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Integrales Quartiers-Energiekonzept Karlsruhe-Rintheim

EnEff:Stadt - Forschung für die energieeffiziente Stadt

Das Quartier "Rintheimer Feld" in Karlsruhe aus nördlicher Richtung.

© Volkswohnung GmbH

Siedlungssteckbrief

ProjektstatusProjektstatus: Phase 3 Realisierung
Standort der KommuneStadt Karlsruhe, 76137 Rintheimer Feld, Regierungsbezirk Karlsruhe, Baden-Württemberg
Kommune in ZahlenFläche: 0,25 km²; ca. 2.500 Einwohner
TrägerVolkswohnung GmbH Karlsruhe
SiedlungstypMischung aus Zeilenbebauung hoher Dichte mit Hochhaussiedlung
NutzungstypAllgemeines Wohnen plus (geringe) Infrastruktur
Siedlungsfläche210.000 m²
Bruttogrundfläche (nach DIN 277) vorher18.110 m²
Bruttogrundfläche (nach DIN 277) nachher19.910 m²
Wohnfläche vorher79.593 m²
Wohnfläche nachher87.000 m² (abhängig vom Neubaukonzept)
Versorgungsflächeca. 1.200 m²
Zahl der Wohneinheiten vorher1.188
Zahl der Wohneinheiten nachher1.290 (abhängig vom Neubaukonzept)
AltersstrukturErrichtungszeitraum zwischen 1954 und 1974
Bau- und SanierungszustandÜber 60 % der Gebäude sind saniert (Stand 2011), für den Rest besteht hoher Sanierungs- bzw. Modernisierungsbe-darf; die Sanierungen sollen bis 2014 abgeschlossen werden.
HeizungssystemeGas-Zentralheizungen, vereinzelt Kohle-Einzelöfen; Quartiers-Nahwärmenetz in Bau, Abschluss bis 2012.
EigentumsverhältnisseVon derzeit 34 Wohngebäuden im Quartier gehören 30 der Volkswohnung Karlsruhe, die vsl. 4 weitere Gebäude neu errichten wird; die übrigen 4 Wohngeb. (inkl. Seniorenwohnsitz) gehören priv. Trägern. Träger der Grund- u. Hauptschule ist die Stadt Karlsruhe.
Projektthemen

Projektbeschreibung

Die Kommune

Die Stadt Karlsruhe nimmt am European Energy Award® teil und bereitet gerade die erste eea-Zertifizierung vor. Parallel wurde 2009 ein städtisches Energiekonzept in Form eines Handlungskataloges von Energie- und Klimaschutzmaßnahmen im Wesentlichen mit „Bordmitteln“ erarbeitet. Der handlungskatalog wurde durch eine „Arbeitsgruppe Klimaschutz-Konzept Karlsruhe“ innerhalb eines halben Jahres (von August 2008 bis Juli 2009) unter Federführung des Umweltschutzamtes und unter Einbeziehung von IFEU Heidelberg ausgearbeitet.

Die Stadt Karlsruhe ist seit 2008 eea-Kommune. Die erste Zertifizierung wurde 2011 erfolgreich absolviert, parallel zur Vorlage des ersten eea-Fortschrittsberichtes 2010 unter Federführung des Umweltschutzamtes sowie einer „Machbarkeitsstudie zur Klimaneutralität Karlsruhes bis 2050“. Teil der Aktivitäten sind die Einführung eines kontinuierlichen Energiemanagements für die kommunalen Liegenschaften und eine kontinuierliche Energie-Berichterstattung der kommunalen Eigenbetriebe bzw. Beteiligungen. Seit Anfang der 90er Jahre wird in Abständen von mehreren Jahren ein städtisches Energiekonzept Karlsruhe erstellt bzw. fortgeschrieben. Karlsruhe hat sich darüber hinaus den Zielen des Covenant of Mayors verpflichtet.

Das Projekt

Das Forschungsprojekt bezweckt die Entwicklung eines „Integralen Energiekonzeptes“, mit dem eine Kombination an optimalen energetischen Sanierungsmaßnahmen gefunden und – über einen Zeitraum von mehreren Jahren – realisiert werden soll. Teil des Gesamtprojektes ist ein F&E-Projekt, mit dem zwei Wohngebäude im Rintheimer Feld mit zusammen 60 Wohneinheiten unter Umsetzung einer Reihe von technischen Innovationen energetisch anspruchsvoll saniert und messtechnisch begleitet werden sollen. Durch die messtechnische Begleitung dieser beiden Gebäude soll eine detaillierte technische Beurteilung des Verhaltens der einzelnen dort eingesetzten innovativen Komponenten ermöglicht werden. Die Ergebnisse sollen ferner dazu benutzt werden, eine an der RWTH Aachen entwickelte Simulationssoftware zu verifizieren bzw. weiter zu entwickeln.

