
Stelle abgeschätzt werden. Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise ist
davon auszugehen, dass auch ein höherer Personaleinsatz wirtschaftlich
rentabel ist.
• Um eine effiziente Arbeit des Energiebeauftragten zu gewährleisten, sollte eine
spezielle EM-Software angeschafft werden und sämtliche Gebäudedaten zentral
eingepflegt werden (vgl. Kapitel 3.8).
• Die Verbrauchsdatenkontrolle muss koordiniert werden. Dazu sollten zusätzliche
Zwischenzähler installiert werden, um die Energieverbräuche genau zuordnen zu
können. Grundsätzlich ist eine Differenzierung einzelner Verbraucher
anzustreben.
o Burggebäude und Rentei haben nur einen gemeinsamen Stromzähler.
o Kindergarten Andreashaus und Mietwohnung verfügen über einen
gemeinsamen Gaszähler.
o Schulen und Turnhallen müssen zusammen betrachtet werden, da keine
einzelnen Zähler existieren; obwohl es unterschiedliche Gebäude sind.
• Die Verbrauchsdaten von extern genutzten Liegenschaften (z.B. durch Vereine,
Mietwohnungen) sollten zugänglich gemacht und in eine zentrale Gebäudedatei
aufgenommen werden.
• Alle weiteren organisatorischen Empfehlungen, wie die Erstellung von Dienstanweisungen
und die Prüfung von Lieferverträgen sind in Kapitel 3.5 erläutert
und sollten von der Gemeinde in die Praxis umgesetzt werden.
In Niederzier bestehen zur Zeit vier positive Begleitfaktoren, die im Folgenden näher
erläutert werden. Aus diesem Grund sollte mit dem Aufbau von KEM schnellstmöglich
begonnen werden.
75

Verwaltungsreform
Wie in Kapitel 3.1.1 erläutert, müssen alle nordrhein-westfälischen Städte und
Gemeinden laut NKF-Gesetz 161 bis 2009 ihr Rechnungssystem auf die Doppelte
Buchführung umstellen. Niederzier hat in diesem Jahr mit der Umsetzung der Reform
begonnen und ab 2006 wird nur noch die Doppelte Buchführung angewendet werden.
Dadurch ergibt sich die Chance, die Verwaltungsreform für Verbesserungen im Bereich
der energetischen Gebäudebewirtschaftung zu nutzen. Es müssen viele Gebäudedaten
erfasst werden, um die geforderte Eröffnungsbilanz erstellen zu können. Die Vorzüge
einer zentralen Datenablage, wie sie vom KEM erbracht wird, wird in der Verwaltung
nun ersichtlich. Weiterhin werden die Hemmnisse von der Folge des kameralistischen
Haushaltssystems durch die Verwaltungsreform abgebaut. Durch die Budgetierung und
Kosten- und Leistungsrechnung im Zuge der Verwaltungsreform bestehen ökonomische
Anreize, systematisch Energieeinsparmaßnahmen auch im Bereich der energetischen
Gebäudebewirtschaftung durchzuführen.
Gebäudeenergiepässe
Die Erstellung von Gebäudeenergiepässen wird ab 2006 europaweit zur Pflicht.
Während im privaten Sektor Energiepässe für Gebäude nur bei Verkauf oder Neuvermietung
ausgestellt werden müssen, sind Kommunen zur Erstellung von Gebäudeenergiepässen
für einen Großteil ihrer Liegenschaften ab 2006 verpflichtet. Das
Verfahren der Energiepasserstellung ist momentan noch nicht geklärt. Für Bestandsgebäude
zeichnet sich ein verbrauchsorientiertes Verfahren ab.
Energiemanagement bietet der Gemeinde die Möglichkeit, umfassende Kenntnisse
über den energetischen Zustand ihrer Gebäude zu erlangen. Der Impuls für systematische
Einsparmaßnahmen, der durch die Transparenz der Gebäudeenergiepässe zu
erwarten ist, sollte von der Gemeinde genutzt werden, den Stellenwert von energierelevanten
Themen zu erhöhen.
European Energy Award (EEA)
Durch die Teilnahme am EEA werden die Zusammenhänge von Energie, Umwelt und
Kosten thematisiert. Diese Plattform kann für die Einrichtung einer dauerhaften
Energiemanagementstelle genutzt werden. Aus dem Umfeld des Energy-Teams sollte
ein kompetenter Energiebeauftragter ernannt werden.
Verbrauchsorientierte Analyse
Aufgrund der in Kapitel 4.2 durchgeführten Analyse der Liegenschaften wird der
Gemeinde der Einstieg in das EM erleichtert. Die aufwendige Erfassung der Gebäudedaten
wurde mit dieser Arbeit zum Teil erbracht.
161
Vgl. Gesetz über ein Neues Kommunales Finanzmanagement für Gemeinden im Land Nordrhein-Westfalen (Kommunales
Finanzmanagementgesetz NRW – NKFG NRW) vom 16. November 2004
76

5 Planung von Einsparmaßnahmen an exemplarischen
Gebäuden
5.1 Auswahl der Gebäude
In der verbrauchsdatenorientierten Analyse der öffentlichen Liegenschaften der
Gemeinde Niederzier werden Einsparpotentiale in den Bereichen Heizenergie-, Stromund
Wasserverbrauch über eine Kennwert-Zielwert-Abweichung abgeschätzt. Anhand
der Planung von Einsparmaßnahmen für zwei exemplarische Gebäude wird nun
untersucht, ob und mit welchen Maßnahmen diese theoretischen Werte erreicht werden
können.
Bei der Auswahl wird darauf geachtet, dass die Gebäude zwei verschiedene Nutzungsarten
aufweisen. Somit können die Erkenntnisse auf weitere typengleiche Gebäude
übertragen werden.
Der Schwerpunkt der Optimierungsvarianten liegt im Bereich des Heizenergiebedarfs.
Das Hauptkriterium bei der Gebäudeauswahl ist sowohl ein hoher Heizenergieverbrauchskennwert,
als auch ein hoher absoluter Heizenergieverbrauch, da hier hohe
Einsparpotentiale zu erwarten sind (vgl. Abbildung 26 in Kapitel 4.2).
Die Gebäude, die diese Kriterien gleichermaßen erfüllen sind:
• Kindergarten Andreashaus und Mietwohnung (Nr. 19 + 20)
mit 162 : e VHn = 423 kWh/m²a, E VHn = 194.249 kWh/a
• Burggebäude (Nr. 1)
mit 162 : e VHn = 224 kWh/m²a, E VHn = 181.506 kWh/a
• Grundschule Hambach (Nr. 15)
mit 162 : e VHn = 278 kWh/m²a, E VHn = 339.110 kWh/a
• Grundschule Ellen (Nr. 16)
mit 162 : eVHn = 153 kWh/m²a, EVHn = 235.732 kWh/a
• Grundschule Huchem-Stammeln (Nr. 18)
mit 162 : eVHn = 126 kWh/m²a, EVHn = 472.882 kWh/a
162
Vgl. VDI 3807 Blatt 1 – Verbrauchskennwerte, Juni 1994, S. 7:
Mittelwerte, witterungsbereinigt nach VDI 3807 Blatt 1 (G 15m von Würzburg)
mit: EVHn bereinigter Heizenergieverbrauch
evHn bereinigter Heizenergiekennwert, bezogen auf BGF E
77

Der Kindergarten Andreashaus wird demnächst nicht mehr genutzt. In Niederzier liegen
konkrete Planungen für einen Ersatzbau vor. Aus diesem Grund wird auch die Mietwohnung
bereits nicht mehr bewohnt. Da die zukünftige Nutzung des Gebäudes bisher
nicht geklärt ist, werden keine Optimierungsvarianten für diese Liegenschaft erarbeitet,
obwohl sie den höchsten Heizenergieverbrauchskennwert aller Gebäude aufweist.
Aufgrund seiner zentralen Bedeutung für die Gemeinde, wird das Burggebäude für eine
Analyse von Verbesserungsmöglichkeiten ausgewählt. In seiner Funktion als
Demonstrationsobjekt bietet es der Gemeinde die Möglichkeit, öffentlichkeitswirksame
Einsparmaßnahmen durchzuführen.
Als weiteres Objekt wird eine Grundschule ausgewählt. Schulen haben aufgrund ihrer
Multiplikator - Wirkung einen besonders hohen Stellenwert bei Einsparprogrammen (vgl.
Kapitel 3.5.6). Da die Grundschule Hambach im Vergleich zu den beiden anderen
Grundschulen den höchsten Heizenergiekennwert hat, wird sie näher untersucht.
5.2 Berechnungsmethoden und –werkzeuge
Der Energiebedarf richtet sich nach den individuellen Anforderungen, die für das
Gebäude bzw. einzelne Räume bestehen sollen (vgl. Kapitel 2.1).
Um Verbesserungsmaßnahmen für die beiden Gebäude planen und im Vorfeld
bewerten zu können, wird zunächst der Heizwärmebedarf für den Ausgangszustand der
Gebäude und ihrer Nutzung bestimmt. Durch erneute Berechnung des
Heizwärmebedarfs bei veränderten Bedingungen (Varianten) kann dann eine Prognose
für die verschiedenen Maßnahmen aufgestellt werden.
Bei der Berechnung müssen alle Eigenschaften des Gebäudes und seiner Nutzung
beachtet werden, die einen Einfluß auf den Wärmebedarf haben. Neben den
bauphysikalischen Eigenschaften der Gebäudehülle und den Nutzungsanforderungen
(z.B. Temperatur) sind auch die äußeren Klimabedingungen zu berücksichtigen.
Die Möglichkeit, individuelle Randbedingungen festzulegen, bietet eine thermische
Gebäudesimulation. Dazu werden für beide Gebäude virtuelle Gebäudemodelle erstellt.
Die architektonischen Gebäudemodelle werden mit dem CAD-Programm ArchiCAD der
Firma Graphisoft angefertigt. Mit diesem Programm ist es möglich, Gebäude
detailgetreu abzubilden. Über Schnittstellen kann das Gebäudemodell zum Beispiel für
bauphysikalische Berechnungen in anderen Programmen, in denen Bauteilen und
Räumen energierelevante Daten zugewiesen werden können, zur Verfügung gestellt
werden.
Um den Heizwärmebedarf realitätsnah berechnen zu können, sind Gebäudesimulationen,
bei denen Gebäude in verschiedene Zonen eingeteilt werden können,
notwendig. Ein Verfahren, um das thermische Verhalten von Gebäuden unter
verschiedenen Randbedingungen (dynamisch) zu simulieren, bietet die VDI-Richtlinie
78

2067. 163 Für jede einzelne Zone können individuelle Randbedingungen, die den
thermischen Zustand beschreiben, festgelegt werden.
Da es mit dem Programm Visual Energy Center (VEC) der Firma ennovatis möglich ist,
den Heizwärmebedarf von Gebäude nach diesem Verfahren zu berechnen, wurde es
für die Arbeit eingesetzt.
In der zur Verfügung gestellten Software ist sowohl ein Modul zur
Verbrauchsdatenkontrolle (VEC Controlling), als auch das für die Berechnungen
verwendete VEC Planning enthalten. Über das integriete CAD-Werkzeug CADdict
erfolgt die Eingabe des Gebäudemodells. Die Pläne der mit ArchiCAD erstellten
Gebäudemodelle werden als Hintergrundbilder im DWG-Format 164 genutzt. Eine
Möglichkeit das Gebäudemodell zu importieren (z.B. über die IFC-Schnittstelle) 165
bestand in der zur Verfügung gestellten Version nicht, wird aber laut Herstellerangaben
in Zukunft möglich sein.
Den einzelnen Bauteilen werden Materialeigenschaften zugewiesen. Über Profile
werden den verschiedenen Räumen individuelle Randbedingungen in Form von Soll-
Werten für Temperatur, Lüftungsverhalten, relativer Luftfeuchte und innere Gewinne
durch Personenbelegung, Beleuchtung und Gerätenutzung zugeteilt. Räume gleicher
Nutzung werden zu thermischen Zonen zusammengefasst. Die äußeren
Klimabedingungen werden mittels Testreferenzjahren (TRY) des Deutschen
Wetterdienstes (DWD) berücksichtigt.
163
164
165
Vgl. VDI 2067 Blatt 11 Entwurf: Rechenverfahren zum Energiebedarf beheizter und klimatisierter Gebäude, Juni 1998
DWG steht für Drawing
IFC steht für Industrial Foundation Classes
79

5.3 Burggebäude
5.3.1 Gebäudegrunddaten
Objektbeschreibung
Die ehemalige „Burg Niederzier“, welche vollständig von einem Wassergraben
umgeben ist, wird von der Gemeinde als Verwaltungsgebäude genutzt.
Das denkmalgeschützte Gebäude verfügt über zwei Vollgeschosse. Das unbeheizte
Dachgeschoss verfügt über ein ungedämmtes Satteldach und wird zum Lagern von
Akten genutzt. Auch das Untergeschoss, welches teilweise als Gewölbekeller
ausgebildet ist, ist unbeheizt und, bis auf den Heizungskeller, weitgehend ungenutzt.
Neben den Büroräumen der verschiedenen Fachämter ist im Burggebäude ein
Trauzimmer untergebracht. Das Gebäude verfügt über einen Innenhof, der großflächig
verglast ist (vgl. Abbildung 45).
Abbildung 45: Burggebäude - Südansicht und Innenhof
Technische Daten
Aufgrund des hohen Alters sind Gebäudepläne oder Aufzeichnungen über Bauteile und
-materialien weitestgehend nicht verfügbar. Aus diesem Grund war ein Aufmaß des
Gebäudes und eine Abschätzung von Materialien und Bauteilaufbauten notwendig.
Das Burggebäude ist vollständig in schwerer Bauweise aus Naturstein-
Massivmauerwerk erbaut. Die Außenwände sind zwischen 70,5 cm bis ca. 84 cm dick.
Im Bereich der Heizköpernischen beträgt die Wanddicke ca. 30,5 cm. Alle Fenster sind
als Einfachverglasung mit Holzrahmen ausgeführt. Der Anteil der Fensterflächen ist im
Bereich des Atriums besonders groß. Die Zwischendecken des Gebäudes sind bis auf
die oberste Geschossdecke, die nachträglich mit einer 8 cm starken W ärmedämmung
versehen wurde, ungedämmt.
Das Gebäude wird mit einem zwanzig Jahre alten Gasspezialkessel mit
atmosphärischem Brenner beheizt. Über eine Doppelpumpenanlage wird die Wärme
80

