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CO2 freies Schulgebäude

An der Freien Christlichen Schule in Freiburg entstand ein Neubau, der mit erneuerbare Energien Technologie eden Energiebedarf CO2-frei deckt. Mit Erd- und Solarwärme sowie einer automatisierten Lüftungsanlage enstand so ein effizientes System aus weitgehend bewährten Technologien.

Im Winter erwärmen Erdwärmetauscher und eine Solaranlage die Luft im Heizsystem, im Sommer kühlt das Erdreich diese. Die Lüftungsanlage nutzt außerdem die Wärme aus der verbrauchten Luft. Die Fernwärmeversorgung der badenova in Landwasser, betrieben mit Deponie-und Biogas liefert die restliche Energie. Ein automatisiertes System steuert Wärme und Kälte je nach Bedarf und sorgt so für ein stets angenehmes Raumklima.

Mit einem umfangreichen Monitoring verfolgten die Verantwortlichen Verbrauch und Bedarf und veröffentlichen die Ergebnisse in schulinternen und öffentlichen Veranstaltungen. Pro Jahr spart die Schule 26 Tonnen CO2 ein und demonstriert den 600 Schülern klimaschonende Technologien.

Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt

  • Es gibt grundsätzlich durchaus Möglichkeiten zukunftsfähig und dennoch wirtschaftlich zu bauen. Aber es ist klar, dass für eine erfolgreiche Umsetzung solcher „Ideen“ durchdachte Konzepte, projektspezifische Planungsleistungen, sorgfältige Ausführung und ein kontinuierlich überwachter Betrieb sowie deren Auswertung und Umsetzung Hand in Hand gehen müssen.
  • Aus Bauherrensicht stellen wir fest, dass sich der Mehraufwand für die Erarbeitung, Prüfung und Entscheidung der verschiedenen Konzepte, erhöhten Investition und das aufwendige Monitoring durch die bereits jetzt schon sichtbaren Ergebnisse auf jeden Fall gelohnt hat.
  • Eine weitere Erkenntnis ist, dass eine gewisse Flexibilität notwendig ist, um sich während der Planungs-, Ausführungs- und Betriebsphase neuen Gegebenheiten anzupassen und sicherlich eine Bereitschaft Kompromisse einzugehen.

Projektdaten

Projektnummer 2012-08
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Freie Christliche Schule Freiburg
Laufzeit Oktober 2011 bis April 2017
Zuschuss 37.250

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Verwertung biogener Abfälle zur Erzeugung stofflicher, thermischer und elektrischer Energieträger und deren Nutzung
Freiburg