Das Konzept

Das Quartier weist derzeit 38 Gebäude auf, darunter 34 MFH mit 1.170 Wohneinheiten. Diese Gebäude sind zwischen 37 und 56 Jahren alt. Parallel zum Aufbau eines Nahwärmenetzes - gespeist aus KWK und Abwärme - sollen die Gebäude wirtschaftlich optimal modernisiert werden. Der nachfolgende energetische Betrieb wird zukünftig überwacht und wenn erforderlich optimiert, wobei die Bewohner durch eine zu entwickelnde „Mieterkommunikation“ mit in die Energieeinsparbemühungen einbezogen werden (Information über die individuellen Energieverbräuche, die  Nutzung der installierten Technik und Energiesparmöglichkeiten). Im Rahmen des zu entwickelnden Quartiers-Nachhaltigkeitskonzepts werden auch der Stromverbrauch im Quartier, die Mobilität, das Wohnumfeld sowie Fragen der Zukunftssicherheit des Quartiers – aus Sicht der Investoren - im Hinblick auf die demografische Entwicklung behandelt.

Das Quartier „Rintheimer Feld“ ist im nördlichen Bereich eine typische Großwohnsiedlung der Nachkriegszeit, gedacht als rasch verfügbarer und kostengünstiger Wohnraum für die Ansprüche und mit den technischen Mitteln der damaligen Zeit. Der südliche Teil des Quartiers stammt aus den 60er/70er Jahren, mit verbesserter Heizungstechnik (Heizzentralen) und veränderter Stadtarchitektur (Hochhäuser) - aber hinsichtlich der energetischen Qualität eher schlechter als die älteren Gebäude. Innerhalb des Quartiers besteht nur ein geringes Angebot der Versorgung des täglichen Bedarfs (Mini-Supermarkt, Friseur, Kiosk), das im Zuge der Quartiersentwicklung neu konzipiert werden soll. Infolge der Nähe zur Innenstadt (1,5 km) und dem guten ÖPNV-Anschluss bedeutet dies jedoch nur eine geringe Einbuße an Wohnqualität. Verbesserungsmöglichkeiten im Hinblick auf die Bedürfnisse künftiger Bewohner wurden im Rahmen des Quartierskonzeptes untersucht.

Um die Wohnqualität und den Wert des Quartiers insgesamt anzuheben, sollen möglichst alle noch nicht sanierten Gebäude (der Volkswohnung und der übrigen Gebäudeeigentümer im Quartier) modernisiert werden. Auch das Umfeld der Gebäude soll so verbessert werden, dass das Quartier von der Optik und vom Freizeitwert her attraktiver wird. Damit verbunden ist eine nachhaltige Werterhöhung sowohl für die Bewohner als auch für die örtlichen Eigentümer/ Investoren, und damit auch für das Quartier insgesamt. Dazu wurde parallel zur Entwicklung des Quartiers-Energiekonzepts auf die zu erwartenden künftigen Bedürfnisse der Bewohner eingegangen und ein Gesamtkonzept entwickelt. Die energetische Qualität der Gebäude wird bis zum Abschluss des gesamten Vorhabens durchgehend so verbessert, dass der Einfluss eines künftigen Anstiegs der Energiepreise erheblich verringert wird.

Detaillierte Gebäudestruktur des Quartiers

 

Finanzierung

Der Gesamtumfang aller Maßnahmen zur Quartiersentwicklung liegt bei über 60 Mio. Euro verteilt auf ca. 6 Jahre. Davon werden ca. 2,57 Mio. Euro im Rahmen des EnEff:Stadt – Projektes gefördert. Ein Aufstockungsantrag (0,44 Mio. Euro) zur Förderung der messtechnischen Begleitung ist noch nicht entschieden. Die Entwicklung und Evaluierung eines Monitoríng-Systems für die Gebäude bzw. die Energiesysteme wird im Rahmen eines EU-Projektes mit ca. 0,4 Mio. Euro unterstützt. Die Kosten des Nahwärme-Netzes wurden von der Volkswohnung getragen und im Wärmepreis berücksichtigt. Die Kosten der Gebäudesanierungsmaßnahmen werden sehr langfristig kalkuliert und auf die Kaltmieten umgelegt.

Realisierung

Neun der 30 Gebäude der Volkswohnung im Quartier wurden 1998 bis 2001 saniert, sieben weitere in den Jahren 2007 bis 2011, drei Gebäude sind teilsaniert. Zwölf Gebäude wurden demnach (Stand 2011) noch nicht umfassend saniert, von Instandhaltungsmaßnahmen abgesehen.

Das Projekt wurde im Herbst 2008 mit einer Quartiersanalyse (Unterauftragnehmer F+B Hamburg), einer Bestandsanalyse der bestehenden Wohngebäude einschließlich energetischer Zu-standsbeschreibung (Unterauftragnehmer Ing.-Büro IGK Kaiserslautern) und einer Vorstudie über die Kosten und Wirtschaftlichkeit einer neu aufzubauenden Nahwärme-Versorgung aus dem nahegelegenen Fernwärme-Netz der Stadtwerke Karlsruhe begonnen. Auf dieser Basis wurde ein integrales Quartiers-Energiekonzept entwickelt, das eine langfristig wirtschaftlich optimale Kombination von Maßnahmen im Sanierungs- und Energieversorgungsbereich umfasst. Ferner bildet die Bestandsanalyse, deren Ergebnisse in eine speziell für die Wohnungswirtschaft entwickelte Portfolio-Datenbank (ähnlich wie die FhG-Datenbank „Epiqr“, aber weniger aufwendig) übertragen wurden, für die Volkswohnung den Einstieg in eine durchgehende Erfassung und Bewertung ihres Gebäudebestands.