über eine obere Verteilung und einen Heizkreis im Gebäude verteilt. Die
Verteilungsrohre sind nur im Bereich des Dachgeschosses gedämmt. Innerhalb der
thermischen Hülle erfolgt die Wärmeverteilung über ungedämmte Rohre im
Außenwandbereich. Die Wärmeübergabe in den einzelnen Räumen erfolgt über
statische Radiatoren, die mit Thermostatventilen ausgestattet sind. Im Bereich der
Verkehrsflächen sind sie als Behördenmodelle mit fixierbarem Einstellungsbereich
ausgeführt. Die Versorgung mit Warmwasser erfolgt dezentral mit elektrischen
Kleinspeichergeräten.
Eine Zusammenstellung der Verbrauchsdaten ist in Anhang II angegeben.
5.3.2 Modellierung des Ist-Zustands
In Abbildung 46 ist das erstellte virtuelle Gebäudmodell des Burggebäudes dargestellt.
Es dient als Grundlage für das mit dem VEC erstellte Gebäudemodell, auf dessen
Modellierung im Folgenden eingegangen wird.
Abbildung 46: Burggebäude - Gebäudemodell
Zunächst werden die Bauteile definiert. Materialien, Schichtaufbauten und
Abmessungen der Bauteile gehen aus Tabelle 17 im Anhang II hervor. Weiterhin
werden die Profile der einzelnen Räume bestimmt. Zum Beispiel wird für die Büros eine
Raumtemperatur von 20°C und für die Verkehrsflächen eine Raumtemperatur von 15°C
81

festgelegt. Alle weiteren gewählten Randbedingungen sind im Anhang I angegeben.
Bei der anschließenden Unterteilung des Gebäudes in thermische Zonen werden die
Räume gleicher Nutzung zusammengefasst. In der Tabelle 5 ist die Zonierung des
Gebäudes dargestellt. In Abbildung 47 sind die beiden Zonen „Büro Ecke“ und
„Verkehrsfläche“ visualisiert.
Nutzfläche
Zone
[m²]
Zone Büro Mitte 222
Zone WC 37
Zone Verkehrsfläche 214
Zone Trauzimmer 49
Zone Teeküche 7
Zone Büro Ecke 208
Zone DG unbeheizt 369
Zone UG unbeheizt 423
Gesamt 1528
Tabelle 5: Zonierung
Abbildung 47: Burggebäude - Zonierung
Die Berechnung des Heizwärmebedarfs wird, wie in Kpitel 5.2 erwähnt, nach dem
Verfahren der VDI 2067 durchgeführt. Folgende Ergebnisse wurden berechnet:
Zone
innere Gewinne
solare Gewinne
Heizwärmebedarf
Transmissionsverluste
Lüftungsverluste
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 41.855 9.124 6.809 46.672 11.116
Zone WC 4.839 39 404 3.558 1.723
Zone
Verkehrsfläche
37.710 240 5.967 36.758 7.158
Zone Trauzimmer 14.145 51 3.071 14.242 3.025
Zone Teeküche 1.059 823 198 1.770 311
Zone Büro Ecke 47.791 6.369 9.683 53.141 10.701
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -902 902
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.192 3.192
Gesamt 147.399 16.645 26.131 152.047 38.128
Tabelle 6: Jahresheizewärmebedarf - Ist-Zustand
Mit den gewählten Randbedingungen ergibt sich ein Jahresheizwärmebedarf von
147.399 kWh/a. Dieser Wert wird als Referenzgröße festgelegt, um den Nutzen
verschiedener Optimierungsvarianten bewerten zu können. Alle gewählten Rand-
82

edingungen werden auch für die Variantenrechnungen beibehalten.
Um die Plausibilität der angesetzten Randbedingungen zu überprüfen, ist der
Jahresheizwärmebedarf nach dem Hüllflächenverfahren (als Handrechnung) und dem
EnEV-Monatsbilanzverfahren (DIN V 4108-6) 166 im VEC berechnet worden (vgl.
Anhang II). Die Ergebnisse der Berechnungen sind in Tabelle 7 dargestellt.
Heizwärm ebedarf Handrechnung VEC (4108-6)
kWh/a 176.223 150.831
Tabelle 7: Jahresheizwärmebedarf nach Monatsbilanzverfahren
Während bei der Handrechnung nach dem Hüllflächenverfahren relativ hohe
Abweichungen von ca. 16 % zu verzeichnen sind, liegt das Ergebnis bei der
Berechnung im VEC nach DIN V 4108-6 im Bereich der nach VDI 2067 berechneten
Werte. Auf eine Validierung des Gebäudemodells wird verzichtet, da sie den Rahmen
dieser Arbeit sprengen würde.
5.3.3 Optimierungsvarianten
Anhand von Gebäudebegehungen und im Dialog mit den Gebäudenutzern und einem
Energieberater der Energieagentur NRW wurden offensichtliche wärmetechnische
Schwachstellen des Burggebäudes ausgemacht. Daraufhin wurden mögliche
Einsparmaßnahmen als Varianten im Gebäudemodell erstellt und der jeweilige
Heizwärmebedarf nach VDI 2067 167 mit identischen Randbedingungen des
Ausgangszustands (Referenzbedarf) berechnet. Die Beschreibung, Auswertung und
Wirtschaftlichkeitsberechnung findet in den folgenden Kapiteln statt. Die einzelnen
Berechnungen sind dem Anhang II zu entnehmen.
Für die Kostenschätzungen werden Erfahrungswerte von vergleichbaren Maßnahmen,
die in der Praxis umgesetzt wurden, herangezogen. Für die konkrete Planung von
Einsparmaßnahmen sollte die Gemeinde diese Werte mit realen Angeboten abgleichen.
166
167
Vgl. DIN V 4108-6: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Juni 2003
Vgl. VDI 2067 Blatt 10 Entwurf: Energiebedarf beheizter und klimatisierter Gebäude, Juni 1998
83

Variante 1: Fensteraustausch
Im Bereich des Atriums und im übrigen Außenwandbereich
verfügt das Burggebäude über große
Fensterflächen (124 m² bzw. 115 m² ). Die denkmalgeschützten
Sprossenfenster (vgl. Abbildung
48) bestehen aus Einfachverglasung mit Holzrahmen.
Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-
Wert) wird mit 5,0 W/m²K angesetzt. Die großen
Flächenanteile und die erhebliche Differenz zu U-
Werten von Wärmeschutzverglasungen (

Generell ist bei der Innendämmung
die Tauwasserbildung zu beachten.
Daher wird für die gewählte Konstruktion
eine Dampfbremse aus PA-
Folie (äquivalente Luftschichtdicke s d
= 50 m) vorgesehen. Der Schichtaufbau
der innengedämmten Wand
und das Ergebnis der feuchtetechnischen
Untersuchung geht aus
Abbildung 49 hervor. Der Heizwärmebedarf
von Variante 2 ist der
Tabelle 9 zu entnehmen.
Abbildung 49: Innendämmung der Heizkörpernischen
innere Gewinne
solare Gewinne
Transmissions
-verluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
138.501 16.517 25.361 142.463 37.916
Tabelle 9: Jahresheizwärmebedarf - Variante 2
Da bei dieser Variante ein zusätzlicher Platzbedarf hinter den Heizkörpern von ca. 13
cm besteht, ist es bei einigen Fensternischen notwendig, die Heizkörper zu versetzen.
Neben den Materialkosten müssen auch die Kosten für ein Entleeren und
anschließendes Befüllen der gesamten Heizungsanlage einbezogen werden. Diese
Kosten werden mit 60 € / m² kalkuliert. 171 Eine günstige Alternative besteht im
Anbringen von Fertigteilen in Eigenregie (z.B. durch den Hausmeister). Im Hinblick auf
eine langfristig qualitativ hochwertige Ausführung, welche die prognostizierten
Einsparungen erfüllt, wird allerdings die erstgenannte Lösung favourisiert.
Variante 3: Glasdach Atrium
Wie bereits erwähnt, weist die Fassadenfläche des ca. 48 m² großen Innenhofs,
welcher sich über zwei Geschosse erstreckt, einen hohen Verglasungsanteil auf. Eine
Möglichkeit den baulichen Wärmeschutz zu verbessern bietet die Schaffung einer
„zweiten Haut“ in Form einer Glasüberdachung des Innenhofs. Dabei bleibt der
Innenhof als unbeheizter Bereich bestehen und fungiert als Pufferzone zu den
angrenzenden Räumen. Bei der Konstruktion ist dabei zu beachten, dass dem
sommerlichen Wärmeschutz durch Verschattungs- oder Belüftungselemente Rechnung
getragen wird. Ein Vorteil dieser Variante ist, dass ein zusätzlicher Raum entsteht. Mit
171
Angesetzte Kosten: Material: 30 €/m²; Lohn: 34 €/h x 1h/ Heizkörpernische x 1 Heizkörpernische/1,12m² = 30 €/m²;
Vgl. a. Institut für Wohnen und Umwelt (IWU), Wärmedämmung von Außenwänden, 2005, S. 6; im Internet (17.09.2005):
www.iwu.de/datei/espi/espi11.pdf
85

einem angenommenen U-Wert von 2,0 W/m²K der Dachkonstruktion (Zweischeiben
Wärmeschutzverglasung mit thermisch getrenntem Aluminiumrahmen) wirkt sich diese
Variante folgendermaßen auf den Jahresheizenergiebedarf des Gebäudes aus:
innere Gewinne
solare Gewinne
Transmissions
-verluste
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
124.464 16.622 21.635 123.416 39.306
Tabelle 10: Jahresheizwärmebedarf - Variante 3
Die Kosten orientieren sich an den Baukosten von Wintergärten vergleichbarer Größe
und werden mit 22.000 € abgeschätzt. 172 Die Wirtschaftlichkeitsberechnung erfolgt in
Kapitel 5.3.4.
Variante 4: Kombination der Varianten 1-3
Die Variante 4 stellt eine Kombination der zuvor genannten Varianten dar. Auf den
Wassergrabenseiten erfolgt ein Austausch der Außenfenster und eine Innendämmung
der Heizkörpernischen. Das Atrium wird, wie in Variante 3, mit einem Glasdach
versehen. Die Wände und Fenster im Bereich des Innenhofs bleiben im Ist-Zustand. Die
Berechnungsergebnisse sind in Tabelle 11 dargestellt.
innere Gewinne
solare Gewinne
Transmissions
-verluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
99.382 17.110 14.671 92.762 38.403
Tabelle 11: Jahresheizwärmebedarf - Variante 4
Variante 5: Kesselaustausch
Der Konstanttemperaturkessel im Burggebäude ist mit einem Alter von 20 Jahren am
Ende seiner technischen Lebensdauer und sollte in der nächsten Zeit ausgetauscht
werden. In dieser Variante wird näherungsweise ermittelt, wie sich der Austausch
gegen einen Gasbrennwertkessel auf den Heizenergiebedarf des Gebäudes auswirkt.
Dazu wird der Jahresnutzungsgrad des bestehenden Kessels mit 85 % (η1 = 0,85) und
der des Brennwertkessels mit 105 % (η2 = 1,05) abgeschätzt. 173 Um die Vergleichbarkeit
mit den anderen Varianten zu gewährleisten, wird die Differenz des Heizenergiebedarfs
∆Q auf Basis des Heizwärmebedarfes Qh des Ist-Zustands ermittelt:
Q h
Q
∆Q
= − h
147.399 147.399
∆Q = − = 33. 031 kWh/a
0,85 1,05
1 2
Gleichung 6: Differenz des Heizenergiebedarfs infolge Kesselaustausch
172
173
Vgl. Schmitz, Krings, Dahlhaus, Meisel, Baukosten 2002, S. 234
Vgl. Institut für Wohnen und Umwelt (IWU), Niedertemperatur- und Brennwertkessel, 2005, S. 5; im Internet (17.09.2005):
www.iwu.de/datei/espi/espi12.pdf
86

Somit kann durch den Kesselaustausch eine Reduzierung des Jahresheizenergiebedarfs
von ca. 19 % prognostiziert werden. Für die Wirtschaftlichkeitsberechnung wird
ein Gas-Brennwertkessel mit einer Leistung von 100 kW und einer Investitionssumme
von 15.000 € gewählt. Damit wird berücksichtigt, dass der Wärmebedarf aufgrund
baulicher Maßnahmen gesenkt werden kann.
5.3.4 Auswertung
Zusammenfassend sind die Ergebnisse der Variantenberechnungen 1 - 4 in Abbildung
50 dargestellt. Variante 5 bezieht sich auf den Heizenergiebedarf und ist daher nicht mit
aufgeführt.
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
147.399
110.891
138.501
124.464
99.382
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Ist-Zustand Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4
Abbildung 50: Jahresheizwärmebedarf: Ist-Zustand und Varianten
Anhand der Abbildung wird deutlich, dass mit der Variante 4 die größten Einsparpotentiale
erzielt werden können. In der folgenden Wirtschaftlichkeitsberechnung
werden die Varianten nach verschiedenen Sichtweisen auf ihre Umsetzungstauglichkeit
untersucht (vgl. Kapitel 3.6):
• Statische Amortisationsrechnung
• Annuitätenmethode
• Vergleich von Einsparkosten und mittleren Energiekosten
Die Wirtschaftlichkeitsberechnungen der baulichen Maßnahmen werden einheitlich für
eine Lebensdauer der Maßnahme von 30 Jahren durchgeführt. Der Heizungsanlage
wird eine technische Lebensdauer von 20 Jahren zugrunde gelegt. Bei den
dynamischen Berechnungsmethoden wird der Kalkulationszinssatz mit 4 % und die
jährliche Preissteigerungsrate von Erdgas mit 3 % angesetzt. Die einzelnen
Berechnungen können dem Anhang II entnommen werden.
87

