Energetische Querschnittserhebung deutscher Theaterspielstätten und Monitoring Scharoun Theater Wolfsburg mit Schwerpunkt Komfortuntersuchung
Die Bundesregierung hat es sich zum Ziel gesetzt, bei der Energiewende eine Vorreiterrolle einzunehmen. Neben der Umstellung auf erneuerbare Energien sollen zukünftig die Treibhausgasemissionen sowie der Primärenergieverbrauch stark gesenkt werden. Potentiale hierfür werden besonders im Gebäudesektor gesehen, da dieser einen hohen Anteil des Endenergieverbrauchs verursacht. Vor allem im Bestand sollen Einsparpotentiale realisiert werden, wobei gewünscht ist, dass öffentliche Bauten eine Vorbildfunktion einnehmen. Zu den öffentlichen Gebäuden zählt auch der Gebäudetypus der „Theaterspielstätte“, welcher viele identitätsstiftende Gebäude zahlreicher Städte umfasst.
Bisher lagen für diesen Gebäudetypus jedoch weder energetische Kennwerte noch Daten zum Raumkomfort vor. Diese wurden im Rahmen des Forschungsprojekts erfasst, ausgewertet und analysiert. Des Weiteren wurden Einsparpotentiale durch Gebäudesanierungen und Anlagenoptimierungen von Theaterspielstätten sowie der Raumkomfortzustand in den Zuschauersälen, Bühnen und Foyers erforscht.
Vorgehensweise
Zur Erreichung dieser Ziele gliedert sich das Forschungsprojekt in zwei Teile. Zum einen wurden durch eine deutschlandweite Querschnittserhebung in 13 Spielstätten über einen Zeitraum von drei bis vier Wochen Energieverbräuche erfasst und mittels eines mobilen Messtorsos Daten zum Raumkomfort gesammelt. Anhand dieser Daten wurden charakteristische Kennwerte gebildet. Zum anderen gab ein einjähriges Intensivmonitoring des vorbildlich sanierten Scharoun Theaters Wolfsburg Aufschluss über die Einsparpotentiale von energetischen Sanierungs- und Optimierungsmaßnahmen, indem eine Gegenüberstellung der Daten mit den Kennwerten aus der Querschnittsanalyse erfolgte.
AUSFÜHRENDE STELLE
Technische Hochschule Köln, Fakultät für Architektur, Institut für EnergieEffiziente Architektur (EEA³) in Zusammenarbeit mit Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme, Institut für Technische Gebäudeausrüstung
DRITTMITTELPROFESSORIN/PROJEKTLEITERIN
Prof. Eva-Maria Pape
PROJEKTLEITUNG/KOORDINATION
Wiss. Mitarbeiterin Birgit D. Meier-Wiedemann
AUSWERTUNG UND DATENANALYSE
Wiss. Mitarbeiterin Carolin Paulukat
LEITUNG ENTWICKLUNG MESSKONZEPT
Prof. Dr. Jörg Reintsema
ENTWICKLUNG/AUSARBEITUNG MESSKONZEPT
Wiss. Mitarbeiter Hans Krämer
MESSAUF- UND ABBAU
Techn. Mitarbeiter Jean-Milan Debus
Techn. Mitarbeiter Torsten Manns
SONSTIGE MITARBEITER
Studentische Hilfskraft Jennifer Datzert
Wissenschaft. Hilfskraft Celina Schütz
Gefördert durch
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Weitere Informationen
Flyer 01:
Forschungsprojekt Theaterspielstätten.pdf
Flyer 02:
Messkörper Torsion.pdf
Erfassung des Energieverbrauchs
Zur Erfassung der Energieverbräuche wurden in den teilnehmenden Theaterspielstätten Messaufnehmer installiert, die Werte zum Verbrauch für Heizung und Warmwasser sowie für Strom aufzeichneten. Bei der Querschnittserhebung wurden Gesamtverbrauchswerte erfasst, welche die Erstellung von Lastgangprofilen ermöglichten. Beim Intensivmonitoring wurden darüber hinaus auch einzelne Verbraucher untersucht, sodass die Betriebsmuster analysiert werden konnten.
Neben der Erfassung der Verbrauchsdaten durch die Messungen erfolgte eine Eingabe der Daten in TEK-Tool. Hierbei handelt es sich um ein excelbasiertes Tool, welches für Bestandsbauten auf Basis der DIN V 18599 Bedarfswerte generiert, die nach Nutzungszonen oder Gewerken getrennt abgebildet werden können. Durch die Gegenüberstellung der gemessenen mit den errechneten Werten konnten Schwachstellen identifiziert werden.
Analyse des Raumkomforts
Um die Verhältnismäßigkeit von Energieaufwand und Nutzen für den Raumkomfort zu überprüfen, erfolgte zusätzlich zu der Aufnahme der Energieverbräuche eine Erfassung raumkomforttechnischer Daten auf der Nutzerebene mittels eines mobilen Messtorsos. Die Kunstfigur „Torsion“, welche im Zuge eines studentischen Wettbewerbs entwickelt wurde, basiert auf den Proportionen des menschlichen Körpers und kann durch die Zusammensteckbarkeit ihrer Elemente sowohl eine sitzende als auch eine stehende Haltung einnehmen. Sie dient als Träger der für die Messung der thermischen Behaglichkeit sowie der Luftqualität notwendigen Messtechnik. Die eingebauten Sensoren erfassen die Luftströmung, die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und den CO2-Gehalt in Höhe des Kopf- und Fußbereichs. Gespeichert werden die Daten in festgelegten Zeitintervallen durch einen Micro-PC.
Parallel zur objektiven messtechnischen Erfassung der Daten zum Raumkomfort wurde zeitgleich eine Nutzerbefragung mittels eines Fragebogens durchgeführt, sodass das subjektive Behaglichkeitsempfinden der Nutzer mit den objektiven Daten abgeglichen werden konnte.
Fazit
Das Forschungsprojekt dient in erster Linie dem Verständnis der Struktur des Energieverbrauchs sowie der Abschätzung des energetischen Einsparpotentials bei Theaterspielstätten. Um nicht nur den Energieverbrauch, sondern auch den Raumkomfort zu optimieren, ist die Erfassung und Bewertung des Raumzustands ein integrierter Bestandteil des Projekts. Des Weiteren wurden für diesen Gebäudetypus Nutzungsschemata erstellt, die sowohl eine Anpassung der Nutzungsrandbedingungen der DIN V 18599 für Theater- und Verwaltungsbauten als auch Rückschlüsse auf die effiziente Steuerung der Anlagentechnik zulassen. Diese Erkenntnisse können in der Praxis angewendet werden und dabei unterstützen, den Energieverbrauch der Theaterspielstätten zukünftig zu reduzieren.