Ein geschlossener Energiekreislauf für die Deponie Eichelbuck

Während auf der Deponie Eichelbuck im Freiburger Mooswald früher Haushaltsmüll entsorgt wurde, ist die Anlage heute für Grünabfälle aller Art zuständig. Dieser Wandel wirkt sich auch auf die Energieversorgung der Anlage aus, die momentan durch zwei mit Deponiegas betriebene Mikrogasturbinen erfolgt. Deponiegas entsteht beim biologischen und chemischen Abbau von organischem Abfall. Dieser fällt jedoch in unvorbehandelter Form in deutschen Deponien nicht mehr an, so dass die Menge an Deponiegas stetig zurückgeht. Deshalb müssen sich die Deponiebetreiber nach neuen lokalen und umweltfreundlichen Energiequellen umsehen. Grünabfälle, wie sie am Eichelbuck verarbeitet werden, bieten dieses Energiepotential. Bisher trennte man auf der Anlage Grünabfall in holziges Material für die Zufeuerung in der eigenen Hackschnitzelanlage und erdiges Material, das in der Landwirtschaft ausgebracht wurde. Eine Pyrolyseanlage und eine verbesserte Hackschnitzelanlage sollen in Zukunft die Grünabfälle ökologisch und wirtschaftlich effizienter nutzbar machen. Pyrolyseverfahren wurden schon in mehreren Innovationsfondsprojekten erprobt. Sie eignen sich besonders für Materialien, die nicht auf herkömmliche Weise zu Biogas vergärbar sind. In der Freiburger Anlage sind das beispielsweise Grünschnitt, Pferdemist und diejenigen Holzreste, die sich nicht für Holzhackschnitzel eignen. Im Pyrolyseofen verschwelt die Biomasse unter großer Hitze und ohne Sauerstoffzufuhr zu Verbrennungsgas und Biokohle. Biokohle ist vielseitig einsetzbar und anders als die ursprüngliche Biomasse leicht, kompakt und somit einfach zu transportieren. Beigemengt zum Substrat in Biogasanlagen, erhöht sie die produzierte Gasmenge. Auch der aus Speiseresten auf dem Eichelbuck hergestellte Kompost verbessert mit Biokohle sein Nährstoffprofil. In den Boden eingebracht – direkt oder im angereicherten Kompost oder Gärrest – verbessert Biokohle die Bodenqualität, erhöht den Ertrag und verringert den Bedarf von Kunstdüngern. Die Abwärme der Pyrolyseanlage trocknet die auf der Anlage produzierten Hackschnitzel. In Zukunft ersetzt ein Hackschnitzel-BHKW eine der Mikrogasturbinen, deren Einsatz durch das schwindende Deponiegas nicht mehr rentabel ist. Die Hackschnitzelanlage verfügt mit einer extern gefeuerten Heißgasturbine über eine innovative, noch wenig eingesetzte Technologie. In der Anlage verbrennen die Hackschnitzel zu Asche und heißem Abgas, das indirekt über einen Wärmetauscher die Zuluft der Turbine erhitzt. Verunreinigtes Rauchgas und saubere Turbinenluft bleiben so getrennt; ein Verfahren das den schnellen Verschleiß durch Abgaspartikel verhindert. Die Hackschnitzelanlage wiederum liefert Abwärme für die Speiseresteaufbereitungsanlage. In einigen Jahren wird auch die zweite Mikrogasturbine durch eine Heißluftturbine ersetzt, die zusätzlich Strom und Wärme aus regenerativen Energien liefert. Angereichert mit Biogas, kann das restliche Deponiegas im BHKW Landwasser verbrannt werden; ein Verfahren das bereits durch ein weiteres Innovationsfondsprojekt erprobt ist. Pro Jahr spart das Konzept 2.600 Tonnen CO2 ein. Mit dem aufeinander und auf die vorhandenen Abfallstoffe abgestimmten Energiekreislauf zeigt die Deponie den Weg auf von der Müllverarbeitung des 20. zur der des 21. Jahrhunderts.

Sanierung auf Passivhaushniveau mit innovativer Wärmedämmung und Monitoring
Schopfheim

Kindergarten im Passivhausstandard

Um mehr Kinder betreuen zu können, sanierte und erweiterte die Stadt Schopfheim den Kindergarten Hintermatt, ursprünglich ein Flachbau mit hohem Energieverbrauch. Die Stadt kombinierte hierfür Erdwärme mit einer sogenannten transluzenten Wärmedämmung. Diese noch recht wenig genutzte Technik verkleidet die Außenwände mit einer Schicht aus transparentem Polykarbonat. Mit nur 10 cm ist die Schicht wesentlich dünner als eine herkömmliche Wärmedämmung und ist durch ihre Luftschächte Teil des Lüftungssystems. Nachdem die Sonne die Luft erwärmt hat, fließt diese in Räume und spart so Heizenergie. Eine Wärmepumpe mit vier Erdsonden ersetzt den ölbefeuerten Heizkessel und kühlt die Räume im Sommer. Thermische Solarkollektoren unterstützen die Heizung und erwärmen das Brauchwasser. Das isolierte Dach lässt auch im Winter viel Tageslicht in die Räume. Eine ausgeklügelte Regelungstechnik steuert und überwacht das Lüft- und Heizsystem, das dadurch mit weniger Luftvolumen auskommt und kostengünstiger ist. Durch die Maßnahmen verringerte sich der Verbrauch von 65 kWh pro Jahr und Quadratmeter auf etwa 12-15 und entspricht damit dem Passivhausstandard. Die Kombination von effizientem Lüftungssystem, innovativer Dämmung und Monitoring macht Kindern, Eltern und Anwohnern tagtäglich energieeffizentes Bauen begreifbar. Weitere Informationen zur Gebäudetechnik liefert die Projektbeschreibung des Architekten Kuri (PDF, 20KB) sowie im Abschlussbericht zum Projekt.