Die Ergebnisse der Berechnungen sind in Tabelle 12 angegeben.
Statische
Amortisationszeit
Annuitäten
Einsparkosten
[a] [€/a] [ct/kWh]
Variante 1 74 -4.158 19,64
Variante 2 18 125 4,85
Variante 3 25 117 6,50
Variante 4 41 -1.656 10,80
Variante 5 10 1.012 3,34
aktueller Energiepreis: 4,56
n = 30 Jahre; i = 4%: (Variante 1-4)
mittlerer Energiepreis bei s = 3 %: 6,83
mittlerer Energiepreis bei s = 5 %: 9,21
n = 20 Jahre; i = 4%: (Variante 5)
mittlerer Energiepreis bei s = 3 %: 6,07
mittlerer Energiepreis bei s = 5 %: 7,43
Tabelle 12: Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Aufgrund der hohen Investitionskosten weist Variante 1 die höchste Amortisationszeit
auf. Sie liegt ausserhalb der Lebensdauer der Maßnahme und ist somit als nichtwirtschaftlich
einzustufen. Die Unwirtschaftlichkeit der Maßnahme drückt sich auch in
den jährlich aufzuwendenden Beträgen von 4.158 € und den hohen Einsparkosten von
19,64 ct/kWh aus. Diese können auch bei einer jährlichen Preissteigerungsrate von 5 %
nicht ausgeglichen werden.
Wirtschaftlich wird diese Maßnahme erst, wenn im Zuge von baulichen Sanierungsmaßnahmen
ein Fensteraustausch ohnehin notwendig wird. Dabei sollte darauf
geachtet werden, dass Fenster mit möglichst guten energetischen Eigenschaften (U-
Wert < 1,5 W/m²K) verwendet werden.
Durch die Innendämmung der Heizkörpernischen (Variante 2) kann der Heizenergiebedarf
von 147.399 kWh/a um ca. 6 % auf 138.501 kWh/a gesenkt werden. Die
statische Amortisationszeit dieser Maßnahme beträgt 18 Jahre, sie ist langfristig
wirtschaftlich. Bei einer Nutzungszeit von 30 Jahren sind jährliche Einsparungen von ca.
125 € zu veranschlagen. Bei einem Vergleich der Einsparkosten zu den mittleren
Energiekosten wird festgestellt, dass die Dämmung der Heizkörpernischen bei einer
erwarteten Preissteigerung von jährlich 3 % wirtschaftlich ist.
Die Heizkörpernischen sind die Haupt-Schwachstellen des Gebäudes. Sie wirken sich
besonders negativ auf den thermischen Komfort innerhalb des Gebäudes aus.
Die Glasdach-Variante hat eine Amortisationszeit von 25 Jahren. Mit Annuitäten von ca.
117 € und den Einsparkosten von 6,5 ct/kWh, ist sie schon bei geringer Energiepreissteigerung
wirtschaftlich.
88

Durch die Kombinationsvariante reduziert sich der Heizenergiebedarf um etwa 1/3 auf
berechnete 99.382 kWh/a. Aufgrund einer Amortisationszeit von 41 Jahren und
jährlichem mittleren Kostenaufwand von etwa 1.656 € ist sie jedoch nicht wirtschaftlich.
Erst ab einer jährlichen Energiepreissteigerung von ca. 6 % wird das Maßnahmenpaket
wirtschaftlich interessant.
Variante 5 hat mit 10 Jahren die kürzeste Amortisationszeit der untersuchten Varianten.
Bei einer Nutzungszeit von 20 Jahren sind Annuitäten von ca. 1.000 € pro Jahr
erreichbar. Die Einsparkosten von 3,34 Cent pro Kilowattstunde liegen schon heute
unter dem Energiepreis.
Zusätzliche Einsparungen liegen bei den geringeren Jahresgrundpreisen durch die
geringere Anschlußleistung. Bei dem vorhandenen Kessel fällt ein jährlicher Grundpreis
von 1559,28 € an. Bei einem Austausch der Heizungsanlage können aufgrund des
geringeren Grundpreises zusätzlich ca. 445 € pro Jahr eingespart werden. 174 Bei einem
Brennwertkessel sind außerdem um 1,5 % niedrigere Wartungs- und Reperaturkosten
anzusetzen. 175 Eine Realisierung der Maßnahme sollte schnellstmöglich von der
Gemeinde erfolgen.
Da davon ausgegangen werden kann, dass die Gemeinde Niederzier das Burggebäude
noch sehr lange Zeit nutzen wird, sind auch Investitionen, die eine lange Amortisationszeit
aufweisen, empfehlenswert. Energetische Sanierungsmaßnahmen schützen die
denkmalgeschützte Bausubstanz. „Die Wahrung der historischen Bausubstanz ist
oberstes Gebot.“ 176
174
Jahresgrundpreis vorhandener Kessel: 0,73 €/(kW x Monat) x 12 Monate/a x 178 kW (bereitgestellte Leistung) = 1559,28 €/a;
Jahresgrundpreis neuer Kessel: 0,73 €/(kW x Monat) x 12 Monat/a x 127 kW (angen. bereitgestellte Leistung) = 1113,77 €/a
175
Vgl. VDI 2067 Blatt 1 – Grundlagen und Kostenberechnung, 2000, S. 22
176
Gerner, M. (Hrsg.), Klimaschutz und Denkmalschutz, 1998, S. 30
89

5.4 Grundschule Hambach
5.4.1 Gebäudegrunddaten
Objektbeschreibung
Die Grundschule Hambach wurde 1951 als eingeschossiger Bau mit Satteldach
errichtet. Nachträglich wurde ein Anbau, in dem ein Lehrschwimmbecken untergebracht
ist, hinzugefügt. Das Schulgebäude besteht aus zwei Abschnitten. In einem Teil ist
neben zwei Klassenräumen die Turnhalle lokalisiert und im anderen Abschnitt befinden
sich neben den anderen Klassenräumen die Sanitärbereiche. Dieser Gebäudeabschnitt
ist unterkellert. Im Untergeschoss sind, neben der Heizungsanlage, die Duschen und
Umkleideräume für Turn- und Schwimmhalle eingerichtet. Durch den Duschraum
gelangt man zur Schwimmhalle. Beide Gebäudeabschnitte sind mit einem vollständig
verglasten Übergang verbunden. Insgesamt hat die Grundschule eine beheizte
Grundfläche (BGF E ) von 1.220 m². Darin sind ca. 300 m² der Turnhalle und ca. 200 m²
der Schwimmhalle enthalten. Die Beckenoberfläche des Lehrschwimmbeckens beträgt
72 m².
Abbildung 51: Grundschule Hambach
Technische Daten
Die Schule ist in Massivbauweise mit Wanddicken von ca. 38 cm erbaut. Alle Fenster
sind als Isolierverglasungen mit thermisch getrennten Aluminiumrahmen ausgeführt.
Eine Ausnahme bilden die Kellerfenster, die aus Einfachverglasung mit Holzrahmen
bestehen. Die Längswände der Turnhalle sind großflächig mit Glasbausteinen verglast.
Die Decke zum unbeheizten Dachgeschoss ist mit einer Wärmedämmung versehen, die
sich jedoch nicht vollflächig über den gesamten Deckenbereich erstreckt (vgl.
Abbildung 53).
90

Die komplette Heizungsanlage wurde 1999 im Rahmen eines Contracting-Vertrages
saniert und ein Brennwertkessel mit einer Leistung von 225 kW installiert. Auch die
Lüftungsanlage des Lehrschwimmbeckens und des Duschraums sowie die
Duscharmaturen wurden in den letzten Jahren erneuert. Das Duschwasser wird über
eine thermische Solaranlage mit einem 500 l Speicher bereitgestellt. Nach Begehung
und Rücksprache mit einem externen Energieberater der Energieagentur NRW ist
festzustellen, dass sich die gesamte Anlagentechnik in einem guten Zustand befindet
und kaum optimiert werden kann.
Die Wärmeübergabe in den einzelnen Räumen erfolgt über statische Radiatoren, die
mit Thermostatventilen ausgestattet sind.
5.4.2 Modellierung des Ist-Zustands
Analog zum Burggebäude werden auch bei der Grundschule Hambach
Optimierungsvarianten nur im Bereich der Heizenergie erarbeitet. In Abbildung 52 ist
das virtuelle Gebäudemodell der Grundschule dargestellt. Informationen zu den
einzelnen Bauteilen und Profilen sind im Anhang II angegeben.
Abbildung 52: Grundschule Hambach – Gebäudemodell
Das Gebäude wurde in elf thermische Zonen unterteilt, deren Flächen und
Eigenschaften ebenfalls dem Anhang II entnommen werden können. Bei der
Berechnung nach VDI-Richtlinie 2067 ergibt sich ein Jahresheizwärmebedarf von:
91

Zone
Heizwärme- innere Gewinne solare Gewinne Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
[kWh/a] [kWh/a] verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -999 999 0
Zone Verkehrsfläche 52.290 972 9.791 54.210 8.843 0
Zone Turnhalle 62.862 8.368 4.661 61.980 13.911 0
Zone Technik 0 0 0 -123 123 0
Zone Umkleide 9.199 442 621 8.350 1.911 0
Zone Schwimmbad 123.846 4.469 11.501 122.822 16.994 11.329
Zone WC 13.622 493 1.624 13.244 2.494 0
Zone Duschen 15.839 297 1.286 15.187 2.235 0
Zone Keller unbeheizt 0 0 392 -2.933 3.325 0
Zone Klassen West 34.616 10.822 4.395 42.093 7.740 0
Zone Klassen Ost 15.301 3.680 1.325 16.570 3.736 0
Gesamt 327.575 29.543 35.595 330.402 62.312 11.329
Tabelle 13: Jahresheizwärmebedarf - Ist-Zustand
Der Jahresheizwärmebedarf beträgt 327.575 kWh pro Jahr. Bei der Berechnung nach
DIN V 4108-6 177 ergibt sich keine nennenswerte Abweichung (327.192 kWh/a). Eine
Validierung des Gebäudemodells wird nicht durchgeführt (vgl. Kapitel 5.3.2).
5.4.3 Optimierungsvarianten
Bei den Optimierungsvarianten werden zwei wärmetechnische Schwachstellen des
Gebäudes untersucht: Die unzureichend gedämmte Geschossdecke und die
wärmetechnischen Mängel der Turnhalle.
Variante 1: Dämmung der oberen Geschossdecke
Abbildung 53: GS Hambach – Dachboden
In Abbildung 53 ist ein Ausschnitt des
Dachbodens in seinem momentanen Zustand
abgebildet. Eine Wärmedämmung des oberen
Abschlusses der thermischen Hülle ist
unzureichend vorhanden. Dadurch geht eine
große Menge der aufsteigenden Wärme
verloren. Bei Variante 1 wurde die Differenz
des Heizenergiebedarfs infolge einer Wärmedämm-Maßnahme
der oberen Geschossdecke
untersucht. Dazu wurde im Modell eine
Wärmedämmung der Wärmeleitfähigkeitsgruppe
040 178 von 20 cm vorgesehen.
177
Vgl. DIN V 4108-6: Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden, Juni 2003
178
Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLGr) 040: λ = 0,04 W/mK
92

Die Berechnungsergebnisse sind im Folgenden dargestellt.
innere Gewinne
solare Gewinne
Transmissions
-verluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
Wärmerückgewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
304.657 28.862 34.647 306.669 61.498 11.329
Tabelle 14: Jahresheizwärmebedarf - Variante 1
Durch diese Maßnahme kann ein Rückgang des Heizwärmebedarfs von ca. 7 %
prognostiziert werden. Die Wirtschaftlichkeitsberechnung erfolgt in der Auswertung. Die
Kosten für die Dämm-Maßnahme werden mit 20 € /m² kalkuliert. 179
Variante 2: Austausch der Glasbausteine der Turnhalle
Die großflächigen Glasbausteinelemente wirken sich zweierlei negativ auf die Energiebilanz
der Grundschule aus. Zum einen entstehen hohe Transmissionswärmeverluste
durch den hohen U-Wert von 6 - 7 W/m²K 180 , zum anderen mindern die Glasbausteine
die Tageslichteinstrahlung. Dadurch besteht ein hoher Strombedarf, um die Turnhalle
künstlich zu beleuchten. Einen weitereren Schwachpunkt im Außenwandbereich der
Turnhalle stellen die Heizkörperabdeckungen
durch Holzpaneelen dar. Die Wärmeverteilung
ist dadurch stark behindert und ein Großteil der
Wärme kann nicht genutzt werden. Es ist zu
empfehlen, die Heizkörperabdeckungen
schnellstmöglich zu entfernen. Diese
Maßnahme erfordert keine Investitionen und
kann in Eigenregie durchgeführt werden.
Generell sollte im Bereich der Turnhalle die
Umstellung auf eine Strahlungsheizung in
Betracht gezogen werden. Ein Austausch der
Glasbausteine gegen Isolier- / Sicherheitsverglasung
mit einem angesetzten U-Wert von
1,5 W/m²K wird mit Kosten von 235 €/m²
veranschlagt und liefert den in Tabelle 15
aufgeführten Heizwärmebedarf.
Abbildung 54: Außenwand Turnhalle
innere Gewinne
solare Gewinne
Transmissions
-verluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
Wärmerückgewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
310.705 29.136 34.867 317.433 57.275 10.591
Tabelle 15: Jahresheizwärmebedarf - Variante 2
179
180
Vgl. Schmitz, Krings, Dalhausen, Meisel, Baukosten 2002, 2002, S. 128; Anmerkung: Aufgrund der großen Fläche und anhand
von abweichenden Praxiserfahrungen ist der Wert angeglichen worden.
Für die Berechnung wurde ein u-Wert von 6,33 W/m²K angenommen.
93

5.4.4 Auswertung
Die Ergebnisse der Variantenberechnungen und der Bezug zum Ist-Zustand sind der
Abbildung 55 zu entnehmen.
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
327.575
304.657 310.705
0
Ist-Zustand Variante 1 Variante 2
Abbildung 55: Jahresheizwärmebedarf - Ist-Zustand und Varianten
Die errechnete Reduktion des Heizwärmebedarfs der beiden Varianten fällt im
Vergleich zum absoluten Jahresheizwärmebedarf relativ gering aus. Größere
Einsparungen wären mit hoch-investiven Maßnahmen, wie zum Beispiel einer Wärmedämmung
der gesamten Fassadenfläche, zu erreichen. Bei einer anstehenden Außenputzsanierung
sollte die Gemeinde in jedem Fall eine entsprechende Maßnahme
prüfen. Bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird nach gleichem Schema, wie beim
Burggebäude, vorgegangen. Auch für die betrachteten Varianten der Grundschule
Hambach werden Amortisationszeiten, Annuitäten und Einsparkosten ermittelt. Die
Maßnahmen werden mit einer Lebensdauer von 30 Jahren angesetzt. Bei der
Annuitätenmethode wird mit einem vierprozentigen Jahreszinssatz und einer mittleren
Preissteigerungsrate von 3 % gerechnet. Für den Einsparkosten-Energiekosten-
Vergleich wird der mittlere Energiepreis für Preissteigerungsraten von sowohl 3 % als
auch 5% ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 16 aufgelistet.
94

Statische
Amortisationszeit
Annuitäten
Einsparkosten
[a] [€/a] [ct/kWh]
Variante 1 13 1.042 3,95
Variante 2 19 437 5,91
aktueller Energiepreis: 5,46
mittlerer Energiepreis bei s = 3 %: 8,18
mittlerer Energiepreis bei s = 5 %: 11,03
n = 30 Jahre; i = 4%
Tabelle 16: Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnungen
Beide untersuchten Varianten liegen mit 13 bzw. 19 Jahren im Bereich der langfristigen
Wirtschaftlichkeit.
Variante 1 verspricht mit Annuitäten von über 1.000 € pro Jahr den höchsten
finanziellen Nutzen für die Gemeinde Niederzier. Die Dämmung der Geschossgedecke
weist Einsparkosten von 3,95 ct/kWh, die schon heute unter dem aktuellen Energiepreis
liegen, auf.
Variante 2 ist bereits bei minimal steigenden Energiepreisen ebenfalls wirtschaftlich.
Die beiden genannten Versionen sind kombinierbar. Mit der Umsetzung dieser leicht
realisierbaren Maßnahmen ist es der Gemeinde möglich, Kosten von ca. 1.500 € pro
Jahr einzusparen.
95