Energetische Ausgangssituation (spez. Wärmeverbrauch)

 

Bilanzierung, Optimierung

Während das Nahwärme-Netz nach dem Endausbau sämtliche Gebäude im Quartier mit Wärme versorgen soll, hat die Volkswohnung direkten Einfluss nur auf die eigenen Liegenschaften hinsichtlich Zeitpunkt und Umfang einzelner Gebäude-Sanierungsmaßnahmen. Die übrigen Gebäude - einschließlich der Schule - werden parallel zum Nahwärme-Anschluss saniert. Hierzu liegen aber vorläufig noch keine belastbaren Informationen vor. Daher wird die Entwicklung der Energiebilanz zunächst nur für die Gebäude der Volkswohnung angegeben.

Die Bilanzierung erfolgt für fünf verschiedene Zeitpunkte:

  1. vor Beginn des Sanierungsprogramms (1998 – „Ausgangszustand“)
  2. nach der ersten Sanierungsphase, aber vor Beginn des Forschungsprojektes (2008)
  3. Zwischenzustand 2011 (nach der ersten Auswertungsphase)
  4. nach Abschluss des Forschungsprojektes 2012: dann werden voraussichtlich alle Gebäude der VoWo an die NW angeschlossen und saniert sein (und vollständige Messungen vorlie-gen)
  5. nach Abschluss des Anschluss-Vorhabens der RWTH zur messtechnischen Begleitung 2014 (zu diesem Zeitpunkt sollten alle übrigen Gebäude im Quartier an die Nahwärme an-geschlossen und alle Sanierungsmaßnahmen umgesetzt sein)
  6. Zielvorgabe in energetischer Hinsicht im Rahmen der Vorhabensbewilligung.

Primärenergieeinsatz (fossil) und Entwicklung der spez. CO2-Emissionen

Entwicklung der Endenergie-, Primärenergie- und CO2-Bilanz im Quartier (Gebäude der Volkswohnung)

 
 
Evaluierung

Die Auswertung der Energieverbräuche erfolgt auf

  • Quartiersebene durch Messung der Einspeisung und der Wärmeabgaben an die ans Nahwär-me-Netz angeschlossenen Gebäude
  • Gebäudeebene durch Messung der Wärmeabnahme (primärseitig) und der Abgabe an Heiz-wärme und Warmwasser-Energie
  • Wohnungsebene durch elektronische Heizkostenverteile und Heißwasserzähler für das Warmwasser.

Die Bilanzierung erfolgt monatlich über die Datenerfassung und Auswertung durch Ennovatis. Dieses Energiemanagement wird über das F&E-Projekt hinaus durch die Volkswohnung weiter betrieben und dient als Vorbild für die allgemeine Einführung eines Energiemanagements im Gebäudestock der Volkswohnung.

Darüber hinaus wurde ein System zur messtechnischen Erfassung der beiden Pilotsanierungs-gebäude installiert, das von der FH Karlsruhe konzipiert wurde und über 4 Jahre, d.h. bis 2014  betrieben wird. Die laufende Erfassung und Auswertung erfolgt durch die RWTH Aachen / E.ON-ERC. Die erste Auswertung der Messdaten für 2011 ist derzeit in Bearbeitung.

Auf der Grundlage der Energiebilanzen und der Investitionskosten für das Nahwärme-Netz und die Gebäudesanierung erfolgt eine wirtschaftliche Analyse der Einspar- bzw. Energieversorgungsinvestitionen in der Nachkalkulation Diese wird bis Herbst 2012 vorliegen.

Kenndaten Energie

vorherPotenzialnachherEinheit
Energiebezugsfläche81.600,00 85.600,00
Wärmebedarf (Heizung plus Warmwasser)127,00 72,00kWhth/m²
Primärenergie zur Wärmebedarfsdeckung182,00 32,00kWhPE/m²
Stromverbrauch32,00 30,00kWhel/m²
Primärenergie zur Strombedarfsdeckung87,00 80,00kWhPE/m²
Energie-Flächendichte26,00 15,00MW/km²
Energie-Liniendichte4,00 2,20MWhth/m

Kenndaten Wirtschaftlichkeit

vorhernachherEinheit
Gesamtinvestition Nahwärmenetz 870,00€/m
Leitungslänge 2.600,00m
Transportkosten (3,5 % Zinsen, 40 Jahre)10,3018,20€/MWhth
Energiepreis Gas (2009) 63,00€/MWhth
Energiepreis Nahwärme (2009) 61,00€/MWhth
Planungskosten 4,00Mio. €

Kenndaten Nachhaltigkeit

vorhernachherEinheit
CO2-Äquivalente Wärme (nach GEMIS 4.5)39,008,00kg/m²
CO2-Äquivalente Strom (nach GEMIS 4.5)59,0055,00kg/m²

Zusätzliche Informationen: