Energie- und Klimaschutzkonzept - Dresden.de

B-Plan 3029 (Vertragsgebiet zwischen Hansastraße und DB-Gleisanlagen)
Nr. 43 Ehemaliger Gleisbogen Hansastraße

 Energie- und
 Klimaschutzkonzept

Verfasser:
Brendel Ingenieure Dresden GmbH
Hermannstraße 2
01219 Dresden
Tel.: 0351 – 27127 0
Fax: 0351 – 27127 66
E-Mail: dresden@brendel-ing.de
Dresden, den 06.10.2020

B-Plan 3029 (Vertragsgebiet zwischen Hansastraße und DB-Gleisanlagen)
Nr. 43 Ehemaliger Gleisbogen Hansastraße

Inhaltsverzeichnis

Einleitung ..................................................................................................... 5
Beschreibung des Vorhabens ...................................................................... 6
Gebäudehülle und Energieeffizienz ............................................................. 9
Analyse des Energiebedarfs ...................................................................... 11
 Wärmebedarf ......................................................................................... 11
 Kälte- und Hilfsenergiebedarf ................................................................ 13
 Strombedarf ........................................................................................... 14
 Vorgaben für die Energieversorgung ..................................................... 15
Energieversorgungskonzepte .................................................................... 16
 Potenziale für Einsatz Erneuerbarer Energien ....................................... 16
 Potenziale für Quartiersversorgung oder dezentrale Versorgung .......... 21
 Auswahl der Technologien zur Energieversorgung ............................... 22
 Bau- und Versorgungskonzepte ............................................................ 22
 Konzept A: Fernwärmeanschluss + Stromnetz .................................. 22
 Konzept B: BHKW + Gas-Brennwertgerät + Stromnetz ..................... 24
Bewertung der Bau- und Versorgungskonzepte ........................................ 28
 Methodik der Bewertung ........................................................................ 28
 Vergleich der Konzepte.......................................................................... 29
 Auswahl der Vorzugslösung .................................................................. 39
Optimierung der Fernwärme ...................................................................... 40
 CO2-Emission der Varianten .................................................................. 42
 Kosten der Varianten ............................................................................. 44
Schlussfolgerungen.................................................................................... 46

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Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abbildung 1 Lageplan BP 3029 [TSSB] ......................................................... 6
Abbildung 2 Räumlicher Geltungsbereich BP 3029 [TSSB] ........................... 7
Abbildung 3 Ausschnitt Fernwärmenetz Dresden [DREWAG-FW]................. 8
Abbildung 4 Schaubild Erneuerbare Energien [EE] ....................................... 16
Abbildung 5 Themenstadtplan Erdwärme [DDTS_EW] .................................. 17
Abbildung 6 Vergleich der Energiebedarfswerte ............................................ 29
Abbildung 7 Gegenüberstellung der CO2-Emissionen der Varianten ............ 38

Tabelle 1 Wärmebedarfsberechnung Heizlast [BI] ......................................... 11
Tabelle 2 Wärmebedarfsberechnung Trinkwarmwasserbereitung [BBSR] .... 12
Tabelle 3 Strombedarfsberechnung ............................................................... 14
Tabelle 4 Entzugsleistung Erdwärme am Standort [UmweltSachsen]............ 17
Tabelle 5 Potenzial PV-Anlage ...................................................................... 20
Tabelle 6 Energiebilanzierung Variante A ...................................................... 23
Tabelle 7 CO2-Bilanzierung Variante A .......................................................... 23
Tabelle 8 Anteile Energiebilanzierung Variante B .......................................... 25
Tabelle 9 Energiebilanzierung Variante B ...................................................... 26
Tabelle 10 CO2-Bilanzierung Variante B ........................................................ 27
Tabelle 11 Investitionskosten der Varianten .................................................. 30
Tabelle 12 Kapitalgebundene Annuität der Varianten (Grundlagen) .............. 31
Tabelle 13 Kapitalgebundene Annuität der Varianten .................................... 32
Tabelle 14 Bedarfsgebundene Kosten (Grundlagen) ..................................... 33
Tabelle 15 Bedarfsgebundene Kosten ........................................................... 34
Tabelle 16 Betriebsgebundene Kosten der Varianten (Grundlagen) .............. 35
Tabelle 17 Betriebsgebundene Kosten der Varianten .................................... 36
Tabelle 18 Annuität der Jahresgesamtzahlungen der Varianten .................... 37
Tabelle 19 Gegenüberstellung der Ergebnisse .............................................. 39
Tabelle 20 Übersicht Fernwärmeoptimierung ................................................ 41

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Tabelle 21 Rohrleitungslängen Tiefgarage .................................................... 42
Tabelle 22 Thermische Verlustleistung .......................................................... 42
Tabelle 23 Wärmeverluste aus Zirkulation ..................................................... 43
Tabelle 24 Energieverbräuche thermisch....................................................... 43
Tabelle 25 CO2-Emission der Systeme .......................................................... 44
Tabelle 26 Investitionskosten der Varianten .................................................. 45
Tabelle 27 Bedarfsgebundene Kosten der Varianten..................................... 45