6 Fazit und Ausblick
In dieser Arbeit sind die wesentlichen Facetten des Kommunalen Energiemanagements
behandelt worden. Am Beispiel der Gemeinde Niederzier wurde untersucht, ob und wie
die Umsetzung von KEM in kleineren Kommunen möglich ist.
Der theoretische Teil gibt zunächst einen Überblick über die Inhalte und Zusammenhänge
von KEM. Anschließend wird im praktischen Teil geprüft, ob der Aufbau eines
KEM für die Gemeinde Niederzier zweckdienlich ist. Die verbrauchsdatenorientierte
Analyse der öffentlichen Gebäude steht dabei im Vordergrund und ist in Kapitel 4.2 dargestellt.
Mit dem Ziel, für die Gemeinde Vorschläge für energetische Sanierungsmaßnahmen
zu entwickeln, wurden exemplarisch an zwei Gebäuden Einsparmaßnahmen
erarbeitet.
Die Bewältigung der Probleme infolge der globalen Klimaerwärmung und Ressourcenknappheit
sind die großen Herausforderungen der Zukunft. Sie erfordern eine
Veränderung des gesamten Energieversorgungssystems und einen weitreichenden
Umdenkprozeß. In der Arbeit wurde die wichtige Rolle der Kommunen und ihre
Handlungsmöglichkeiten im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung aufgezeigt. Die
Schwierigkeiten bei der Umsetzung von Einsparmaßnahmen auf kommunaler Ebene
zeigen, dass nur mit einem dauerhaften KEM effektiv und langfristig eine Entlastung
von Ökologie und Ökonomie möglich ist.
Die verbrauchsdatenorientierte Analyse hat gezeigt, dass hohe Einsparpotentiale vorhanden
sind, die auch für eine kleinere Gemeinde wie Niederzier eine eigene Energiemanagementstelle
rechtfertigen. Der Vergleich von Energiekennzahlen hat sich dabei
für eine erste energetische Beurteilung als gutes Instrument erwiesen. Es ist zu
begrüßen, dass sich ein einheitliches Verfahren bei der Ermittlung von Energiekennzahlen
abzeichnet und dadurch der Stichprobenumfang der Vergleichswerte stetig
steigt. Grundsätzlich sollte jedoch beachtet werden, dass bei diesem Vergleich keine
individuellen Gebäudeeigenschaften erfasst werden können.
Mit der Zielsetzung der Gemeinde eine Datengrundlage als Ergebnis der
Untersuchungen überlassen zu können, wurden die Daten in MS Excel abgelegt, aufbereitet
und ausgewertet. Sie können von der Gemeinde in eine Spezialsoftware, deren
Anschaffung in jedem Fall empfehlenswert ist, übertragen werden.
Die aufgezeigten Optimierungsvarianten stellen für die Gemeinde erste Ansatzpunkte
für die Einsparung von Energie und Kosten dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden bei
der Planung von Verbesserungsvarianten die Möglichkeiten von virtuellen Gebäudemodellen
genutzt.
Die Gemeinde Niederzier hat gute Voraussetzungen, ein erfolgreiches KEM zu
realisieren. Aufgrund der günstigen Begleiterscheinungen (EEA-Teilnahme, Verwaltungsreform,
Gebäudeenergiepässe) ist eine baldige Umsetzung empfehlenswert.
96

Anhang
Anhang I: Verbrauchsdatenanalyse S. 98-110
Anhang II: Optimierungsvarianten S. 111-126
Liste der Liegenschaften S. 127
97

ANHANG I: VERBRAUCHSDATENANALYSE
Witterungsbereinigung
2.500
G15 W ürzburg langjähriges Mittel Würzburg G15 Düsseldorf langjähriges Mittel Düsseldorf
2.400
2.300
2.200
2.100
2.000
1.900
1.800
1.700
1.600
1.500
Juli 00- Juni 01 Juli 01- Juni 02 Juli 02- Juni 03 Juli 03- Juni 04
Abbildung 56: Heizgradtage nach VDI 3807
270
d Würzburg l angjähriges Mi ttel W ürzburg d Düsseldorf langjähriges M i ttel Düsseldorf
260
250
240
230
220
210
200
Juli 00- Ju ni 01 Juli 01- Juni 02 Juli 02- Juni 03 Juli 03- Ju ni 04
Abbildung 57: Heiztage nach VDI 3807
98

Heizenergieverbrauch
600.000
550.000
500.000
HE 2000/2001 tatsächlich
HE 2000/2001 witterungsbereinigt
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Abbildung 58: Heizenergieverbrauch 2000/2001
600.000
550.000
500.000
HE 2001/2002 tatsächlich
HE 2001/2002 witterungsbereinigt
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Abbildung 59: Heizenergieverbrauch 2001/2002
600.000
550.000
500.000
HE 2002/2003 tatsächlich
HE 2002/2003 witterungsbereinigt
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Abbildung 60: Heizenergieverbrauch 2002/2003
99

600.000
550.000
500.000
HE 2003/2004 tatsächlich
HE 2003/2004 witterungsbereinigt
450.000
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Abbildung 61: Heizenergieverbrauch 2003/2004
600000
550000
500000
tatsächlicher Heizenergieverbrauch (Mittelwerte)
Heizenergieverbrauch witterungsbereinigt nach
VDI 3807-1 (M ittelwerte)
450000
400000
350000
300000
250000
200000
150000
100000
50000
0
Abbildung 62: Absoluter Heizenergieverbrauch (Mittelwerte)
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Abbildung 63: Heizenergieverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte)
100

Heizenergiekosten
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
Abbildung 64: Jährliche Kosten Heizenergie (Mittelwerte)
18,00
17,00
16,00
15,00
14,00
13,00
12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 65: Heizenergie-Kostenkennwerte (Mittelwerte)
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 66: Spezifischer Heizenergiekosten (Mittelwerte)
101

Heizenergieverbrauch: Bewertung
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
H eizenergieverbrauchskennwert
Vergleichswert
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Abbildung 67: Heizenergieverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
H eizenergiev erbrauchskennwert
Z ielwert
400
375
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
Abbildung 68: Heizenergieverbrauch: Kenn- und Zielwerte
350
325
300
275
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25
0
-25
-50
Abbildung 69: Heizenergieverbrauch: Abweichung vom Zielwert
102

Stromverbrauch
240.000
220.000
Stromverbrauch 2000/2001
200.000
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Abbildung 70: Absoluter Stromverbrauch 2000/2001
240.000
220.000
Stromverbrauch 2001/2002
200.000
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Abbildung 71: Absoluter Stromverbrauch 2001/2002
240.000
220.000
Stromverbrauch 2002/2003
200.000
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Abbildung 72: Absoluter Stromverbrauch 2002/2003
103

240.000
220.000
Stromverbrauch 2003/2004
200.000
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Abbildung 73: Absoluter Stromverbrauch 2003/2004
220.000
200.000
Stromverbrauch Mittelwerte
180.000
160.000
140.000
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0
Abbildung 74: Absoluter Stromverbrauch (Mittelwerte)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Abbildung 75: Stromverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte)
104

Stromkosten
35.000
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
Abbildung 76: Jährliche Kosten: Stromverbrauch (Mittelwerte)
15,00
14,00
13,00
12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 77: Stromverbrauch-Kostenkennwerte (Mittelwerte)
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
Abbildung 78: Spezifischer Stromkosten (Mittelwerte)
105

Stromverbrauch: Bewertung
120
100
S t rom verbrauchskennwert
V ergleichswert
90
100
80
80
70
60
60
50
40
40
30
20
20
10
0
0
Abbildung 79: Stromverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte
120
100
Strom v erbrauchskennwert
Zi elwert
90
100
80
80
70
60
60
50
40
40
30
20
20
10
0
0
Abbildung 80: Stromverbrauch: Kenn- und Zielwerte
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
Abbildung 81: Stromverbrauch: Abweichnung vom Zielwert
106

Wasserverbrauch
2.750
2.500
W asserverbrauch 2000/2001
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 82: Absoluter Wasserverbrauch 2000/2001
2.750
2.500
Wasserverbrauch 2001/2002
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 83: Absoluter Wasserverbrauch 2001/2002
2.750
2.500
W asserverbrauch 2002/2003
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 84: Absoluter Wasserverbrauch 2002/2003
107

2.750
2.500
W asserverbrauch 2003/2004
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 85: Absoluter Wasserverbrauch 2003/2004
2.750
2.500
Wasserverbrauch Mittelwerte
2.250
2.000
1.750
1.500
1.250
1.000
750
500
250
0
Abbildung 86: Absoluter Wasserverbrauch Mittelwerte
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 87: Wasserverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte)
108

Wasserkosten
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 88: Jährliche Kosten: Wasserverbrauch (Mittelwerte)
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Abbildung 89: Wasserverbrauch-Kostenkennwert (Mittelwerte)
12,00
11,00
10,00
9,00
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Abbildung 90: Spezifischer Wasserkosten (Mittelwerte)
109

Wasserverbrauch: Bewertung
4.000
3.500
W asserv erbrauchskennwer t
Vergleichswert
4.000
3.500
3.000
3.000
2.500
2.500
2.000
2.000
1.500
1.500
1.000
1.000
500
500
0
0
Abbildung 91: Wasserverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte
4.000
4000
3.500
W asserv erbrauchskennwert
Z ielwert
3500
3.000
3000
2.500
2500
2.000
2000
1.500
1500
1.000
1000
500
500
0
0
Abbildung 92: Wasserverbrauch: Kenn- und Zielwerte
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
Abbildung 93: Wasserverbrauch: Abweichnung vom Zielwert
110

ANHANG II: OPTIMIERUNGSVARIANTEN
Burggebäude: Zusammenstellung der Verbrauchsdaten
Heizenergie: Mittelwerte
Verbrauch pro Jahr 166.164 kWh/a
Verbrauch, witterungsber. Würzburg* 181.506 kWh/a
Verbrauch, witterungsber. Düsseldorf* 183.019 kWh/a
Kennzahl, witterungsber. Würzburg* 224 kWh/m²a
Kennzahl, witterungsber. Düsseldorf* 226 kWh/m²a
Kosten pro Jahr 8.152 €/a
spezifische Kosten: 4,91 ct/kWh
Kosten-Kennzahl: 10,05 €/m²a
* Witterungsbereinigung nach VDI 3807-1
Strom: Mittelwerte**
Verbrauch pro Jahr 17.295 kWh/a
Kennzahl 21 kWh/m²a
Kosten pro Jahr 2.169 €/a
spezifische Kosten: 12,54 ct/kWh
Kosten-Kennzahl: 2,67 €/m²a
** gemeinsamer Zähler mit Renteigebäude - Abschätzung d. Anteils: 85%
Wasser: Mittelwerte
Verbrauch pro Jahr 80 m³/a
Kennzahl 98 l/m²a
Kosten pro Jahr 189 €/a
spezifische Kosten: 2,37 €/m³
Kosten-Kennzahl: 0,23 €/m²a
111

Burggebäude: Übersicht der Bauteile
Aussenwände
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
AW1 AW 1 Burggebäude 1,09 W/m²K 344,76 m²
AW3 AW 3 Burggebäude 1,01 W/m²K 128,47 m²
AW5 AW Atrium Burggebäude 1,52 W/m²K 103,97 m²
AW6 AW UG 1 0,96 W/m²K 140,82 m²
AW7 AW UG 3 0,83 W/m²K 50,21 m²
AW8 AW DG 1 0,96 W/m²K 18,21 m²
AW9 AW DG 2 1,44 W/m²K 8,90 m²
AW10 AW DG 3 0,83 W/m²K 6,49 m²
Innenwände
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
IW1 IW Burggebäudee 1,93 W/m²K 790,54 m²
Böden gegen Erdreich
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
FB1 FB unter UG 3,19 W/m²K 422,62 m²
Geschossdecken
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DE1 DE Ü OG Burggebäude 0,41 W/m²K 368,73 m²
DE2 Zwischendecke EG OG 2,43 W/m²K 368,73 m²
Geschossdecke an unbeheiztem Keller
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DK1 DK Ü UG Burggebäude 1,38 W/m²K 368,73 m²
Dach
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DA1 Sparrendach, ungedämmt [4.06 W/mK] 3,48 W/m²K 644,46 m²
DA3 Decke Ü UG Atrium als Dach 2,71 W/m²K 53,89 m²
Aussenfenster
Typ Beschreibung U-Wert Glasanteil Anzahl Gesamtfläche
AF1 AF Burggebäude 5,00 W/m²K 70% 47 124,08 m²
AF2 AF Atrium NS 5,00 W/m²K 70% 8 49,95 m²
AF3 AF Atrium OW 5,00 W/m²K 70% 12 59,03 m²
AF4 AF Atrium Tür 5,00 W/m²K 70% 1 6,48 m²
Aussentüren
Typ Beschreibung U-Wert Glasanteil Anzahl Gesamtfläche
AT1 AT Burggebäude 4,00 W/m²K 0% 2 12,00 m²
Innentüren
Typ Beschreibung U-Wert Glasanteil Anzahl Gesamtfläche
IT1 IT1 Burggebäude 3,80 W/m²K 40% 1 3,75 m²
IT2 IT2 Burggebäude 3,30 W/m²K 0% 34 68,00 m²
Tabelle 17: Burggebäude - Bauteile
112

