Sanierung Mangoldschule

Die Grundschule Mangoldschule, Spindeltal 6, 86609 Donauwörth wurde im Jahr 1952 gebaut. In den Jahren 2021 und 2022 wurde das gesamte Gebäude energetisch saniert sowie die Wärmeerzeugungsanlage gegen ein Blockheizkraftwerk mit hocheffizienten Gasbrennwertspitzenlastkesseln getauscht. Im Gebäudekomplex untergebracht sind die Mangold-Grundschule, die Schulturnhalle sowie das Lehrschwimmbecken „Stadtbad am Mangoldfelsen“.

Wärmeerzeugungsanlage

Die alte Wärmeerzeugungsanlage bestand aus zwei Erdgas-Niedertemperaturkessel, einer Heizungsverteilung mit sieben Gruppen sowie alten Bestandsregelung. Die Umkleiden der Schulturnhalle wurden vom Heizungsraum (Leitungslänge ca. 55 m) mit zwei Trinkwasserspeichern versorgt. Umgesetzt wurden eine Wärmeerzeugungsanlage basierend auf zwei modulierende Erdgas-Brennwertkessel (Leistung 62 – 250 kW) sowie einem Erdgas-Blockheizkraftwerk für die Grundlast mit 20 kW elektrischer und 39 kW thermischer Leistung, zwei Pufferspeicher mit je 800 Liter, einem gedämmten Heizungsverteiler mit sieben Gruppen und Armaturen sowie hocheffizienten Pumpen und einer Gebäudeleittechnik mit Aufschaltung der Wärmeerzeugung auszustatten. Die Warmwasserbereitung der Schulturnhalle wurde auf die bestehende Anlage des Schwimmbades, welches sich direkt unter der Turnhalle befindet, umgeschlossen. So konnte die Leitungslänge deutlich reduziert werden.

An den Heizungsverteiler wurde ein zusätzlicher Abgang errichtet, um das benachtbarte VHS/FBE-Gebäude über ein Nahwärmenetz mitversorgen.

Jährliche Einsparung ca. 275.000 kWh Heizenergie bzw. 50.000 kg CO2-Emissionen

Jährliche Einsparung ca. 1.000 kWh Strom bzw. 100 kg CO2-Emissionen

Jährliche Stromerzeugung des Blockheizkraftwerkes ca. 80.000 kWh Strom

Eigenverbrauchsqoute ca. 40 %

Sanierung Rohrleitungsversorgungsnetz

Das bestehende Rohrleitungsversorgungsnetz des Schultraktes stamme noch aus der Erbauungszeit im Jahr 1952. Das Rohrleitungsnetz war nach dem damaligen technischen Baustandard einer Schwerkraftheizungsanlage aufgebaut, welches nach dem Prinzip der Schwerlastzirkulation funktioniert. Der Nachteil der Anlage ist aufgrund der großen Nennweite der Rohrleitungen ein großes Wasservolumen, welches im ungedämmten Dachgeschoss verteilt wird. Aufgrund des fehlendenden Mischventils ist die temperaturabhängige Bereitstellung von Heizwasser mit einer definierten Temperatur nicht möglich. Sämtliche Heizleitungen waren ungedämmt, ebenfalls die Wasserverteilungsleitung im Dachgeschoss.

Die bereits vor einigen Jahren sanierten Radiatorenheizkörper wurden mit 14 Heizungssteigsträngen versorgt, wobei jeweils ein bis zwei Heizkörper je Geschoss an einem Strang hängt. Durch die herkömmlichen Heimeier-Thermostatköpfe war lediglich eine händische Regelung möglich – ohne Absenkungsfunktion in Ferienzeiten.

Das neue Versorgungsleitungssystem wurde bedarfsgerecht durch fünf neue Versorgungsschächte mit jeweils einer Vor- und Rücklaufleitung neu aufgebaut. Jedes Klassenzimmer erhielt ein ein Zonenventil zur bedarfsgerechten raumweisen Regelung der Raumtemperatur. Durch die Gebäudeleittechnik erfolgt eine Kommunikation zwischen Präsenzerkennung in den Klassenzimmer Steuerungstechnik der Wärmeerzeugungsanlage. Eine Dämmung der Leitung erfolgt nach heutigem Stand der Technik.

Jährliche Einsparung ca. 30.000 kWh Heizenergie bzw. 5.500 kg CO2-Emissionen

Dämmung der Heizkörpernischen

An der Ost- und Westfassade des Gebäudes wurden an den die an 112 Fassadenfenster befindlichen Heizkörpernsichen gedämmt. Die Wandstärkenreduzierung betrug zwischen 11 und 15 cm, welche mit Planziegel gefüllt wurden.

Jährliche Einsparung ca. 23.000 kWh Heizenergie bzw. 4.200 kg CO2-Emissionen

Erneuerung Innenbeleuchtung

Die Beleuchtung des Schulgebäudes befand sich im technischen Standard der 1990iger Jahre. Die alte Beleuchtung beruht auf einer Leuchtstofflampen- bzw. Glühlampentechnik, zum Teil mit EVG-Vorschaltgeräten. Aufgrund einer fehlenden automatischen Steuerung sind die Leuchten lediglich mit EIN/AUS-Schaltern bedienbar.