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Einleitung

Die Landeshauptstadt Dresden hat es sich zum Ziel gesetzt, die spezifischen
Treibhausgasemissionen aller fünf Jahre um mindestens zehn Prozent zu
senken. Bis 2030 soll, ausgehend vom Wert im Jahr 2005 (9,9 Tonnen pro
Einwohner), die CO2-Emission pro Einwohner auf 5,8 Tonnen im Jahr
reduziert werden. Weiterhin wird das Ziel der Bundesregierung einer
Klimaneutralität bis 2050 angestrebt. Dies beinhaltet eine Reduktion der
Emission zwischen 85 - 95 % gegenüber dem Jahr 2016.
Um dieses Ziel zu erreichen wurde ein gesamtstädtisches Konzept erstellt.
Über 50 Maßnahmenpakete wurden in der Stadt verabschiedet. Eine
Umsetzung muss allerdings auch in Einzelprojekten und Quartiersbauten
erfolgen. Hier beschloss der Stadtrat im Jahr 2019, dass zu
Bebauungsplänen und vorhabenbezogenen Bebauungsplänen Energie- und
Klimaschutzkonzepte zu erstellen sind.
Die eingesetzte Energie soll effizienter verwendet und mit der
größtmöglichen Menge an regenerativer Technik kombiniert werden.
Bilanzierungs- und Beurteilungsgröße ist die CO2-Emission der Varianten.
Die Auswahl des Versorgungskonzeptes findet zusätzlich anhand der
ermittelten Kosten statt. Alle Untersuchungen werden standortbezogen
durchgeführt.
In diesem Konzept wird eine Empfehlung für die Energieversorgung eines
Bauvorhabens im Westteil des Stadtbezirks Neustadt erstellt und begründet.
Das Ergebnis berücksichtigt die Punkte CO2-Emission sowie Investitions-
und Betriebskosten im geforderten Maße. Insgesamt ist der Bebauungsplan
durch eine vielfältige Nutzungsstruktur geprägt. Er wird sowohl Gewerbe-
und Büroeinheiten enthalten als auch einen Schwerpunkt auf die
Wohnnutzung legen.

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Beschreibung des Vorhabens

Der Bebauungsplan beinhaltet vier Blöcke aus mehreren Gebäuden
[Abbildung 1], wobei drei über eine gemeinsame Tiefgarage verbunden sind.
Der vierte Block an der angrenzenden Lößnitzstraße erhält eine
eigenständige Tiefgarage. Dem Bestand zugehörig liegt ein Lokschuppen am
südlichen Ende des Bebauungsgebiets. Aufgrund der bisher ungeklärten
Nachnutzung wird dieser in den weiteren Teilen des Konzepts
ausgeklammert. Grundsätzlich ist eine Anbindung an die Medienversorgung
der restlichen Blöcke bzw. eine kongruente Versorgung denkbar. Auch an
dieser Stelle sollte eine klimafreundliche Energieversorgung erfolgen.

 D

 A C
 B

 Abbildung 1 Lageplan BP 3029 [TSSB]

Das Bebauungsgebiet wird vorwiegend für den Bau von Wohnungen genutzt.
Hinzu kommen Gewerbeeinheiten verschiedener Größe. Basis der weiteren
Betrachtungen ist der angestrebte Effizienzhausstandard der Gebäude nach
EnEV 2013 mit Verschärfung nach EnEV 2016. Alle Bauten werden
entsprechend den gültigen EnEV-Anforderungen zum Zeitpunkt der Planung
ausgeführt. Erhöhte Standards der thermischen Gebäudehülle sind nicht
geplant.

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Standortanalyse

Der Neubau des „Bogenviertels“ an der Hansastraße ist im westlichen Teil
der Dresdner Neustadt verortet. [Abbildung 2] Um eine bessere
Verständlichkeit zu gewährleisten wird das Bauvorhaben im Weiteren mit
„BVH“ für Bogenviertel Hansastraße abgekürzt. Das Planungsgebiet wird
umgrenzt vom Neustädter Bahnhof in südlicher Lage, dessen Schienennetz
zusätzlich den östlichen Teil der Fläche einrahmt. Im Norden befinden sich
als Begrenzung Bestandwohngebäude an der Lößnitzstraße sowie
letztendlich die Lößnitzstraße selbst. Den westlichen Abschluss bildet die
Hansastraße.

 Abbildung 2 Räumlicher Geltungsbereich BP 3029 [TSSB]

Es ist eine Gasdruckregelstation im Bestand vorhanden. Diese wird nach
dem aktuellen Bebauungsplan an einer anderen Stelle auf dem Grundstück
wiederaufgebaut. Außerdem ist das BVH vom Stromnetz der DREWAG
umgeben. Geplant ist der Neubau einer Trafostation am südlichen Ende.
Das Areal liegt im Ausbaugebiet des Fernwärmenetzes Dresden.
[Abbildung 3] Eine Anbindung an dieses Netz sollte nicht zuletzt aufgrund
des vorteilhaften Primärenergiefaktors (0,23) bevorzugt betrachtet werden.
[DREWAG-FW]

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 Abbildung 3 Ausschnitt Fernwärmenetz Dresden [DREWAG-FW]

Eine vollständige Aufstellung der Medienversorgung im Bestand kann dem
Leitungsplan im Bestand von [IPRO] entnommen werden.

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Gebäudehülle und Energieeffizienz

Das Energiekonzept setzt sich aus den Maßnahmen der Technischen
Ausrüstung sowie den baulichen (Dämm-)Maßnahmen an der Gebäudehülle
zusammen. Der energetische Nachweis des Gebäudes und der
Anlagentechnik erfolgt auf der Basis von Berechnungen nach der
Energieeinsparverordnung EnEV 2013 unter Beachtung des EEWärmeG
2011. Ein KfW-Effizienzhaus-Standard wird seitens des
Grundstückseigentümer nicht gewünscht.
Die Gebäude sind – abgesehen vom Gewerbeflächenanteil – als neu zu
errichtende, normal beheizte Wohngebäude nach § 3 EnEV 2013 mit
Innentemperaturen ≥ 19 °C zu betrachten. Die seit 01.01.2016 geltende
Verschärfung der Anforderungen für Neubauten ist zu beachten.
Für die Gebäudehülle ist der Höchstwert des spezifischen, auf die
wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissions-
wärmeverlustes H’T zu begrenzen. Diese Zahl entspricht einem mittleren
Wärmedurchgangswert (U-Wert) der Gebäudehülle.
Für die Vorbetrachtungen können zunächst die U-Werte der
Referenzausführung nach EnEV, Anlage 1, Tabelle 1 herangezogen werden.
Die Auslegung der Außenbauteile erfolgt dabei unter Beachtung des Faktors
von 0,75 (Verschärfung seit 01.01.2016). Die nachfolgende
Gegenüberstellung zeigt die entsprechenden Anforderungen im Vergleich zu
einem KfW-Effizienzhaus 55 nach Referenzwerten:
Auszug aus „Anlage zum Merkblatt Energieeffizient Bauen – Technische Referenzausführung
Mindestanforderungen“ (KfW-Kredit Programm 153); Temp. Wohnhaus nach EnEV (mit
(Warmwasser) Verschärfung)
Dachflächen, oberste Geschossdecke, Dachgauben: U ≤ 0,14 W/(m²K) 0,15 W/(m²K)
Fenster und sonstige transparente Bauteile Uw ≤ 0,90 W/(m²K) 1,00 W/(m²K)
Dachflächenfenster Uw ≤ 1,0 W/(m²K) 1,05 W/(m²K)
Außenwände, Geschossdecken nach unten gegen
 U ≤ 0,20 W/(m²K) 0,21 W/(m²K)
Außenluft
Sonstige opake Bauteile (Kellerdecken, Wände und Decken
zu unbeheizten Räumen, Wand- und Bodenflächen gegen U ≤ 0,25 W/(m²K) 0,26 W/(m²K)
Erdreich, etc.)
Türen (Keller- und Außentüren) UD ≤ 1,2 W/(m²K) 1,35 W/(m²K)
Vermeidung von Wärmebrücken ΔUWB ≤ 0,035 W/(m²K) 0,050 W/(m²K)
 n50 ≤ 1,5 h-1
Luftdichtheit der Gebäudehülle analog KfW
 q50 ≤ 2,5 h-1

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Es ist erkennbar, dass der Unterschied bei Neubauten zwischen aktuellen
Anforderungen der EnEV im Vergleich zu einem KfW Effizienzhaus 55 bei
den Anforderungen an die Flächenbauteile nur im Bereich zwischen 5 - 10 %
liegt.
Die Anforderungen an die Wärmebrücken gewinnen beim KfW-Effizienzhaus
rechnerisch deutlich an Bedeutung. Bei einer üblichen Ausführung nach den
Beispielen in Beiblatt 2 zu DIN 4108-2 bestehen jedoch auch hier keine
signifikanten Unterschiede zwischen EnEV-Neubaustandard und KfW-
Effizienzhaus 55.
Bei Ausführung der Gebäudehülle nach den aktuellen gesetzlichen
Mindestanforderungen – nach den Referenzwerten eines EnEV-
Wohngebäudes – wird ein sehr hoher Dämmstandard umgesetzt. Eine
weitere Verbesserung in Richtung eines Effizienzhauses (z.B. KfW 55)
entsteht kein nennenswerter Energieeffizienzgewinn, der die deutlich
höheren Baukosten rechtfertigen würde.
Da die Primärenergieanforderung für ein KfW-Effizienzhaus 55 durch die
Fernwärmeversorgung per se erfüllt wird, geht es an dieser Stelle
ausschließlich um die Bewertung der Gebäudehülle. Es handelt sich um den
Vergleich der Bauteilanforderungen (U-Werte) und nicht um einen
prozentualen Vergleich des Energiebedarfs. Ein direkter Zusammenhang
zwischen U-Werten und Energieeinsparung wird nicht hergeleitet.
Die KfW-Anforderung an den Energiebedarf bezieht sich auf den
Primärenergiebedarf QP im Verhältnis zu QP,REF und nicht auf den
Endenergiebedarf. Es kann daher aus dieser Größe kein direkter Vergleich
des Energiebedarfs bzw. eine Energieeinsparung / Klimarelevanz abgeleitet
werden.
Da von Bauherrenseite ein KfW-Effizienzhausstandard keine Zielgröße ist,
erfolgen hierzu auch keine weiteren planerischen Untersuchungen.

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Analyse des Energiebedarfs

Wärmebedarf
In diesem Kapitel soll die Grundlage für weitere versorgungstechnische
Betrachtungen der Gebäude gelegt werden. Der Wärmebedarf der Objekte
wird im Rahmen der Heizlastberechnung für die Auslegung der
Wärmeerzeugung bestimmt. Eine detaillierte Heizlastberechnung wird in der
Leistungsphase 3 der HOAI nach DIN EN 12831 erfolgen. Aus diesem Grund
bezieht sich die Berechnung der Heizlast in dieser Phase auf flächen-
bezogene Bedarfskennzahlen aus Referenzprojekten, Studien und
anerkannten Größen der Technik.
Als Referenz (Ref) wird ein ähnliches Wohnbauprojekt in Dresden gewählt,
welches sich bei Brendel Ingenieure derzeit in der Leistungsphase 4 befindet.
Die Heizlastberechnung ist abgeschlossen und die flächenbezogenen
Kennwerte können Verwendung finden. Zur Verdeutlichung der Eignung des
Referenzobjekts sind in Tabelle 1 allgemeine flächenbezogene Grundlagen
aufgelistet. Dabei wird die durchschnittliche, spezifische Heizlast pro Fläche
aus der Heizlastberechnung der Referenz auf die Fläche des BVH
angewandt. Zu besseren Verständlichkeit sind die dargestellten Ergebnisse
gerundet. Grundlage ist der Stand der Architektur von 02.06.2020.
Tabelle 1 Wärmebedarfsberechnung Heizlast [BI]

 Heizung Ref BVH
 Grundlagen
 Anzahl Wohneinheiten/ Boarding St 200 254
 Anzahl Gewerbe St 3 13
 Fläche Wohneinheiten m² 11.292 19.637
 Fläche Gewerbe m² 324 2.256
 beheizte Fläche m² 11.600 21.900
 Gebäudetechnische Werte
 spezifische Heizlast W/m² 30 30
 Heizlast kW 330 660
 Vollbenutzungsstunden1 h/a 1.800 1.800
 Jahreswärmeenergie Heizung MWh/a 590 1.190
 1
 empirisch anerkannte Größe der Planungspraxis (VDI 2067:1993-12)

Der Anteil zur Trinkwarmwassererzeugung wird anhand eine Formel zur
Abschätzung des nutzflächenbezogenen Trinkwarmwasserwärmebedarfs

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berechnet. Als Quelle dient eine Studie des Bundesinstituts für Bau-, Stadt-
und Raumforschung aus dem Jahr 2017 über den „Nutzenergiebedarf für
Warmwasser in Wohngebäuden“. [BBSR] In der Publikation wurden mehrere
Datenquellen verwendet, um eine möglichst genaue Abbildung der Realität
zu erreichen. Darunter fallen auch Daten aus den abrechnungsrelevanten
Messwerten von über 2 Mio. Mehrfamilienhäusern. Im Ergebnis wurde eine
allgemein anwendbare Näherungsgleichung (1) erzeugt, die zur Berechnung
des Trinkwarmwasserbedarfs verwendet wird. [BBSR]
 1 ℎ
 = {15 − ( , , ∙ 0,04 2
 )} (1)
 ² ∙ 

 ... Nutzflächenbezogener Trinkwarmwasser-
 wärmebedarf in kWh/m²·a
 , , ... Mittlere Nutzfläche der Wohneinheiten in m²
 wobei:
 , , = / 
 ... Nutzfläche des Gebäudes in m²
 ... Anzahl der Wohneinheiten
 Nebenbedingung:
 ℎ
 ≥ 7
 ² ∙ 
Grundlage ist der Stand der Architektur von 02.06.2020. Wird die Formel
entsprechend angewandt, ergibt sich folgendes Ergebnis:

Tabelle 2 Wärmebedarfsberechnung Trinkwarmwasserbereitung [BBSR]

 Trinkwarmwasser BVH
 Grundlagen
 Anzahl Wohneinheiten St 254
 Anzahl Gewerbe St 13
 Summe der Einheiten (nWE) St 267
 Fläche Wohneinheiten m² 19.637
 Fläche Gewerbe m² 2.256
 beheizte Fläche (AN ) m² 21.900
 Gebäudetechnische Werte
 AN,WE,m m² 82
 qtw kWh/m²·a 11,7
 Jahreswärmeenergie Warmwasser MWh/a 260

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Der Mittelwert aus der Studie des Bundesinstituts bestätigt den an dieser
Stelle errechneten Wert mit 11,7 kWh/m²·a.
Aus den Anteilen der Jahreswärmeenergie Heizung und Warmwasser lässt
sich in Summe der Jahreswärmeenergiebedarf des gesamten Komplexes
berechnen. An dieser Stelle ergibt sich für das Bauvorhaben Bogenviertel
Hansastraße ein Gesamtjahreswärmeenergiebedarf von 1.450 MWh/a. Aus
dieser Kenngröße lässt sich die zu installierende Heizleistung über die
Vollbenutzungsstunden überschlägig ermitteln. Damit resultiert eine zu
installierende Heizleistung von ca. 810 kW.

Kälte- und Hilfsenergiebedarf

Eine zentrale aktive Kühlung ist im Wohnungsbau derzeit nicht üblich. Es wird
ein Kältebedarf ausschließlich für die Gewerbeeinheiten erforderlich. Das
vielfältige Nutzungskonzept umfasst 13 Gewerbeeinheiten. Aus der Lage und
Größe im Objekt ist zu schließen, dass diese sowohl Kleingewerbe als auch
den Lebensmitteleinzelhandel bzw. Drogerie umfassen können. Da zum
jetzigen Zeitpunkt keine definierte Nutzung vorliegt, kann der technische
Kältebedarf nicht bestimmt werden. Die benötigte Einrichtung wird
gegebenenfalls vom jeweiligen Mieter in einer dezentralen Variante gestellt
und installiert. Aus diesem Grund wird der Bedarf an Kälte in diesem Energie-
und Klimakonzept vernachlässigt. Es wird davon ausgegangen, dass die
gewerblichen Kleinkälteanlagen in die nutzerspezifische Wärmerück-
gewinnung einbezogen werden.
Der Anteil an Hilfsenergie wird in die Betrachtung des Strombedarfs der
einzelnen Einheiten inkludiert. Dazu zählt auch die gegebenenfalls
notwendige, dezentrale Einzelraumlüftung. Eine detailliertere Betrachtung ist
aufgrund des derzeitigen Planungsfortschritts nicht möglich.

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Strombedarf

Neben dem Wärmebedarf ist auch der Strombedarf eine Grundlage für die
Betrachtung der Energiebedarfe und CO2-Emissionen. Anhand der
Flächenaufteilung zum Bebauungsplan wurden die Jahresstromverbräuche
getrennt für Gewerbe und Wohneinheiten berechnet. [TSSB] Basis ist der
durchschnittliche Stromverbrauch für den Einzelhandel sowie die Angaben
der [DREWAG-STROM] zu angesetzten Jahresstromverbräuchen für
Wohnungen nach Personenanzahl. Die elektrische Leistung ergibt sich nach
DIN 18015:2013-09. Grundlage ist der Stand der Architektur von 02.06.2020.

Tabelle 3 Strombedarfsberechnung

 spez. Jahres- Jahres- el. Leistungs-
 Strom Anzahl 1 Ø-Größe 1 Personen2 stromverbrauch3 stromverbrauch bedarf4
 St m² Per/WE kWh/BZE·a kWh/a kWel
 Nebenräume
 Gewerbe 13 - - 8.041 104.500 81
 Boarding 35 31,2 0,7 791 27.700 -
 Sonstiges 3 - - 90 300 0
 Summe 51 - 8.920 132.500 80
 Wohneinheiten
 1-Raumwohnung 13 34 0,7 849 11.000 -
 2-Raumwohnung 38 59 1,2 1.500 57.000 -
 3-Raumwohnung 89 81 1,7 1.791 159.400 -
 4-Raumwohnung 59 101 2,1 2.250 132.700 -
 5-Raumwohnung 20 134 2,8 2.261 45.200 -
 Summe 219 - - - 405.300 150
 Gesamtsumme 270 - - - 537.800 230
 1
 [TSSB]
 2
 Durchschnittliche Einw ohnerzahl pro 90 m² Wohneinheit Statistikstelle Landeshauptstadt Dresden
 3
 BZE = Bezugseinheit; [FRAUNHOFER]; [BI]; berechnet nach dem Anteil durchschnittlicher Einw ohneranzahl in Mehrfamilienhäusern
 (1,9 EW/90m²WE) Statistikstelle Landeshauptstadt Dresden und Verbrauchsdaten [DREWAG-STROM]
 4
 [DIN18015:2013-09]

Der elektrische Leistungsbedarf liegt somit bei 230 kWel mit einem jährlichen
Stromverbrauch von ca. 537.800 kWh/a.

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Vorgaben für die Energieversorgung

Von Seiten des Grundstückseigentümers liegt aus der Erfahrung mit anderen
Bauvorhaben das Interesse an einer Versorgung über das Fernwärmenetz.
Dieser Ansatz entspricht zudem den Empfehlungen der Stadt Dresden.
Geplant ist die Wärmeversorgung der Wohnungen über eine
Niedertemperatur-Flächenheizung.
Zur Vermeidung übermäßigen technischen Aufwands wird die Tiefgarage
außerhalb der thermischen Hülle der Gebäude angesiedelt. Damit kann
gegebenenfalls eine natürliche Be- und Entlüftung der Tiefgarage sowie eine
Entrauchung über bauliche Öffnungen erreicht werden. Dies sollte in einem
gesonderten Gutachten nachgewiesen werden. An dieser Stelle wird vorerst
von einer natürlichen Lüftung der Tiefgarage ausgegangen. Damit ist kein
zusätzlicher energetischer Bedarf anzurechnen.

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Energieversorgungskonzepte

Potenziale für Einsatz Erneuerbarer Energien

Es ist möglich, fünf Formen an erneuerbaren Energien auf unterschiedliche
Weise zu nutzen. In Abbildung 4 sind die fünf verfügbaren Energiequellen
dargestellt. Doch nicht immer sind alle Formen am jeweiligen Standort
vorhanden bzw. können technisch sinnvoll sowie wirtschaftlich genutzt
werden.

 Abbildung 4 Schaubild Erneuerbare Energien [EE]

Aus diesem Grund dient das folgende Kapitel zur Evaluierung der Nutzung
erneuerbarer Energien zur Versorgung des Standorts. In diesem
Zusammenhang wird für jede Energieform die Verfügbarkeit und technische
Umsetzung am Standort geprüft. Einflussgrößen sind das Verhältnis von
Energiebedarf/-verfügbarkeit und Flächenbedarf/-verfügbarkeit. Ein weiteres
Kriterium nach dem Gesetz zur Förderung Erneuerbarer Energien im
Wärmebereich (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz – EEWärmeG) ist die
Wahrung der wirtschaftlichen Vertretbarkeit. Das heißt, die Nutzung
erneuerbarer Energien ist nur dann möglich, wenn diese ohne Gefährdung
der Gesamtwirtschaftlichkeit des Bauvorhabens eingesetzt werden können.
In diesem Abschnitt werden Empfehlungen zur sinnvollen Nutzung von
erneuerbaren Energien ausgesprochen. Die Einhaltung des EEWärmeG ist
Aufgabe des Erstellers des Gebäudeenergieausweises in einer späteren
Planungsphase.
  Erdwärme
Die dem Erdboden entnommene Wärme ist eine Form der erneuerbaren
Energien, die vor allem von der geologischen Beschaffenheit des Standorts
bestimmt wird. Zur Prüfung der Verfügbarkeit dienen in dieser

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Planungsphase Karten, welche die wasserrechtlichen Vorgaben in dem
Gebiet ausweisen. [DDTS_EW]

 Abbildung 5 Themenstadtplan Erdwärme [DDTS_EW]

In Abbildung 5 ist erkennbar, dass der Standort in einem hydrogeologisch
kritischen Gebiet angesiedelt ist. Zur Genehmigung der Nutzung von
Erdwärme ist ein Erlaubnisverfahren notwendig.
Aufgrund der geplanten Überbauung des Grundstücks (Abbildung 1)
existieren kaum Möglichkeiten zur Bohrung in freien Bereichen. Bohrungen
unter der Bodenplatte sind mit einem höheren planerischen und
ausführungstechnischen Aufwand verbunden. Die Berechnung der
möglichen Entzugsleistung anhand der Bohrungen unter Berücksichtigung
der Mindestabstände und der spezifischen Entzugsleistung für den Standort
erfolgt in Tabelle 4. [UmweltSachsen]

Tabelle 4 Entzugsleistung Erdwärme am Standort [UmweltSachsen]

 Erdwärme BVH
 Bohrungen St 25
 spez. Entzugsleistung (100m) W/m 50
 Tiefe m 100
 Entzugsleistung kW 125

