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Prof. Dr. Thorsten Schneiders

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Anlagen, Energie- und Maschinensysteme
Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE)

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Energetische Analyse der Belvedere-Schule

Eine Gruppe von Studenten präsentiert Ergebnisse vor einer größeren Gruppe von Zuhörerinnen und Zuhörern (Bild: Thorsten Schneiders/TH Köln)

Wie groß ist das Potential für den Einsatz von Erneuerbaren Energien in der Schule Belvedere des Landschaftsverbands Rheinland (LVR) in Köln-Müngersdorf? Mit dieser Frage haben sich sechs Studierende des Bachelorstudiengangs Erneuerbare Energien im Modul „Lokales Energiemanagement“ beschäftigt.

In diesem letzten Modul vor der Bachelorarbeit erarbeiten die Studierenden in Teams komplexe Fragestellungen und bereiten sich so unter anderem auf ihre Abschlussarbeiten vor. Einer von ihnen ist Patrick Lehnen. Im Interview erklärt er, wie das Projekt ablief und zu welchen Ergebnissen die Gruppe gekommen ist.

Herr Lehnen, was waren die Rahmenbedingungen Ihres Projektes?

Der LVR ist auf die TH Köln zugekommen, weil er sich für eine energetische Analyse der Belvedere-Schule interessierte. Wir haben zunächst eine Bestandsaufnahme vorgenommen und zum Beispiel die Nutzerstruktur, die vorhandene Heiztechnik und die Räume und Flächen analysiert. Im nächsten Schritt haben wir Lastprofile für Strom und Wärme erstellt – also Übersichten über den Strom- und Wärmebedarf im Jahresverlauf. Diese dienen als Berechnungsgrundlage, zur Vorhersage und zum Aufzeigen von Einsparmöglichkeiten. Dabei haben wir unter anderem herausgefunden, dass die Schule einen relativ großen Energieverbrauch aufgrund ihrer baulichen Begebenheiten hat. Als Schule für körperlich behinderte Menschen sind alle Räume ebenerdig, was viele Außenwände bedeutet. Zudem gibt es besonders breite Flure und ein Schwimmbad. Das alles erhöht den Energiebedarf.

Neben der Analyse ging es auch um den Wissenstransfer. Das heißt, wir haben die zuständigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des LVR über den neusten Stand der Technik und die Einsatzmöglichkeiten von Technologien wie Batteriespeicher, Dämmung, Kraft-Wärme-Kopplung oder Photovoltaik informiert.

Eine Gruppe von Studenten präsentiert Ergebnisse vor einer größeren Gruppe von Zuhörerinnen und Zuhörern Präsentation der Untersuchungsergebnisse beim LVR. (Bild: Thorsten Schneiders/TH Köln)

Wie war Ihre weitere Vorgehensweise?

Zurzeit versorgen zwei rund 25 Jahre alte Ölheizkessel die Schule mit Wärme. Der Strom wird aus dem allgemeinen Netz bezogen. Diese Situation haben wir mit drei Szenarien verglichen: Dem Einbau einer Gasheizung als Ersatz für die Ölheizung – dies wäre eine Lösung mit konventioneller Technik, die nur Wärme erzeugt. Demgegenüber steht ein Konzept mit 100 Prozent Erneuerbarer Energie: Ein Pelletheizkessel, kombiniert mit einer solarthermischen Anlage und Photovoltaik auf dem Dach. Dies würde die Schule mit Wärme und Strom versorgen. Die dritte Möglichkeit wäre ein Blockheizkraftwerk in Zusammenspiel mit einer Photovoltaikanlage, was ebenfalls Strom und Wärme bedeuten würde.

Um die Konzepte zu vergleichen, haben wir einen Rechner auf Excel-Basis entwickelt. In diesen importiert man die Datengrundlage wie die Rahmendaten des Gebäudes. Das Tool berechnet dann für die verschiedenen Technologien die Wirtschaftlichkeit sowie die CO2-Bilanz und stellt alle Ergebnisse grafisch dar. So wird die Entscheidungsfindung deutlich erleichtert.

Was sind Ihre Ergebnisse?

Das kommt darauf an, worauf man Wert legt. Das Blockheizkraftwerk ist am wirtschaftlichsten. Geht es um eine möglichst gute CO2-Bilanz, liegt das Konzept mit 100 Prozent Erneuerbare Energie vorne. Im Endeffekt ist das dann eine politische Entscheidung.

Interview: Christian Sander

1. Oktober 2018

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