Burggebäude: Übersicht der thermischen Zonierung und der Profile
Zone Räume Fläche Volumen Personen Temperatur
Luftwechsel
Beleuchtung
Anzahl Anzahl Profilname
Geräte
Büro Mitte 13 222,12 m² 756,87 m³ 12 Pers. 1 Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (1,43 kW) Ger. 1 (3,1 kW)
WC 4 37,13 m² 126,67 m³ - - Temp. 2 LW WC Bel. 1 (0,1 kW) -
Verkehrsfläche 5 214,08 m² 729,86 m³ - - Temp. 2 LW 1 Bel. 1 (0,36 kW) -
Trauzimmer 1 49,10 m² 167,93 m³ 5 Pers. 2 Temp. 1 LW 2 Bel. 2 (0,14 kW) -
Teeküche 1 6,97 m² 23,71 m³ - - Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (0,04 kW) Ger. 1 (0,76 kW)
Büro Ecke 8 207,68 m² 708,39 m³ 9 Pers. 1 Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (0,93 kW) Ger. 1,2 (3,04 kW)
DG unbeheizt 1 368,73 m² 906,06 m³ - - - LW 2 - -
UG unbeheizt 1 422,62 m² 850,07 m³ - - - LW 2 - -
Tabelle 18: Burggebäude - thermische Zonierung
Profilname Tage Uhrzeit Faktor/Wert Uhrzeit Faktor
Pers. 1 Mo.-Fr. (Do.) 08-12 0,9 13-17 (18) 0,8
Pers. 2 Fr. 12-15 0,7
Temp. 1 Mo.-Fr. (Do.) 07-17 (18) 20 °C
Temp. 2 Mo.-Fr. 07-18 15 °C
LW 1 Mo.-Fr. (Do.) 08-12 1,5 1/h 13-17 (18) 1,5 1/h
LW 2 immer 0,8 1/h
LW WC Mo.-Fr. 10-17 3,0 1/h
Bel. 1 Mo.-Fr. (Do.) 08-12 0,7 13-17 (18) 0,7
Bel. 2 Fr. 12-15 0,7
Ger. 1 Mo.-Fr. (Do.) 08-12 0,7 13-17 (18) 0,7
Ger. 2 Mo.-Fr. 09-10 0,8 15-16 0,8
Tabelle 19: Burggebäude - Profile
113

Gebäude:
Gebäudebeschreibung:
Berechnungsverfahren:
Anzahl der Zonen: 8
Bruttogeschoßfläche (BGF): 1857 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 5743 m³
Verhältnis A/V: 0,5 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Burggebäude
Ist-Zustand
Simulation (VDI2067)
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 41.855 9.124 6.809 46.672 11.116 0
Zone WC 4.839 39 404 3.558 1.723 0
Zone Verkehrsfläche 37.710 240 5.967 36.758 7.158 0
Zone Trauzimmer 14.145 51 3.071 14.242 3.025 0
Zone Teeküche 1.059 823 198 1.770 311 0
Zone Büro Ecke 47.791 6.369 9.683 53.141 10.701 0
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -902 902 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.192 3.192 0
Gesamt 147.399 16.645 26.131 152.047 38.128 0
Tabelle 20: Burggebäude - Energiebilanz Ist-Zustand
Abbildung 94: Burggebäude - Energiebilanz Ist-Zustand
114

Burggebäude: Hüllflächenverfahren
0 Grunddaten
Bruttovolumen Ve = 2 x (22,35 x 20.30 – 6,00 x 8,00) x 3,70 = 3002,22 m³
1 Interne Wärmegewinne
Qi = 22 x AN mit: AN = 0,32 x Ve = 0,32 x 3002,22 = 960,71 m²
Ł Qi = 21.135,61 kWh/a
2 Solare Wärmegewinne
QS = 0,567 x IS,Hp x g x AW
Bauteil Orientierung Faktor IS,Hp g A'W Anzahl AW QS
- - kWh/m²a - m² - m² kWh/a
AF Standard N 0,567 100 0,87 2,86 11 31,46 1.551,89
AF Standard O 0,567 155 0,87 2,86 12 34,32 2.624,11
AF Standard S 0,567 270 0,87 2,86 12 34,32 4.571,02
AF Standard W 0,567 155 0,87 2,86 12 34,32 2.624,11
AF Rund S 0,567 270 0,87 0,83 1 0,83 110,55
AF Atrium 1 wie N 0,567 100 0,87 6,24 8 49,95 2.463,92
AF Atrium 2 wie N 0,567 100 0,87 5,37 11 59,03 2.911,91
AF Atrium 3 wie N 0,567 100 0,87 6,63 1 6,63 327,18
Ł QS = 17.184,69 kWh/a
3 Lüftungswärmeverluste
QV = 66 x 0,19 x Ve (ohne Dichtheitsprüfung)
Ł QV = 37.647,84 kWh/a
4 Transmissionswärmeverluste
QT = 66 x HT mit: HT = • (Fxj x Uj xAj) + •UWB x A
Bauteil Fxj A U-Wert Fxj x A x U
- m² W/m²K W/K
AW1 1 336,08 0,96 322,63
AW 1 HKN 1 36,96 1,76 65,05
AW3 1 125,84 0,83 104,45
AW 3 HKN 1 13,44 1,76 23,65
AW5 1 102,67 1,44 147,84
AW 5 HKN 1 25,38 1,76 44,67
AF1 1 101,10 5,00 505,50
AF3 1 34,32 5,00 171,60
AF5 1 115,47 5,00 577,35
AT 1 12,00 4,00 48,00
DK1 0,8 405,71 0,41 133,07
DE1 0,6 405,71 1,38 335,92
W ärmebr.: 0,1 W/m²K 1.714,66 2.479,74
Ł HT = 2479,74 + 0,1 x 1714,66 = 2651,21 W/K
Ł QT = 174.979.60 kWh/a
5 Jahres-Heizwärmebedarf
Qh = QT + QV – 0,95 x (QS + Qi)
Ł Qh = 176.223,15 kWh/a
Summe: 17.184,69
115

Gebäude:
Burggebäude
Gebäudebeschreibung: Ist-Zustand
Berechnungsverfahren: DIN V 4108-6 (Monatsbilanzverfahren)
Anzahl der Zonen: 8
Bezugsfläche (A N ): 1367 m²
Verhältnis A/Ve: 0,5 1/m
Wärmebrücken: pauschal mit 0,10 W/(m²K)
Dichtheit des
Gebäudes:
ohne Nachweis
Spezifischer
Heizwärmebedarf: 110 kWh/m²a
Zone
innere
Gewinne
solare
Gewinne
Transmissions
-verluste
Heizwärmebedarf
Lüftungsverluste
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 31.480 8.932 7.622 44.017 11.013 6.995
Zone WC 7.434 1.240 1.927 9.738 1.841 978
Zone
Verkehrsfläche 55.446 6.690 20.894 82.211 10.614 9.795
Zone Trauzimmer 12.946 1.596 3.707 17.934 2.435 2.119
Zone Teeküche 1.632 231 405 2.155 346 233
Zone Büro Ecke 41.892 8.140 12.479 64.777 10.297 12.562
Zone DG unbeheizt 0 0 0 0 0 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 0 0 0
Gesamt 150.831 26.828 47.035 220.831 36.545 32.682
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone
Bruttovolumen Ve
Hüllfläche A
Bezugsfläche
A N
[°C] [m³] [m²] [m²]
Zone Büro Mitte 19 946 397 303
Zone WC 19 158 72 51
Zone
Verkehrsfläche
19 913 470 292
Zone Trauzimmer 19 210 106 67
Zone Teeküche 19 30 16 9
Zone Büro Ecke 19 886 512 283
Zone DG unbeheizt
Zone UG unbeheizt
unbeheizt
unbeheizt
Gesamt 3143 1573 1006
Eigenschaften der jeweiligen Zonen
Tabelle 21: Burggebäude: Jahresheizenergie nach DIN V 4108-6
Lüftung
freie Lüftung
(0.7 1/h)
Anteil
Heizunterbrechung
Innentemperatur
Wärmerückgewinnung
ohne
116

Gebäude:
Burggebäude
Gebäudebeschreibung: Variante 1
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 8
Bruttogeschoßfläche (BGF): 1857 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 5743 m³
Verhältnis A/V: 0,5 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 36.390 9.430 4.307 39.301 10.827 0
Zone WC 3.471 16 200 2.111 1.577 0
Zone Verkehrsfläche 21.734 216 2.953 18.060 6.843 0
Zone Trauzimmer 10.282 53 1.993 9.357 2.971 0
Zone Teeküche 656 748 111 1.234 281 0
Zone Büro Ecke 38.358 6.747 6.394 40.945 10.553 0
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -902 902 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.192 3.192 0
Gesamt 110.891 17.211 15.958 106.913 37.146 0
Tabelle 22: Burggebäude - Energiebilanz Variante 1
Gebäude:
Burggebäude
Gebäudebeschreibung: Variante 2
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 8
Bruttogeschoßfläche (BGF): 1857 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 5743 m³
Verhältnis A/V: 0,5 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs - Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 39.919 9.097 6.721 44.690 11.047 0
Zone WC 4.567 34 378 3.284 1.695 0
Zone Verkehrsfläche 35.683 237 5.781 34.576 7.124 0
Zone Trauzimmer 13.432 49 2.981 13.446 3.016 0
Zone Teeküche 972 804 191 1.662 305 0
Zone Büro Ecke 43.928 6.296 9.309 48.898 10.635 0
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -902 902 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.192 3.192 0
Gesamt 138.501 16.517 25.361 142.463 37.916 0
Tabelle 23: Burggebäude - Energiebilanz Variante 2
117

Gebäude:
Burggebäude
Gebäudebeschreibung: Variante 3
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 9
Bruttogeschoßfläche (BGF): 1905 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 6143 m³
Verhältnis A/V: 0,5 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 41.581 9.110 6.788 46.372 11.107 0
Zone WC 5.491 61 550 3.462 2.641 0
Zone Verkehrsfläche 18.140 206 461 12.046 6.761 0
Zone Trauzimmer 10.805 55 1.205 9.120 2.945 0
Zone Teeküche 1.059 823 198 1.770 311 0
Zone Büro Ecke 47.387 6.368 9.684 52.746 10.693 0
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -867 867 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.613 3.614 0
Zone Atrium 0 0 2.748 2.380 368 0
Gesamt 124.464 16.622 21.635 123.416 39.306 0
Tabelle 24: Burggebäude - Energiebilanz Variante 3
Gebäude:
Burggebäude
Gebäudebeschreibung: Variante 4
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 9
Bruttogeschoßfläche (BGF): 1905 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 6143 m³
Verhältnis A/V: 0,5 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone Büro Mitte 34.339 9.413 4.265 37.312 10.704 0
Zone WC 3.730 48 300 1.552 2.526 0
Zone Verkehrsfläche 16.670 202 267 10.443 6.695 0
Zone Trauzimmer 9.743 59 785 7.682 2.905 0
Zone Teeküche 582 719 107 1.137 271 0
Zone Büro Ecke 34.318 6.669 6.200 36.735 10.451 0
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -867 867 0
Zone UG unbeheizt 0 0 0 -3.613 3.614 0
Zone Atrium 0 0 2.748 2.380 368 0
Gesamt 99.382 17.110 14.671 92.762 38.403 0
Tabelle 25: Burggebäude - Energiebilanz Variante 4
118

Burggebäude: Wirtschaftlichkeitsberechnung
Einheit Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5
Nutzungsdauer n der
Maßnahmen
a 30 30 30 30 20
Investitionen € 112.584 4.645 22.000 83.436 15.000
Einsparung €/a 1.511 253 892 2.036 1.506
Statische
Amortisationszeit
a 74 18 25 41 10
Verzinsungsfaktor - 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
Preisrate s - 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Annuität €/a -4.158 125 117 -1.656 1.012
Jährl. Eingesparte
Energiemenge:
kWh/a 33.150 5.540 19.577 44.659 33.031
Einsparkosten ct/kWh 19,64 4,85 6,50 10,80 3,34
Aktueller
Energiepreis(brutto)
ct/kWh 4,56
Mittl.zukünft. Energiepreis
bei s = 3 %
ct/kWh 6,83 6,07
Mittl.zukünft. Energiepreis
bei s = 5 %
ct/kWh 9,21 7,43
Tabelle 26: Burggebäude - Wirtschaftlichkeitsberechnung
20,00
18,00
16,00
14,00
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5
aktueller Preis P0 4,56 4,56 4,56 4,56 4,56
Einsparkosten Pein 19,64 4,85 6,50 10,80 3,34
mittlerer Preis Pn bei s=3% 6,83 6,83 6,83 6,83 6,07
mittlerer Preis Pn bei s=5% 9,21 9,21 9,21 9,21 7,43
Abbildung 95: Burggebäude: Einsparkosten - Energiekosten - Vergleich
119

Grundschule Hambach: Zusammenstellung der Verbrauchsdaten
Heizenergie: Mittelwerte
Verbrauch pro Jahr 313.755 kWh/a
Verbrauch, witterungsber. Würzburg* 339.110 kWh/a
Verbrauch, witterungsber. Düsseldorf* 343.864 kWh/a
Kennzahl, witterungsber. Würzburg* 278 kWh/m²a
Kennzahl, witterungsber. Düsseldorf* 282 kWh/m²a
Kosten pro Jahr 20.851 €/a
spezifische Kosten: 6,15 ct/kWh
Kosten-Kennzahl: 17,09 €/m²a
* Witterungsbereinigung nach VDI 3807-1
Strom: Mittelwerte
Verbrauch pro Jahr 51.949 kWh/a
Kennzahl 42 kWh/m²a
Kosten pro Jahr 6.633 €/a
spezifische Kosten: 13,00 ct/kWh
Kosten-Kennzahl: 5,44 €/m²a
Wasser: Mittelwerte
Verbrauch pro Jahr 885 m³/a
Kennzahl 725 l/m²a
Kosten pro Jahr 1.471 €/a
spezifische Kosten: 1,66 €/m³
Kosten-Kennzahl: 1,21 €/m²a
120

Grundschule Hambach: Übersicht der Bauteile
Aussenwände
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
AW1 AW 1 GS Hambach 1,49 W/m²K 1.228,54 m²
AW2 AW 2 GS Hambach 1,95 W/m²K 85,05 m²
Innenwände
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
IW1 IW 1 GS Hambach 1,34 W/m²K 255,01 m²
IW2 IW 2 GS Hambach 1,72 W/m²K 365,81 m²
IW3 IW 3 GS Hambach 1,65 W/m²K 54,60 m²
Böden gegen Erdreich
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
FB1 Fußboden gegen Erdreich (U-Wert 0.00) 1,56 W/m²K 1.021,77 m²
Böden gegen Aussenluft
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
FA1 Überdachung GS Hambach als FB 3,39 W/m²K 59,23 m²
Geschossdecken
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DE1 Decke über EG 0,87 W/m²K 782,87 m²
Geschossdecke an unbeheiztem Keller
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DK1 Decke über UG 2,25 W/m²K 510,59 m²
Dach
Typ Beschreibung U-Wert Gesamtfläche
DA1 Sparrendach, ungedämmt [4.06 W/mK] 4,06 W/m²K 842,11 m²
DA2 DA 2 GS Hambach 3,26 W/m²K 238,90 m²
Aussenfenster
Typ Beschreibung U-Wert Glasanteil Anzahl Gesamtfläche
AF1
2-fach Verglasung (ungedämmter 3,15 W/m²K 72% 92 252,97 m²
Metallrahmen)
AF2 AF 2 Glasbausteine 6,33 W/m²K 72% 14 56,45 m²
AF3 AF 3 5,00 W/m²K 70% 12 7,34 m²
Aussentüren
AT1 AT 1 3,19 W/m²K 63% 3 13,72 m²
AT2 AT 2 3,80 W/m²K 40% 1 3,30 m²
AT3 AT 3 4,00 W/m²K 0% 3 9,96 m²
Innentüren
Typ Beschreibung U-Wert Glasanteil Anzahl Gesamtfläche
IT1 IT 1 4,99 W/m²K 0% 10 24,20 m²
IT2 IT 2 4,99 W/m²K 0% 2 5,50 m²
IT3 IT 3 6,30 W/m²K 70% 10 21,78 m²
Tabelle 27: Grundschule Hambach - Bauteile
121

Grundschule Hambach: Übersicht der thermischen Zonierung und der Profile
Zone Räume Fläche Volumen Personen Temperatur Luftwechsel Beleuchtung Geräte
Anzahl Anzahl Profilname
DG unbeheizt 3 842,11 m² 987,95 m³ - - - LW 1 - -
Verkehrsfläche 3 221,99 m² 744,67 m³ - - Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (0,58 kW) -
Turnhalle 2 265,04 m² 917,05 m³ 25 Pers. 1 Temp. 4 LW 4 Bel. 3 (1,86 kW) -
15 Pers. 3 Temp. 4 LW 4 Bel. 3 (1,86 kW) -
Technik 1 15,26 m² 52,80 m³ - - - LW 1 - -
Umkleide 2 66,35 m² 163,54 m³ - - Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (0,23 kW) -
Schwimmbad 1 158,67 m² 552,17 m³ 25 Pers. 5 Temp. 5 LW 5 Bel. 4 (1,28 kW) -
10 Pers. 4 Temp. 5 LW 5 Bel. 4 (1,28 kW) -
WC 6 64,41 m² 214,09 m³ - - Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (0,26 kW) -
Duschen 2 70,15 m² 188,09 m³ - - Temp. 1 LW 1 Bel. 4 (0,17 kW) -
Keller unbeheizt 5 353,67 m² 868,44 m³ - - - LW 1 - -
Klassen West 4 191,35 m² 665,91 m³ 52 Pers. 1 Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (1,51 kW) Ger. 1 (5,0 kW)
20 Pers. 2 Temp. 1 LW 1 Bel. 1 (1,51 kW) -
Klassen Ost 2 125,46 m² 434,10 m³ 50 Pers. 1 Temp. 2 LW 2 Bel. 2 (1,04 kW) -
Tabelle 28: Grundschule Hambach -Thermische Zonierung
Profilname Tage Uhrzeit Faktor/Wert Tage Uhrzeit Faktor/Wert
Pers. 1 Mo.-Fr. 08-13 0,95
Pers. 2 Mo.-Fr. 14-18 0,8
Pers. 3 Mo.-Fr. 16-22 0,7 So. 10-12 0,7
Pers. 4 Di.-Fr. 16-22 0,8
Pers. 5 Di.-Fr. 10-12 0,95
Temp. 1 Mo.-Fr. 08-13 20 °C Mo.-Fr. 14-18 20 °C
Temp. 2 Mo.-Fr. 08-13 20 °C
Temp. 3 immer 15 °C
Temp. 4 Mo.-Fr. 08-22 18 °C So. 10-12 18 °C
Temp. 5 Mo.+ Fr. 08-13 28 °C Di.-Do. 08-22 28 °C
LW 1 Mo.-Fr. 08-13 1,0 Mo.-Fr. 14-18 1,0
LW 2 Mo.-Fr. 08-14 1,0
LW 3 Mo.-Fr. 08-13 2,0 Mo.-Fr. 14-18 2,0
LW 4 Mo.-Fr. 08-13 1,0 Mo.-Fr. 16-22 1,0
LW 5 Mo.-Fr. 08-13 2,0 Mo.-Fr. 16-22 2,0
Bel. 1 Mo.-Fr. 08-13 0,9 Mo.-Fr. 14-18 0,9
Bel. 2 Mo.-Fr. 08-13 0,9
Bel. 3 Mo.-Fr. 08-13 0,8 Mo.-Fr. 16-22 0,8
Bel. 4 Mo.-Fr. 08-13 0,8 Mo.-Fr. 16-22 0,8
Ger. 1 Mo.-Fr. 08-10 0,7 Mo.-Fr. 16-18 0,7
Tabelle 29: Grundschule Hambach - Profile
122

Gebäude:
Grundschule Hambach
Gebäudebeschreibung: Ist-Zustand
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 11
Bruttogeschoßfläche (BGF): 2675 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 6969 m³
Verhältnis A/V: 0,63 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -999 999 0
Zone Verkehrsfläche 52.290 972 9.791 54.210 8.843 0
Zone Turnhalle 62.862 8.368 4.661 61.980 13.911 0
Zone Technik 0 0 0 -123 123 0
Zone Umkleide 9.199 442 621 8.350 1.911 0
Zone Schwimmbad 123.846 4.469 11.501 122.822 16.994 11.329
Zone WC 13.622 493 1.624 13.244 2.494 0
Zone Duschen 15.839 297 1.286 15.187 2.235 0
Zone Keller unbeheizt 0 0 392 -2.933 3.325 0
Zone Klassen West 34.616 10.822 4.395 42.093 7.740 0
Zone Klassen Ost 15.301 3.680 1.325 16.570 3.736 0
Gesamt 327.575 29.543 35.595 330.402 62.312 11.329
Tabelle 30: Grundschule Hambach - Energiebilanz Ist-Zustand
Abbildung 96: Grundschule Hambach - Energiebilanz Ist-Zustand
123

Gebäude:
Grundschule Hambach
Gebäudebeschreibung: Ist-Zustand
Berechnungsverfahren: DIN V 4108-6 (Monatsbilanzverfahren)
Anzahl der Zonen: 11
Bezugsfläche (A N ): 1854 m²
Verhältnis A/Ve: 0,63 1/m
Wärmebrücken:
pauschal mit 0,10 W/(m²K)
Dichtheit des Gebäudes: ohne Nachweis
Spezifischer Heizwärmebedarf:176 kWh/m²a
Zone
Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Anteil
bedarf Gewinne Gewinne verluste verluste Heizunterbrechung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone DG unbeheizt 0 0 0 0 0 0
Zone Verkehrsfläche 57.112 6.985 16.643 80.347 11.007 10.614
Zone Turnhalle 74.871 9.013 14.321 98.413 13.141 13.349
Zone Technik 0 0 0 0 0 0
Zone Umkleide 12.299 2.469 721 13.610 3.290 1.410
Zone Schwimmbad 70.676 5.451 11.434 100.608 4.945 17.993
Zone WC 13.924 2.241 2.530 17.597 3.194 2.094
Zone Duschen 19.387 2.583 1.851 23.478 3.478 3.136
Zone Keller unbeheizt 0 0 0 0 0 0
Zone Klassen West 53.352 6.387 11.685 71.956 9.487 10.019
Zone Klassen Ost 25.571 4.210 5.933 33.373 6.221 3.880
Gesamt 327.192 39.338 65.118 439.382 54.762 62.496
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen der jeweiligen Zonen (Heizung)
Zone
Zone DG unbeheizt
Innentemperatur
Bruttovolumen
Ve
Hüllfläche
A
Bezugsfläche
A N
Lüftung Wärmerück-
[°C] [m³] [m²] [m²] gewinnung
unbeheizt
Zone Verkehrsfläche 19 980 608 314 ohne
Zone Turnhalle 19 1207 752 386 ohne
Zone Technik
unbeheizt
Zone Umkleide 19 215 134 69 ohne
Zone Schwimmbad 19 728 503 233 freie Lüftung 40%
Zone WC 19 282 152 90
(0.7 1/h)
ohne
Zone Duschen 19 248 187 79 ohne
Zone Keller unbeheizt
unbeheizt
Zone Klassen West 19 877 523 281 ohne
Zone Klassen Ost 19 571 340 183
Gesamt 5108 3200 1635
Eigenschaften der Zonen
Tabelle 31: Grundschule Hambach : Jahresheizenergie nach DIN V 4108-6
ohne
124

Gebäude:
Grundschule Hambach
Gebäudebeschreibung: Variante 1
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 11
Bruttogeschoßfläche (BGF): 2675 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 6969 m³
Verhältnis A/V: 0,63 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen (Heizung
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -489 489 0
Zone Verkehrsfläche 46.418 964 9.452 48.039 8.795 0
Zone Turnhalle 55.748 8.203 4.430 54.521 13.859 0
Zone Technik 0 0 0 -123 123 0
Zone Umkleide 9.199 442 621 8.350 1.911 0
Zone Schwimmbad 123.846 4.469 11.501 122.822 16.994 11.329
Zone WC 12.064 493 1.599 11.690 2.465 0
Zone Duschen 15.839 297 1.286 15.187 2.235 0
Zone Keller unbeheizt 0 0 392 -2.933 3.325 0
Zone Klassen West 29.595 10.625 4.175 36.731 7.664 0
Zone Klassen Ost 11.950 3.369 1.191 12.872 3.638 0
Gesamt 304.657 28.862 34.647 306.669 61.498 11.329
Tabelle 32: Grundschule Hambach - Energiebilanz Variante 1
Gebäude:
Grundschule Hambach
Gebäudebeschreibung: Variante 2
Berechnungsverfahren: Simulation (VDI2067)
Anzahl der Zonen: 11
Bruttogeschoßfläche (BGF): 2675 m²
Bruttorauminhalt (BRI): 6969 m³
Verhältnis A/V: 0,63 1/m
Testreferenzjahr:
TRY0405
Jährliche ab- und zugeführte Energiemengen (Heizung)
Zone Heizwärme- innere solare Transmissions- Lüftungs- Wärmerückbedarf
Gewinne Gewinne verluste verluste gewinnung
[kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a] [kWh/a]
Zone DG unbeheizt 0 0 0 -972 972 0
Zone Verkehrsfläche 52.398 973 9.836 55.312 7.895 0
Zone Turnhalle 48.046 7.929 3.553 46.379 13.149 0
Zone Technik 0 0 0 -92 93 0
Zone Umkleide 8.960 442 621 8.341 1.682 0
Zone Schwimmbad 122.420 4.488 11.796 122.817 15.886 10.591
Zone WC 13.320 493 1.625 13.252 2.187 0
Zone Duschen 15.517 297 1.288 15.191 1.911 0
Zone Keller unbeheizt 0 0 407 -2.552 2.959 0
Zone Klassen West 33.806 10.758 4.358 41.892 7.030 0
Zone Klassen Ost 16.238 3.756 1.383 17.866 3.511 0
Gesamt 310.705 29.136 34.867 317.433 57.275 10.591
Tabelle 33: Grundschule Hambach - Energiebilanz Variante 2
125

Grundschule Hambach: Wirtschaftlichkeitsberechnung
Einheit Variante 1 Variante 2
Nutzungsdauer n der Maßnahmen: a 30 30
Investitionen € 15.660 17.233
Ersparnis €/a 1251,35 921,12
Statische Amortisationszeit a 13 19
Verzinsungsfaktor %/100 0,04 0,04
Preisrate s %/100 0,03 0,03
Annuität €/a 1.042 437
Jährl. Eingesparte Energiemenge: kWh/a 22.918 16.870
Einsparkosten ct/kWh 3,95 5,91
Aktueller Energiepreis (brutto) ct/kWh 5,46
Mittl.zukünft. Energiepreis bei s = 3 %: ct/kWh 8,18
Mittl.zukünft. Energiepreis bei s = 5 %: ct/kWh 11,03
Tabelle 34: Grundschule Hambach – Wirtschaftlichkeitsberechnung
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
Variante 1 Variante 2
aktueller Preis P0 5,46 5,46
Einspar kosten Pein 3,95 5,91
mittlerer Preis Pn bei s =3% 8,18 8,18
mittlerer Preis Pn bei s =5% 11,03 11,03
Abbildung 97: GS Hambach - Einsparkosten - Energiekosten – Vergleich
126

Liste der Liegenschaften
von der letzten Seite
hier einkleben!
127

Abkürzungsverzeichnis
AGEB
ALK
AMEV
B-Plan
Bau-GB
BGF
BGF E
BHKW
BMU
BMWA
CO 2
Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen
Automatisierte Liegenschaftskarte
Arbeitskreis Maschinen/Elektrotechnik staatlicher und
kommunaler Verwaltungen
Bebauungsplan
Baugesetzbuch
Bruttogrundflläche
Beheizte Bruttogrundfläche
Blockheizkraftwerk
Bundesumweltministerium
Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit
Kohlendioxid
DIN
DWG
Deutsches Institut für Normung
Drawing (Schnittstelle)
EA NRW
EDL
EE
EEG
EM
EMAS
EnEG
EnEV
EVU
FCKW
FM
FNP
FWGH
GEMIS
GLT
GM
GS
Energieagentur Nordrhein-Westfalen
Energiedienstleistung
Energieeffizienz
Erneuerbare Energien Gesetz
Energiemanagement
Environmental Management and Audit Scheme
Energieeinspargesetz
Energiesparverordnung
Energieversorgungsunternehmen
Flourchlorkohlenwasserstoffe
Facility Management
Flächennutzungsplan
Feuerwehrgerätehaus
Globales Emissions-Modell Integrierter System
Gebäudeleittechnik
Gebäudemanagement
Grundschule
HNF
Hauptnutzfläche
128

ICLEI
IFC
IFEU
International Council for Local Environmental Initiatives
Industrial Foundation Classes (Schnittstelle)
Institut für Energie und Umweltforschung, Heidelberg
KEA
KEM
KfW
KW K
Klimaschutz- und Energieagentur Baden Württemberg
Kommunales Energiemanagement
Kreditanstalt für Wiederaufbau
Kraft-Wärme-Kopplung
MAP
MWMTV NRW
Marktanreizprogramm
Ministerium für Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und
Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen
NKF
Neues Kommunales Finanzmanagement
OECD
Vereinigung erdölexportierender Länder
RE
Erneuerbare Energie (Renewable Energy)
SKE
Steinkohleeinheit
UM
Umweltmanagement
VDI
VkU
Verein Deutscher Ingenieure
Verband kommunaler Unternehmen
129

Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Struktur der Primärenergieträger ........................................................... 3
Abbildung 2: Beispiel für eine thermische Solaranlage............................................... 5
Abbildung 3: Prinzip der Kompressions-Wärmepumpe .............................................. 6
Abbildung 4: Struktur der Energieumwandlung in Deutschland.................................. 9
Abbildung 5: Die „Ökologisierung“ der Energieumwandlungskette........................... 14
Abbildung 6: Kommunale Rechnungssysteme ......................................................... 21
Abbildung 7: Managementsysteme für den Gebäudebereich................................... 24
Abbildung 8: Personalbedarf und Qualifikation für KEM........................................... 26
Abbildung 9: Aufgabenfelder von KEM ..................................................................... 28
Abbildung 10: Flächen nach DIN 277 und Umrechnungsfaktoren............................ 34
Abbildung 11: Grundmodell des Contracting ............................................................ 38
Abbildung 12: Einsparcontracting............................................................................. 39
Abbildung 13: Kommunikationswege........................................................................ 41
Abbildung 14: Standard-Energiebericht.................................................................... 42
Abbildung 15: Kartographie der Gemeinde Niederzier ............................................. 53
Abbildung 16: Heizenergieverbrauch (Mittelwerte) tatsächlich und witterungsber.... 59
Abbildung 17: Absoluter Heizenergieverbrauch........................................................ 60
Abbildung 18: Absoluter Stromverbrauch ................................................................. 60
Abbildung 19: Absoluter Wasserverbrauch............................................................... 61
Abbildung 20: Heizenergie-Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte) ............................. 62
Abbildung 21: Strom-Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte)....................................... 62
Abbildung 22: Wasser-Verbrauchskennzahlen (Mittelwerte) .................................... 63
Abbildung 23: Heizenergieverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte.................. 64
Abbildung 24: Stromverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte ........................... 64
Abbildung 25: Wasserverbrauch: Kenn-, Vergleichs- und Zielwerte ......................... 64
Abbildung 26: Heizenergieverbrauch: Kennwerte über absolute Werte ................... 65
Abbildung 27: Stromverbrauch: Kennwerte über absolute Werte............................. 65
Abbildung 28: Wasserverbrauch: Kennwerte über absolute Werte .......................... 66
Abbildung 29: CO2-äquivalente Emissionen ............................................................. 67
Abbildung 30: Mittlere jährliche CO2-äquivalente Emissionen .................................. 67
Abbildung 31: Jährliche Kosten: Heizenergieverbrauch (Mittelwerte)....................... 68
Abbildung 32: Jährliche Kosten: Stromverbrauch (Mittelwerte) ................................ 68
Abbildung 33: Jährliche Kosten: Wasserverbrauch (Mittelwerte).............................. 69
Abbildung 34: Verteilung der Energiekosten............................................................. 69
Abbildung 35: Heizenergieverbrauch: Kostenkennwert ............................................ 70
Abbildung 36: Stromverbrauch: Kostenkennwert...................................................... 70
Abbildung 37: Wasserverbrauch: Kostenkennwert ................................................... 70
Abbildung 38: Spezifische Heizenergiekosten.......................................................... 71
Abbildung 39: Spezifische Stromkosten ................................................................... 71
Abbildung 40: Spezifische Wasserkosten................................................................. 72
Abbildung 41: Heizenergieverbrauch: Theor. Einsparpotentiale bei Zielwerten........ 73
Abbildung 42: Stromverbrauch: Theoretische Einsparpotentiale bei Zielwerten....... 73
Abbildung 43: Wasserverbrauch: Theoretische Einsparpotentiale bei Zielwerten .... 73
Abbildung 44: Theoretische Einsparpotentiale ......................................................... 74
Abbildung 45: Burggebäude - Südansicht und Innenhof ......................................... 80
Abbildung 46: Burggebäude - Gebäudemodell......................................................... 81
Abbildung 47: Burggebäude - Zonierung.................................................................. 82
Abbildung 48: Burggebäude - Sprossenfenster........................................................ 84
Abbildung 49: Innendämmung der Heizkörpernischen ............................................. 85
130

Abbildung 50: Jahresheizwärmebedarf: Ist-Zustand und Varianten ......................... 87
Abbildung 51: Grundschule Hambach...................................................................... 90
Abbildung 52: Grundschule Hambach – Gebäudemodell......................................... 91
Abbildung 53: GS Hambach – Dachboden............................................................... 92
Abbildung 54: Außenwand Turnhalle........................................................................ 93
Abbildung 55: Jahresheizwärmebedarf - Ist-Zustand und Varianten ........................ 94
Abbildung 56: Heizgradtage nach VDI 3807............................................................. 98
Abbildung 57: Heiztage nach VDI 3807.................................................................... 98
Abbildung 58: Heizenergieverbrauch 2000/2001...................................................... 99
Abbildung 59: Heizenergieverbrauch 2001/2002...................................................... 99
Abbildung 60: Heizenergieverbrauch 2002/2003...................................................... 99
Abbildung 61: Heizenergieverbrauch 2003/2004.................................................... 100
Abbildung 62: Absoluter Heizenergieverbrauch (Mittelwerte)................................. 100
Abbildung 63: Heizenergieverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte)............................... 100
Abbildung 64: Jährliche Kosten Heizenergie (Mittelwerte)...................................... 101
Abbildung 65: Heizenergie-Kostenkennwerte (Mittelwerte) .................................... 101
Abbildung 66: Spezifischer Heizenergiekosten (Mittelwerte).................................. 101
Abbildung 67: Heizenergieverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte ......................... 102
Abbildung 68: Heizenergieverbrauch: Kenn- und Zielwerte.................................... 102
Abbildung 69: Heizenergieverbrauch: Abweichung vom Zielwert........................... 102
Abbildung 70: Absoluter Stromverbrauch 2000/2001 ............................................. 103
Abbildung 71: Absoluter Stromverbrauch 2001/2002 ............................................. 103
Abbildung 72: Absoluter Stromverbrauch 2002/2003 ............................................. 103
Abbildung 73: Absoluter Stromverbrauch 2003/2004 ............................................. 104
Abbildung 74: Absoluter Stromverbrauch (Mittelwerte) .......................................... 104
Abbildung 75: Stromverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte) ........................................ 104
Abbildung 76: Jährliche Kosten: Stromverbrauch (Mittelwerte) .............................. 105
Abbildung 77: Stromverbrauch-Kostenkennwerte (Mittelwerte).............................. 105
Abbildung 78: Spezifischer Stromkosten (Mittelwerte) ........................................... 105
Abbildung 79: Stromverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte .................................. 106
Abbildung 80: Stromverbrauch: Kenn- und Zielwerte ............................................. 106
Abbildung 81: Stromverbrauch: Abweichnung vom Zielwert................................... 106
Abbildung 82: Absoluter Wasserverbrauch 2000/2001........................................... 107
Abbildung 83: Absoluter Wasserverbrauch 2001/2002........................................... 107
Abbildung 84: Absoluter Wasserverbrauch 2002/2003........................................... 107
Abbildung 85: Absoluter Wasserverbrauch 2003/2004........................................... 108
Abbildung 86: Absoluter Wasserverbrauch Mittelwerte .......................................... 108
Abbildung 87: Wasserverbrauch-Kennwerte (Mittelwerte)...................................... 108
Abbildung 88: Jährliche Kosten: Wasserverbrauch (Mittelwerte)............................ 109
Abbildung 89: Wasserverbrauch-Kostenkennwert (Mittelwerte) ............................. 109
Abbildung 90: Spezifischer Wasserkosten (Mittelwerte)......................................... 109
Abbildung 91: Wasserverbrauch: Kenn- und Vergleichswerte................................ 110
Abbildung 92: Wasserverbrauch: Kenn- und Zielwerte ........................................... 110
Abbildung 93: Wasserverbrauch: Abweichnung vom Zielwert................................ 110
Abbildung 94: Burggebäude - Energiebilanz Ist-Zustand ....................................... 114
Abbildung 95: Burggebäude: Einsparkosten - Energiekosten - Vergleich .............. 119
Abbildung 96: Grundschule Hambach - Energiebilanz Ist-Zustand ........................ 123
Abbildung 97: GS Hambach - Einsparkosten - Energiekosten – Vergleich ............ 126
131

Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Abschätzung der Ressourcenreichweite.................................................. 12
Tabelle 2: Spezifische Emissionsfaktoren in kg/MWh Endenergie ........................... 49
Tabelle 3: Liegenschaften der Gemeinde Niederzier................................................ 52
Tabelle 4: Emissionsfaktoren nach Gemis 4.1 bezogen auf Endenergie.................. 66
Tabelle 5: Zonierung................................................................................................. 82
Tabelle 6: Jahresheizewärmebedarf - Ist-Zustand.................................................... 82
Tabelle 7: Jahresheizwärmebedarf nach Monatsbilanzverfahren............................. 83
Tabelle 8: Jahresheizwärmebedarf - Variante 1 ....................................................... 84
Tabelle 9: Jahresheizwärmebedarf - Variante 2 ....................................................... 85
Tabelle 10: Jahresheizwärmebedarf - Variante 3 ..................................................... 86
Tabelle 11: Jahresheizwärmebedarf - Variante 4 ..................................................... 86
Tabelle 12: Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnungen .................................. 88
Tabelle 13: Jahresheizwärmebedarf - Ist-Zustand.................................................... 92
Tabelle 14: Jahresheizwärmebedarf - Variante 1 ..................................................... 93
Tabelle 15: Jahresheizwärmebedarf - Variante 2 ..................................................... 93
Tabelle 16: Ergebnisse der Wirtschaftlichkeitsberechnungen .................................. 95
Tabelle 17: Burggebäude - Bauteile....................................................................... 112
Tabelle 18: Burggebäude - thermische Zonierung.................................................. 113
Tabelle 19: Burggebäude - Profile.......................................................................... 113
Tabelle 20: Burggebäude - Energiebilanz Ist-Zustand............................................ 114
Tabelle 21: Burggebäude: Jahresheizenergie nach DIN V 4108-6......................... 116
Tabelle 22: Burggebäude - Energiebilanz Variante 1 ............................................. 117
Tabelle 23: Burggebäude - Energiebilanz Variante 2 ............................................. 117
Tabelle 24: Burggebäude - Energiebilanz Variante 3 ............................................. 118
Tabelle 25: Burggebäude - Energiebilanz Variante 4 ............................................. 118
Tabelle 26: Burggebäude - Wirtschaftlichkeitsberechnung..................................... 119
Tabelle 27: Grundschule Hambach - Bauteile........................................................ 121
Tabelle 28: Grundschule Hambach -Thermische Zonierung .................................. 122
Tabelle 29: Grundschule Hambach - Profile........................................................... 122
Tabelle 30: Grundschule Hambach - Energiebilanz Ist-Zustand............................. 123
Tabelle 31: Grundschule Hambach : Jahresheizenergie nach DIN V 4108-6......... 124
Tabelle 32: Grundschule Hambach - Energiebilanz Variante 1 .............................. 125
Tabelle 33: Grundschule Hambach - Energiebilanz Variante 2 .............................. 125
Tabelle 34: Grundschule Hambach – Wirtschaftlichkeitsberechnung..................... 126
Verzeichnis der Gleichungen
Gleichung 1: Statische Amortisationszeit.................................................................. 46
Gleichung 2: Annuitätenmethode ............................................................................. 47
Gleichung 3: Einsparkosten - Energiekosten - Vergleich.......................................... 48
Gleichung 4: Heizgradtage ....................................................................................... 59
Gleichung 5: Normierung des Heizenergieverbrauchs ............................................. 59
Gleichung 6: Differenz des Heizenergiebedarfs infolge Kesselaustausch................ 86
132

Literaturverzeichnis
BUSCH, MARTIN: Kostenrechnungsverfahren und Controllinginstrumente der
Kommunalverwaltung. Theoretische Konzeption und empirische Erhebung in
Nordrhein-Westfalen. Gelsenkirchen : Institut für Verwaltungswissenschaften (IfV)
Werkstattberichte; Bd. 3 (1999)
DEUTSCHER BUNDESTAG (Hrsg.): Grundgesetz für die Bundesrepublik
Deutschland. Textausgabe. Ulm: Ebner & Spiegel (September 2002)
DIN DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG e.V. (Hrsg.): DIN 277: Grundflächen
und Rauminhalte von Bauwerken im Hochbau. Berlin: Beuth Verlag GmbH (2005)
DIN DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG e.V. (Hrsg.): DIN V 4108-6:
Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden; Teil 6: Berechnung des
Jahresheizwärme- und des Jahresheizenergiebedarfs (2003)
DUSCHA, MARKUS & HERTLE, HANS (Hrsg.): Energiemanagement für öffentliche
Gebäude, Organisation, Umsetzung und Finanzierung. 2., überarbeitete Auflage.
Heidelberg: C.F.Müller Verlag (1999)
FEDDECK, PAUL: Bine Basis Energie 15: Was ist Energie? Fachinformationszentrum
Karlsruhe (Dezember 2003)
FEDDECK, PAUL: Bine Basis Energie 4: Thermische Nutzung der Sonnenenergie.
Fachinformationszentrum Karlsruhe (Juli 2003)
FISCHER, ANNETT (Hrsg.): Kosten sparen durch Energiemanagement;
Dokumentation des 4. Deutschen Fachkongresses der kommunalen Energiebeauftragten
in Stuttgart am 27./28. Oktober 1998. Berlin: Deutsches Institut für
Urbanistik (1999)
FISCHER, ANNETT (Hrsg.): Energiemanagement in der Praxis; Dokumentation des
7. Deutschen Fachkongresses der kommunalen Energiebeauftragten in Hamburg am
10./11. September 2001. Berlin: Deutsches Institut für Urbanistik (2002)
GEMEINDE NIEDERZIER (Hrsg.): Informationsbroschüre, (o.J.)
GERNER, MANFRED (Hrsg.): Klimaschutz und Denkmalschutz: Argumente und
Hinweise für die energetische Modernisierung von Baudenkmälern. Fulda: Fuldaer
Verlagsanstalt GmbH (1998)
133