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Die mögliche Anzahl an Bohrungen deckt den benötigten Wärmeanteil zu
17 %. Zieht man den technologischen und genehmigungsrechtlichen
Aufwand sowie die entstehenden Investitionskosten hinzu, stellt sich die
Verwendung von Geothermie als Grundlastdeckung als nicht ausreichend
dar.
  Bioenergie
Bioenergie, also die Energie aus organischen Stoffen steht in der Realität oft
in Konkurrenz mit einer stofflichen Nutzung. Im Bereich der
Gebäudebeheizung sind Holzheizsysteme am meisten verbreitet. Sie können
mono- und bivalent einen Einsatz finden. Allerdings sind die Bedingungen
am Standort genauestens zu überprüfen. Denn die Feuerung mit Biomasse
ist vor allem sinnvoll, wenn ein großer Holzbestand in der Nähe genutzt bzw.
der Brennstoff aus Abfallprodukten gewonnen werden kann. Im jetzigen
Projekt kann die Verwendung von Biomasse ausgeschlossen werden, da
keine Nutzung durch Abfallprodukte (z.B.: aus einer Produktion) am Standort
vorliegen. Eine Verwendung von Stückholz bzw. Holzhackschnitzeln steht
dem Bedarf an Baustoffen entgegen, der Transport des Brennstoffs in dieser
Größenordnung dem Gedanken der CO2-Reduktion.
  Wasserkraft
Die Energieumwandlung aus der kinetischen Energie von Wasser wird vor
allem durch Großproduzenten von Strom zur Versorgung ganzer Städte und
Gemeinden genutzt. Die Anwendung im privaten Bereich und zur Versorgung
einzelner Wohnquartiere ist in der Region nicht üblich. Besonders im
innerstädtischen Bereich liegt der Schwerpunkt an der Anbindung an
vorhandene Versorgungsnetze. Diese können unter Umständen ganz oder
zum Teil aus Wasserkraft gespeist werden. Die notwendigen
topographischen Gegebenheiten müssen dafür vorliegen. Die Lage und
Größe des Bauvorhabens schließt die Nutzung von Wasserkraft
grundsätzlich aus.
  Windenergie
Für die Gewinnung von Strom aus Windenergie existieren in Sachsen bisher
keine Abstandsempfehlungen. [FAWE] Allerdings wir die Genehmigung
auch vom Bundesimmissionsschutzgesetz bedingt. Dieses schützt die
umliegenden Bürger vor übermäßigen Lärm. Aus diesem Grund und bedingt
durch die Beeinflussung des städtischen Bildes ist die Planung
großtechnischer Windkraftanlagen nicht angedacht. Die Verwendung von
Klein-Windkraftanlagen kann durch die Abschwächung des Windes im
urbanen Raum vernachlässigt werden. [CREST]

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Zusätzlich ist die Errichtung von Windkraftanlagen mit dem
Stadtratsbeschluss vom 20. Juni 2013 im gesamten Dresdner Stadtgebiet
abgelehnt.
  Solarenergie
Die Nutzung der Strahlungsenergie ist auch im städtischen Bereichen eine
weit verbreitete Ressource. Die Verortung auf Gebäudedächern ermöglicht
eine optimale Verwendung der anfallenden Strahlungsleistung.
Im weiteren Verlauf beschränkt sich dieses Konzept in Absprache mit dem
Stadtplanungsamt auf die Betrachtung von Photovoltaikanlagen. Mit dieser
Vorgabe erübrigt sich die Flächenkonkurrenz zwischen Photovoltaik und
Solarthermie.
Entsprechend des Entwurfs 2020 des Grünordnerischen Fachbeitrags zum
BP 3029, ist jedes Flachdach mit einer extensiven Begrünung zu versehen.
Eine Kombination mit PV-Anlagen ist möglich. Es gelten die im Fachbeitrag
festgeschriebenen Rahmenbedingungen zu Abstand zum Substrat (>0,30
m), Neigungswinkel >15°und Abstand der Elementreihen mindestens 0,60
m. [Blaurock]
Die Berechnung des möglichen Ertrags auf den begrünten Flachdächern
kann aus standardisierten Testbedingungen abgeschätzt werden. Der
Flachdachanteil ergibt sich aus den städtebaulichen Vorgaben als Ergebnis
des Werkstattverfahrens. In diesem Verfahren waren überwiegend geneigte
Dächer gewünscht. Entsprechend Tabelle 5 ergibt sich ein
Deckungspotenzial von 23 % des Jahresstromverbrauchs.

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Tabelle 5 Potenzial PV-Anlage

 BVH
 Grundlagen
 el. Leistungsbedarf kWel 230
 Flachdachfläche1 m² 1.050
 PV-Modul
 Modulfläche2 m² 1,7
 Peak-Leistung Modul (STC)2 Wp 305
 spez. Peak-Leistung kWp/m² 0,18
 PV-Anlage
 PV-Fläche m² 680
 Peak-Leistung kWp 120
 Regionaler Durchschnitt3 kWh/kWp·a 1.053
 Jährlicher Ertrag kWh/a 126.400
 1
 [Blaurock]
 2
 [SOLARWATT]
 3
 [PV-Erträge]

Damit ist die Umsetzung einer PV-Anlage aus ökologischer Sicht durchaus
sinnvoll. Die erhöhten technischen Anforderungen durch die Vereinzelung
der Bereiche stehen in einem akzeptablen Verhältnis zum Ertrag. Im Sinne
des Auftraggebers kommt eine Eigenstromerzeugung durch PV-Anlagen
nicht in Frage, da er daraus keinen wirtschaftlichen Vorteil erhält. Der Mieter
ist nicht verpflichtet den Strom aus der Eigenerzeugung zu beziehen.
Gegebenenfalls schreckt der notwendige, zusätzliche Vertrag für die
Versorgung des Restanteils von Strom ab. Auch wenn der Vermieter sich als
Zwischenhändler in Kombination mit gekauften Strom für eine
Gesamtdeckung anbietet, ist der Mieter frei in seiner Wahl des
Stromanbieters. Damit besteht immer ein Risiko der unvollständigen
Abnahme aus Eigenerzeugung. Der Verkauf des Stroms aus der PV-Anlage
ist aufgrund entfallener Zuschüsse nicht mehr wirtschaftlich.
In einem Pachtmodell hätte der Vermieter keinen Investitionsaufwand,
jedoch ist auch in diesem Modell eine Eigenstromnutzung nicht verpflichtend.
Sodass die Wirtschaftlichkeit für den Hausbesitzer nicht gesichert ist.
Grundsätzlich ist festzuhalten, dass die Nutzung einer PV-Anlage aus
ökologischer Sicht durchaus sinnvoll, jedoch nicht wirtschaftlich sicher
darstellbar ist. Damit wird in den weiteren Varianten die Eigenerzeugung von
Strom aus PV-Anlagen vernachlässigt.

