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Campus als Forschungslabor für energetische Quartierssanierung

Für einige Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig ist ihre Carolo-Wilhelmina nicht nur der Ort ihrer Forschung und Lehre, sondern auch ihr Forschungsgegenstand. Im Rahmen des Projekts »EnEff Campus: blueMAP TU Braunschweig« haben sie gemeinsame mit dem Gebäudemanagement und externen Kooperationspartnern den baulichen Bestand des TU-Campus untersucht und dabei alle gebäudeenergetischen, organisatorischen und infrastrukturellen Maßnahmen und Szenarien in einem Masterplan zusammengefasst sowie ein Konzept für deren Umsetzung entwickelt. Auf der Grundlage dieses »Integralen Energetischen Masterplans« werden bis 2020 ausgewählte Maßnahmen für einen Großteil der rund 200 Gebäude des Campus umgesetzt. Die bauliche Substanz der Gebäude, die sich auf einer Gesamtfläche von rund 400.000 Quadratmetern verteilen, ist denen eines innerstädtischen Quartiers ähnlich. Deshalb kommt das Forschungsprojekt nicht allein der TU Braunschweig zugute, sondern ist ein Pilotstandort mit Vorbildcharakter für die Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur energiereichste Sanierung von Hochschulen und innerstädtischer Quartieren.

Die Forschungsschwerpunkte umfassen die Aufgabenfelder »Neubautätigkeit, Sanierung und Instandhaltung«, »Erneuerbare Energieversorgung«, »Information und Motivation der Nutzer« und »Ganzheitliche städtebauliche Entwicklung«. Parallel dazu entwickelt das Projektteam eine Forschungsplattform, das »Real-Life-Lab Campus TU BS«. Hier sollen Gebäudedaten zur Optimierung der Gebäudeperformance genutzt werden. Projektleiterin Tanja Beier vom Institut für Gebäude- und Solartechnik der Technischen Universität Braunschweig erklärt: »Wir können auf der Plattform künftig nicht nur die Energieverbräuche transparent machen, sondern zudem intelligent Steuern und Optimieren.« Durch die Evaluierung der Ergebnisse und die zügige Umsetzung der sich daraus ergebenden Maßnahmen auf dem Campus, erklärt die Diplomingenieurin, finde ein kontinuierlicher Austausch bei der Entwicklung, Umsetzung und Erprobung innovativer Technologien statt. Großes Potenzial liege in der Gebäudehülle, so ließen sich etwa 9 Prozent der Primärenergie durch die energetische Sanierung der Hüllflächen im Gebäudebestand, wie etwa Dach, Fassade, Fenster oder Kellerdecke einsparen. Für die Umsetzung hat das Forscherteam unter anderem eine Methode entwickelt, mit der die dafür erforderlichen detaillierten Berechnungen für einzelne Gebäudetypen zuverlässig auf eine unbegrenzte Anzahl ähnlicher Gebäude übertragen werden könnten. Ein noch höheres Einsparpotential von 16 Prozent sieht das Projektteam durch die Betriebsoptimierung von raumlufttechnischen Anlagen und weitere 19 Prozent durch die Errichtung von Photovoltaik-Anlagen, der Integration von Blockheizkraftwerken, dem Austausch von veralteten Kühlschränken und den umfassenden Austausch von Beleuchtungsmitteln. Ein Potential von weiteren 15 Prozent wird beim Nutzerverhalten gesehen. Somit könnten die Forscher ihr Ziel von 40 Prozent Primärenergiereduzierung sogar übertreffen.

Erste Maßnahmen haben die Wissenschaftler in enger Zusammenarbeit mit den Experten des Gebäudemanagements bereits auf dem Campus der TU Braunschweig umgesetzt. So werden in einem Chemie-Gebäude der Volumenstrom sowie die Zulufttemperatur ausgewählter Anlagen in der Nacht abgesenkt. Diese Maßnahme reduzierte den Verbrauch für Wärme und Strom um jährlich ca. 1.890 Megawattstunden. Gleichzeitig konnten die Energiekosten um rund 180.000 Euro pro Jahr gesenkt werden. In einem anderen Gebäude wurde die vorhandene Beleuchtung durch 310 LED-Leuchten und 110 Bewegungsmelder ersetzt. Diese Beleuchtungserneuerung reduziert den Primärenergieverbrauch für Strom um ca. 208 Megawattstunden pro Jahr und die jährlichen Betriebskosten um ca. 15.300 Euro. Durch das Austauschen von ca. 150 veralteten Kühl- und Gefrierschränken wurden weitere 95 Megawattstunden eingespart. Mit diesen ersten Maßnahmen und der eingeführten Energiekostenbudgetierung an der Technischen Universität Braunschweig wurde der Gesamt-Primärenergieverbrauch im Vergleich zum Basisjahr 2011 in den letzten zwei Jahren um 10 Prozent reduziert.

Die TU Braunschweig verfügt dabei als Forschungsobjekt gegenüber einer innerstädtischen Siedlungsfläche über einen wesentliche Vorteil: Als eine der ersten Hochschulen kann sie eine umfassende und detaillierte Erfassung der Energieverbräuche auf dem Campus vornehmen. Diese können zeitlich hochaufgelöst konkreten Flächen und Nutzungen zugeordnet werden und erlaubend damit auch einen Ausblick auf die zukünftige Bedarfsentwicklung auf dem Campus. Bedingungen, die in einem innerstädtischen Quartier erst mit großem Auffand geschaffen werden müssten. Neben dem Projekt »EnEff Campus« werden diese Möglichkeiten auch im Projekt »Energiekostenbudgetierung« genutzt, das vor allem energiebewusstes Handeln auf dem Campus fördert und damit ebenfalls ein Beitrag zu dem Projektziel leiste.

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