GÖLLINGER, THOMAS: Strategien für eine nachhaltige Energiewirtschaft: Ein
Beitrag zur Ökologischen Ökonomie, Schriften zur ökologischen Betriebswirtschaftslehre;
Bd.1, Zugl.: Siegen, Univ., Diss., 2000. Aachen: Shaker (2001)
KALLEN, CARLO & LOTTERMOSER, JÜRGEN: Kommunales Energiemanagement.
Berlin: Deutsches Institut für Urbanistik (1998)
LEVERMANN, EVA-MARIA & MILLES, UWE: Bine Basis Energie 13: Holz – Energie
aus Biomasse, Fachinformationszentrum Karlsruhe (Dezember 2002)
MEADOWS, DENNIS & MEADOWS, DONELLA & ZAHN, ERICH & MILLING,
PETER: Die Grenzen des Wachstums: Bericht des Club of Rome zur Lage der
Menschheit. Reinbek bei Hamburg: Rowohlt Taschenbuch Verlag GmbH (1973)
MILLES, UWE: Bine Basis Energie 3: Photovoltaik, Fachinformationszentrum
Karlsruhe (März 2003)
MILLES, UWE: Bine Basis Energie 10, Wärmepumpen, Fachinformationszentrum
Karlsruhe (Dezember 2001)
MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND MITTELSTAND, ENERGIE UND
VERKEHR DES LANDES NRW (Hrsg.): Energiekennzahlen für Kommunen: Das 3-
Liter-Rathaus; Von der Verbrauchserfassung zum EM. Düsseldorf (2000)
MINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND MITTELSTAND, ENERGIE UND
VERKEHR DES LANDES NRW (Hrsg.): Energiebausteine für Kommunen: Energieeinsparungen
in öffentlichen Gebäuden. Düsseldorf (2000)
NYTSCH-GEUSEN, CHRISTOPH: Berechnung und Verbesserung der Energieeffizienz
von Gebäuden und ihren energietechnischen Anlagen in einer objektorientierten
Simulationsumgebung, Düsseldorf: VDI Verlag GmbH (2001)
OSTERTAG, KATRIN et al.: Energiesparen, Klimaschutz der sich rechnet, Ökonomische
Argumente in der Klimapolitik. Heidelberg: Physika Verlag (2000)
QUASCHNING, VOLKER: Regenerative Energiesysteme. 3. Auflage. München,
Wien: Carl Hanser Verlag (2003)
SAJONZ, MICHAEL: Verbrauchskennwerte : Energie- und W asserverbrauchskennwerte
in der Bundesrepublik Deutschland : Forschungsbericht der AGES GmbH,
Münster. 3. Auflage. Münster : AGES (2000)
134

SCHMIDT, RALF: Bine Basis Energie 1: Klima und Energie. Fachinformationszentrum
Karlsruhe (Juni 2003)
SCHMITZ & KRINGS & DALHAUSEN & MEISEL : Baukosten 2002; Instandsetzung,
Sanierung, Modernisierung, Umnutzung. 15. Auflage. Essen: Wingen-Verlag (2002)
SCHRAMEK, ERNST-RUDOLF (Hrsg.) et al.: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik
03/04. 71. Auflage. München: Oldenbourg Industrieverlag (2003)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 2067 Blatt 1: Wirtschaftlichkeit
Gebäudetechnischer Anlagen: Grundlagen und Kostenberechnung. Berlin: Beuth
Verlag GmbH (September 2000)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 2067 Blatt 10 Entwurf: Wirtschaftlichkeit
Gebäudetechnischer Anlagen: Energiebedarf beheizter und klimatisierter
Gebäude. Berlin: Beuth Verlag GmbH (Juni 1998)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 2067 Blatt 11: Wirtschaftlichkeit
Gebäudetechnischer Anlagen: Rechenverfahren zum Energiebedarf beheizter und
klimatisierter Gebäude. Berlin: Beuth Verlag GmbH (Juni 1998)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 3807 Blatt 1: Energieverbrauchskennwerte,
Grundlagen. Berlin: Beuth Verlag GmbH (Juni 1994)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 3807 Blatt 1, Entwurf: Energieverbrauchskennwerte,
Grundlagen. Berlin: Beuth Verlag GmbH (Februar 2005)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 3807 Blatt 2: Energieverbrauchskennwerte
für Gebäude: Heizenergie- und Stromverbrauchskennwerte. Berlin: Beuth
Verlag GmbH (Juni 1998)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE (Hrsg): VDI 3807 Blatt 3: Wasserverbrauchskennwerte
für Gebäude und Grundstücke. Berlin: Beuth Verlag GmbH (Juli 2000)
VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE, VDI-GESELLSCHAFT TECHNISCHE
GEBÄUDEAUSRÜSTUNG (Hrsg.): Energetische Bewertung des Bestands, Tagung
Frankfurt, 24. Oktober 2002, VDI-Berichte 1692. Düsseldorf: VDI Verlag (2002)
WANKE, ANDREAS & TRENZ, STEFAN: Energiemanagement für mittelständische
Unternehmen: Rationeller Energieeinsatz in der Praxis. Köln: Fachverlag Deutscher
Wirtschaftsdienst GmbH & Co. KG (2001)
135

WEIZSÄCKER, ERST ULRICH VON & AMORY B. LOVINS & L. HUNTER LOVINS:
Faktor Vier, Doppelter Wohlstand – halbierter Naturverbrauch, Der neue Bericht an
den Club of Rome. Vollständige Taschenbuchausgabe. München: Droemersche
Verlagsanstalt Th. Knaur Nachf. (Dezember 1997)
WIRTSCHAFTSMINISTERIUM BADEN-WÜRTTEMBERG (Hrsg.): Kommunales
Energie-Management: Ein Leitfaden für Städte und Gemeinden. 3. überarbeitete
Auflage. Stuttgart: Schwäbische Druckerei GmbH. (Dezember 2004)
Internet:
BMU BUNDESUMWELTMINISTERIUM (Hrsg): Anleitungsteil für Kommunales
Biomasse-Engagement (2004)
http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/anleitungsteil_gesamt.pdf
BMU BUNDESUMWELTMINISTERIUM (Hrsg): Die wichtigsten Merkmale des
Gesetzes für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) vom 21. Juli 2004 (2005)
http://www.erneuerbare-energien.de/.../eeg_gesetz_merkmale.pdf
BMU BUNDESUMWELTMINISTERIUM (Hrsg): Entwicklung der Erneuerbaren
Energien, Aktueller Sachstand November 2004 (2005)
www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_aktuellersachstand.pdf
BMU BUNDESUMWELTMINISTERIUM (Hrsg): Umweltschutz lohnt sich für
öffentliche Verwaltungen: Strategien und Beispiele für ökonomische Anreize (2003)
www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_umwschutz_verwaltung.pdf
BMWA BUNDESMINISTERIUM FÜR WIRTSCHAFT UND ARBEIT (Hrsg): Zahlen
und Fakten - Energiedaten (2005)
http://www.bmwa.bund.de/Navigation/Technologie-und-Energie/Energiepolitik/energiedaten.html
BORN, MANFRED & DE HAAN, GERHARD: Methodik, Entwicklung und Anwendung
von Nachhaltigkeitsindikatoren, o.J.
http://www.umweltschulen.de/download/nachhaltigkeitsindikatoren_born_deHaan.pdf
BUNDESREGIERUNG
http://www.Bundesregierung.de/artikel-,12013.749657/klimaschutz-national.htm
DENA DEUTSCHE ENERGIE AGENTUR (Hrsg): Zusammenfassung der
wesentlichen Ergebnisse der Studie: „Energiewirtschaftliche Planung für die
Netzintegration von Windenergie in Deutschland an Land und Offshore bis zum Jahr
2020“ (dena-Netzstudie) (2005)
http://www.deutsche-energie-agentur.de/.../PSG7_Zusammenfassung_Fassung_2005-2-23_dena.pdf
136

DÜNNHOFF, ELKE: Die Unterstützung des Kommunalen Energiemanagements
durch die Bundesländer (2000)
http://www.ifeu.org/energie/pdf/em_bund_lang.pdf
EA NRW ENERGIEAGENTUR NRW (Hrsg.): Der Energiepass für Gebäude (2004)
http://www.ea-nrw.de/_database/_data/datainfopool/EPA.pdf
EA NRW ENERGIEAGENTUR NRW (Hrsg.): Marktspiegel EM-Software (2005):
www.ea-nrw.de/_database/_data/datainfopool/Marktspiegel_2005.pdf
EA NRW ENERGIEAGENTUR NRW (Hrsg.): European Energy Award
http://www.energieagentur-nrw.de/_infopool/info_details.asp?InfoID=1068
ENSELING, ANDREAS: Leitfaden zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit von
Energiesparinvestitionen im Gebäudebestand (2003)
http://www.iwu.de/datei/leitfaden_wirtschaftlichkeit.pdf
FEHLAUER, K.: Computer Aided Facility Management (2004)
http://www.bau.hs-wismar.de/bauinform atik/Skript-CAFM.pdf
FUDALLA, MARK & WÖSTE, CHRISTIAN: Doppik schlägt Kameralistik, zur
Einführung eines doppischen Haushalts- und Rechnungswesens (2005)
http://www.kpmg.de/library/pdf/050606_Audit_Doppik_Kameralistik.pdf
GEMEINDE NIEDERZIER: http://www.niederzier.de
Globales Emissions-Modell Integrierter System (GEMIS)
http://www.oeko.de/service/gemis/
ICLEI International Council for Local Environmental Initiatives: http://www.iclei.org
IFEU INSTITUT FÜR ENERGIE UND UMWELT: Die Lokale Agenda 21 im Kontext
der Steuerungsinstrumente auf kommunaler Ebene, Kurzfassung (2002)
http://www.umweltdaten.de/rup/34-02/34-02-kurzfassung-deutsch.pdf
INSTITUT FÜR WOHNEN UND UMWELT (IWU): Wärmedämmung von
Außenwänden mit der Innendämmung; Energiesparinformation 11 (2005)
www.iwu.de/datei/espi/espi11.pdf
INSTITUT FÜR WOHNEN UND UMWELT (IWU): Niedertemperatur- und
Brennwertkessel; Energiesparinformation 12 (2005)
www.iwu.de/datei/espi/espi12.pdf
JAGNOW, KATI et al.: Grundlagen der Wirtschaftlichkeit (o.J.)
http://enev.tww.de/servlet/PB/show/1022466/Grundlagen%20Wirtschaftlichkeit.pdf
137

JAGNOW, KATI et al.: Statische Verfahren (o.J.)
http://enev.tww.de/servlet/PB/show/1022474/Statische%20Verfahren.pdf
KEA KLIMASCHUTZ UND ENERGIE-AGENTUR BADEN WÜRTTEMBERG:
Energie-Check für kommunale Liegenschaften (o.J.)
http://kea.bitux.de/downloads/Checkliste-Begehung.pdf
KLIMABÜNDNIS: http://www.klimabuendnis.org
LANDESHAUPTSTADT STUTTGART (Hrsg.): Energiebericht, Fortschreibung für
das Jahr 2003
http://www.stuttgart.de/sde/global/images/sde_publikationen/amt36/pub_eb2003.pdf
MONSTADT, JOCHEN: Netzgebundene Infrastrukturen unter Veränderungsdruck
(2003)
http://www.networks-group.de/veroeffentlichungen/DF7761.pdf
NEUMANN, WERNER: Novelle des Baugesetzbuches gibt neue Möglichkeiten für
den Klimaschutz, 2004
http://www.klimabuendnis.org/download/bau_gb_energie.pdf
O.V.: Umsetzungsbericht 2005 zum Klimaschutzkonzept NRW, Stand: 14.03.05
http://www.mvel.nrw.de/.../Umsetzungsbericht14-3-2005.pdf
O.V.: Baugesetzbuch: http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/bbaug/index.html
O.V.: Zweites Gesetz zur Änderung des Energieeinsparungsgesetzes vom 1.
September 2005:
http://217.160.60.235/BGBL/bgbl1f/bgbl105s2682.pdf
PROSE, F. & HÜBNER, G. & KUPFER, D.: Zur Organisation des Klimaschutzes auf
der kommunalen Ebene, Teil C: Auswertung von Interviews mit Akteuren und
Entscheidungsträgern in ausgewählten schleswig-holsteinischen Kommunen und
Kreisen
http://www.nordlicht.uni-kiel.de/komm4.htm
STENITZER, MICHAEL et al.: Kommunale Energiebuchhaltung - Marktübersicht
Software (1999)
http://www.eva.ac.at/publ/pdf/ebh-leitfaden.pdf
138

Versicherung
Hiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne
Benutzung anderer als der angegebenen Hilfsmittel angefertigt habe.
Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß aus veröffentlichten Schriften entnommen
sind, sind als solche kenntlich gemacht. Die Arbeit ist in gleicher oder ähnlicher Form
noch nicht als Prüfungsarbeit eingereicht worden.
Unterschrift des Verfassers Aachen, Datum
139

Nutzungsart Nr. Objekt
Verwaltung und Kultur 1 Burggebäude
2 Verwaltungsneubau
3 Renteigebäude
4 Haus Horn
Bürger-/Dorfgemeinschaftshäuser 5 Bürgerhaus Niederzier
6 Dorfgemeinschaftshaus Oberzier
7 Dorfgemeinschaftshaus Ellen
8 Bürgerhaus Huchem-Stammeln
9 Mehrzweckhalle Krauthausen
Schulen 10 Gesamtschule
11 Turnhalle der Gesamtschule
12 Grundschule Niederzier
13 Pavillons der GS Niederzier
14 Turnhalle der GS Niederzier
15 GS Hambach mit Turn- und Schwimmhalle
16 Grundschule Ellen
17 Turnhalle der Grundschule Ellen
18 GS Huchem-Stammeln mit Turn- und Schwimmh.
Kindergärten 19 Kindergarten Andreashaus
20 Wohnung Andreashaus
21 Kindergarten Rathausstraße
22 Kindergarten Oberzier
23 Kindergarten Ellen
24 Kindergarten Hochheimstr.
25 Mietwohnung Hochheimstr.
26 Kindergarten Grabenstraße
Feuerwehrgerätehäuser u. Bauhof 27 Feuerwehrgerätehaus Niederzier
28 Mietwohnung im FWGH Niederzier
29 Feuerwehrgerätehaus Oberzier
30 Feuerwehrgerätehaus Hambach
31 Mietwohnung Bachstr.18
32 Mietwohnung Bachstr.19
33 Feuerwehrgerätehaus Ellen
34 Feuerwehrgerätehaus Huchem -Stammeln
35 Mietwohnung im FWGH Huchem-Stammeln
36 Feuerwehrgerätehaus Krauthausen
37 Bauhof
Soziale Einrichtungen 38 Jugendheim Hambach
39 Gebäude Triftstraße
40 Übergangsheim Stammelner Str.
41 Wohnanlage Heideweg, Oberzier
42 Wohnanlage Selhausener Str., Oberzier
Aussegnungshallen 43 Aussegnungshalle Hambacher Str., Niederzier
44 Aussegnungshalle Rathausstr., Niederzier
45 Aussegnungshalle Dorfplatz, Oberzier
46 Aussegnungshalle Heideweg, Oberzier
47 Aussegnungshalle Triftstr., Hambach
48 Aussegnungshalle St. Thomas Str., Ellen
49 Aussegnungshalle Streffenweg, Ellen
50 Aussegnungsh. Hochheimstr., Huchem-Stammeln
Wohngebäude 51 Mietwohngebäude Niederfeld
52 "Alte Schule" Niederzier, Kölnstr.
53 Mietwohngebäude Am Weiherhof