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Potenziale für Quartiersversorgung oder dezentrale
Versorgung

Unabhängig von den erneuerbaren Energien liegen im urbanen Bereichen
meist bestehende Versorgungsnetze vor. Am Standort ist eine Anbindung an
das Erdgasnetz und Fernwärmenetz möglich. Damit ergeben sich
Möglichkeiten hinsichtlich der zentralen Versorgung des Quartiers zum
Beispiel über eine KWK-Anlage oder ein Fernwärmeanschluss.
Eine dezentrale Lösung kann die Versorgung über Gasbrennwertkessel für
jeden Block sein. Aufgrund der relativ engen Lage der Blöcke ist jedoch eine
zentrale Versorgung sinnvoll. Der Aufwand der Verteilung unterliegt den
Investitions- und Ausführungsaufwand von mehreren Heizungszentralen.

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Auswahl der Technologien zur Energieversorgung

In den vorhergehenden Kapiteln wurden verschiedene Energieformen und
Technologien zur Versorgungen des Bauvorhabens betrachtet. Dabei
konnten einige Möglichkeiten klar ausgeschlossen werden. Andere Formen
der Versorgung sind standortbezogen sinnvoll umsetzbar und werden in den
weiteren Untersuchungen genauer betrachtet.
In Bezug auf die bisher angestellten Ausführungen konnten die folgenden
drei Versorgungskonzepte herausstechen:

 A. Wärmeversorgung durch Fernwärme, Stromversorgung aus
 Stromnetz

 B. Wärmeversorgung und Stromversorgung aus KWK-Anlage mit Gas-
 Brennwertgerät zur Spitzenlastunterstützung, Stromversorgung aus
 Stromnetz

Bau- und Versorgungskonzepte

Konzept A: Fernwärmeanschluss + Stromnetz

Das erste Konzept bedient sich der vorhandenen Infrastruktur des
Fernwärmenetzes. Mit einem Primärenergiefaktor von 0,23 ist die
Versorgung aus diesem Netz aus ökologischer Sicht sehr vorteilhaft und
kann den Klimazielen der Stadt Dresden gerecht werden. Der Anschluss der
Blöcke kann über einen zentralen Hausanschlussraum erfolgen. Der
Strombedarf wird über die vorhandene Netzinfrastruktur im Stadtbereich
gedeckt.
Der Endenergiebedarf aus den vorherigen Kapiteln dient nun zur
Berechnung des benötigten Primärenergiebedarfs. Dazu werden sogenannte
Primärenergiefaktoren genutzt. Der Primärenergiebedarf berücksichtigt die
gesamte Kette von Erzeugung, Transport und Verbrauch. In Variante A
stellen sich die Bedarfswerte nach Tabelle 6 dar.

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Tabelle 6 Energiebilanzierung Variante A

 Energiebedarf - Variante A BVH
 Wärme
 Endenergiebedarf MWh/a 1.450
 Primärenergiefaktor1 0,23
 Primärenergiebedarf MWh/a 330
 Strom
 Endenergiebedarf MWh/a 538
 Primärenergiefaktor2 1,8
 Primärenergiebedarf MWh/a 1.000
 1
 [DREWAG-FW]
 2
 [DINV18599:2018-09]

Es existieren derzeit keine Förderungen in Dresden zur Bezuschussung
dieser Technik. Aufgrund der Errichtung nach dem Mindeststandard der
aktuellen EnEV, ist eine Förderung durch einen KfW-Kredit bzw. -Zuschuss
für Bauen, Umbauen und sanieren nicht möglich.
Die CO2-Emission kann annähernd auf Basis des errechneten
Endenergiebedarfs nach Tabelle 7 ermittelt werden.

Tabelle 7 CO2-Bilanzierung Variante A

 CO2-Emission - Variante A BVH
 Wärme
 CO2-Faktor1 g/kWh 54,6
 CO2-Emission t/a 80
 Strom
 CO2-Faktor2 g/kWh 402,9
 2
 CO2-Emission t/a 220
 1
 [DREWAG-FW]
 2
 [IINAS]

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Konzept B: BHKW + Gas-Brennwertgerät + Stromnetz

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) nutzt das vorhandene Gasnetz, um in einer
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) sowohl Strom als auch Wärme zu erzeugen.
In Wohnbauten bietet sich meist ein wärmegeführtes System an. Dabei wird
die Laufzeit und Auslastung der Anlage über den Wärmebedarf bestimmt.
Die Stromerzeugung richtet sich nach diesem Bedarf. Da ein BHKW vor
allem mit einer hohen Vollbenutzungsstundenanzahl lohnenswert ist, muss
im Besonderen auf die Dimensionierung der nachgeschalteten
Puffermöglichkeit geachtet werden. Eine übermäßige Taktung der Anlage
sollte vermieden werden. Der zusätzlich erzeugte Strom kann in
Eigennutzung eine Verwendung finden oder verkauft werden. Der restliche
Strombedarf wird über die vorhandene Netzinfrastruktur im Stadtbereich
gedeckt.
Die Energiebilanzierung definiert sich über die Primärenergiefaktoren in
Tabelle 9. Der Wärmeanteil unterteilt sich in der Versorgung durch das Gas-
Brennwertgerät und das BHKW mit jeweils unterschiedlichen
Primärenergiefaktoren. Um einen konstanten Betrieb des BHKW mit den
notwendigen Vollbenutzungsstunden im Jahr zu gewährleisten, wird das
BHKW zur Deckung des Bedarfs an Trinkwarmwasser eingesetzt. Hinzu
kommt die Anforderung durch das EEWärmeG zur Deckung von 50 % des
Bedarfs über die KWK-Anlage. Ausgehend von einer
Vollbenutzungsstundenanzahl von 7.000 h/a ergibt sich eine zu installierende
Wärmeleistung von 104 kW über das BHKW. Damit wird eine Leistung von
706 kW über die Gas-Brennwertgeräte gefordert. Für den
Primärenergiebedarf Strom wird von einer reinen Eigennutzung des
erzeugten Stroms ausgegangen. Über die heute übliche Stromkennzahl von
BHKW´s im Bereich von 0,63 - 0,65 kann der Anteil erzeugter Strom durch
das BHKW bestimmt werden. Der Restbetrag wird über das
Energieversorgungsunternehmen bezogen und erhält den
Primärenergiefaktor nach DIN V 18599.