Ersetzt wurden die vorhandene Technik gegen eine hocheffiziente LED-Beleuchtung mit mind. 50.000 h Lebensdauer. Eine Präsenzsteuerung gewährleistet ein automatisches Abdunkeln der Beleuchtung. Außerdem wurde die Beleuchtung mit einer Konstantlichtregelung ausgestattet, welche die Lichtstärke an die herrschenden Lichtverhältnisse angepasst.

Jährliche Einsparung ca. 20.000 kWh Strom bzw. 12.000 kg CO2-Emissionen

Gebäudeautomation

Im Schulgebäude der Mangoldschule waren zahlreiche technische Anlagen verbaut, welcher derzeit keine, manuelle oder nicht automatisierte Regelung besasen. Alle im Gebäude vorhandenen bzw. zu realisierenden Systeme (Wärmeverteilung, Wärmeerzeugung, Lüftung, Beleuchtung, Jalousie) wurden gewerkeübergreifend adressiert sodass die GA-Effizienzklasse B nach DIN EN 15232 erreicht wurde. Primäre Aufgabe der Leittechnik ist es, die Produktion und Abgabe von Wärme zentral (Wärmeerzeugungsanlage, Hauptverteilung) und dezentral (Heizkörper bzw. Zonenventile) dem spezifischen Bedarf an Wärme anzugleichen. Da die Heizungskomponenten für den Extremfall ausgelegt sind, muss die Leittechnik die Wärmeabgabe der meist wesentlich niedrigeren Heizlast der Klassenräume anpassen.

Dem Objektmanager kann künftig durch eine Visualisierung zentrale Anpassungen an die Anforderungen der Nutzer (z.B. Änderungen an Sollwerten oder Zeitpläne) vornehmen. Gleichzeitig hat er die ständig vorliegenden Informationen zur Überwachung und Optimierung der Systeme.

Jährliche Einsparung ca. 44.000 kWh Heizenergie bzw. 9.000 kg CO2-Emissionen

Jährliche Einsparung ca. 4.000 kWh Strom bzw. 2.000 kg CO2-Emissionen

Hydraulischer Abgleich

Ein hydraulischer Abgleich stellt sicher, dass sich in jedem Heizkörper zu jeder Zeit die richtige Menge an Heizwasser befindet. Infolgedessen verteilt sich die Wärme viel gleichmäßiger im Gebäude. Das erhöht nicht nur den Komfort, sondern sorgt auch dafür, dass die eingesetzte Energie viel effektiver für Heizwärme genutzt werden kann. Ein hydraulischer Abgleich der Heizung erhöht die Energieeffizienz um bis zu 15 Prozent. Das belegen neutrale Studien. Arbeitet die Heizungsanlage besser und effektiver, heißt das auch, dass sich dadurch der Energieverbrauch sowie letztlich die Heizkosten senken lassen.

Grundsätzlich nimmt Wasser nämlich immer den Weg des geringsten Widerstands. Deshalb kommt es vor, dass die Heizkörper in der Nähe des Wärmeerzeugers mit mehr Heizwasser versorgt werden als die weiter entfernt liegenden. Deshalb ist die durchfließende Wassermenge zu begrenzen. Ein hydraulischer Abgleich sorgt dafür.

Jährliche Einsparung ca. 18.000 kWh Heizenergie bzw. 3.000 kg CO2-Emissionen

Geschossdeckendämmung

Die oberste Geschossdecke sowie der Dachstuhl des Gebäudes waren vor der Sanierung ungedämmt. Durch den vollständigen Rückbau der Versorgungsleitungen im Dachgeschoss ergab sich die Möglichkeit, die oberste Geschossdecke als vorgezogene Maßnahme zur Erneuerung des Daches zu dämmen. Zum Einsatz gekommen sind Holzweichfaserplatten mit einer Gesamtstärke von 200 mm. Die Verlegung erfolgte zweilagig um Wärmebrücken zu vermeiden.

Gesamte jährliche Einsparung

Heizenergie       ca. 390.000 kWh bzw. 71.700 kg CO2-Emissionen

Strom                   ca. 25.000 kWh bzw. 14.100 kg CO2-Emissionen

Gefördert vom Bundesminiterium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Weitere Informationen zur Nationalen Klimaschutzinitiative sind beim Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) unter www.klimaschutz.de und bei der ZUG gGmbH www.z-u-g.org/aufgaben/nationale-klimaschutzinitiative-nki/ erhältlich.

Komplementärgefördert vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz im Rahmen der Richtlinie zum Umwelt - Förderschwerpunkt "Klimaschutz in Kommunen" im Klimaschutzprogramm Bayern 2050 (Förderrichtlinien Kommunaler Klimaschutz - KommKlimaFöR).

Titel: Erneuerung der Heizungsanlage Mangoldschule (Grundschule)

Laufzeit: 18.08.2021 bis 30.09.2022

Förderkennzeichen: RvS-SG55.1-8704.6-3/46/24

Der Schutz der natürlichen Lebensgrundlagen und damit auch der Klimaschutz (einschließlich der Bewältigung der Folgen des Klimawandels) ist eine Aufgabe von Verfassungsrang, die vor allem auch dem Staat obliegt (vergleiche Art. 20a des Grundgesetzes und Art. 141 Abs. 1 der Verfassung). Der Freistaat Bayern unterstützt daher ausgewählte Vorhaben, die zur Erfüllung dieser Aufgabe beitragen.

Weitere Informationen zum Förderschwerpunkt "Klimaschutz in Kommunen" sind Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz unter www.stmuv.bayern.de/themen/klimaschutz/kommunal/index.htm erhältlich.