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Tabelle 8 Anteile Energiebilanzierung Variante B

 Anteile Energiebilanzierung BVH
 Wärme
 benötigte Leistung kW 810
 Leistung BHKW kW 104
 Energiemenge BHKW MWh/a 725
 Leistung Gas-Brennwertgerät kW 706
 Energiemenge Gas-Brennwertgerät MWh/a 725
 Strom
 benötigte Leistung kW 230
 Leistung BHKW kW 65
 Energiemenge BHKW MWh/a 460
 Leistung EVU1 kW 165
 Energiemenge EVU1 MWh/a 80
 1
 EVU = Energieversorgungsunternehmen

Über die ermittelte Verteilung der Energieerzeugung können nun mittels der
entsprechenden Primärenergiefaktoren der Primärenergiebedarf berechnet
werden.

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Tabelle 9 Energiebilanzierung Variante B

 Energiebedarf - Variante B BVH
 Wärme
 Endenergiebedarf Gas-KWK MWh/a 725
 Primärenergiefaktor Gas-KWK1 0,7
 Endenergiebedarf Gas-Brennwert MWh/a 725
 1
 Primärenergiefaktor Gas-Brennwert 1,1
 Primärenergiebedarf Gas-KWK MWh/a 510
 Primärenergiebedarf Gas-Brennwert MWh/a 800
 Primärenergiebedarf MWh/a 1.310
 Strom
 Endenergie KWK MWh/a 460
 Primärenergiefaktor KWK1 2,8
 Endenergiebedarf Rest MWh/a 80
 Primärenergiefaktor1 1,8
 Primärenergiebedarf KWK MWh/a 1.290
 Primärenergiebedarf Rest MWh/a 140
 Primärenergiebedarf MWh/a 1.400
 1
 [DINV18599:2018-09]

Zunächst müssen KWK-Anlagen mit einer elektrischen Leistung unter 1 MW
weiterhin nur 40 % der EEG-Umlage zahlen. Dies bewirkt eine Preissenkung
und damit eine gesteigerte Attraktivität zur Eigennutzung. Des Weiteren
werden KWK-Anlagen von 50 kWel bis 2 MWel über das KWK-Gesetz mit
0,08 €/kWh unterstützt. Außerdem ist im Rahmen der Förderung des Projekts
mit Mitteln des Bundes, Landes oder KfW-Krediten eine Aufstockung der
Förderung über ein SAB-Förderungsergänzungsdarlehen möglich. Da die
Gebäude nicht als Effizienzhaus mit dem Standard 55, 40 oder 40 Plus
errichtet werden, sind KfW-Kredite nicht in dieser Auswahl vertreten.
Die CO2-Emission wird auch in dieser Variante anhand des
Primärenergiebedarfs und dem spezifische CO2-Ausstoß in Tabelle 10
berechnet.

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Tabelle 10 CO2-Bilanzierung Variante B

 CO2-Emission - Variante B BVH
 Wärme
 CO2-Faktor1 g/kWh 253
 CO2-Emission t/a 330
 Strom
 CO2-Faktor KWK 2 g/kWh 860
 CO2-Emission KWK t/a 400
 3
 CO2-Faktor Rest g/kWh 402,9
 CO2-Emission t/a 30
 CO2-Emission t/a 430
 1
 [GEMIS]
 2
 [IINAS]
 3
 [DINV18599:2018-09]

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Bewertung der Bau- und Versorgungskonzepte

Methodik der Bewertung

Damit das vorteilhafteste System für den Bebauungsplan ermittelt werden
kann, müssen die Varianten anhand verschiedener Kriterien verglichen
werden. Die ausschlaggebenden Eigenschaften sind der Primär- und
Endenergiebedarf, Investitionskosten inkl. Förderungsmöglichkeiten,
Betriebs- und Wartungskosten und die CO2-Emission. Nach der direkten
Gegenüberstellung wird eine begründete Auswahl der Vorzugslösung
erfolgen.
Der Primär- und Endenergiebedarf sowie die CO2-Emissionen wurden
bereits in den vorhergehenden Kapiteln berechnet und der Rechenweg
erläutert. Die Ergebnisse werden im Vergleich herangezogen und in einer
aussagekräftigen Darstellung übermittelt.
Zur Berechnung der Kosten dienen Referenzwerte aus anderen Projekten
sowie Kostenschätzungen der Systeme. Dabei wird davon ausgegangen,
dass die Installationstechnik ab dem Hausanschlussraum identisch ist und
somit nicht in den Kosten berücksichtigt werden muss.

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Vergleich der Konzepte

In diesem Kapitel werden die Ergebnisse aus beiden Varianten für
verschiedene Eigenschaften miteinander verglichen. Dabei erfolgt eine reine
Gegenüberstellung der Ergebnisse, die gegebenenfalls mit Begründungen
untermauert werden. Im nächsten Abschnitt kommt der Vergleich zur
Anwendung und es wird eine Auswahl durchgeführt.
  Energiebilanz
Im ersten Schritt erfolgt die Gegenüberstellung anhand der Energiebedarfe
in Abbildung 6.

 Abbildung 6 Vergleich der Energiebedarfswerte

Nachvollziehbar ist, dass der Endenergiebedarf Wärme für beide Varianten
gleich ist. Zusätzlicher, technischer Aufwand, der sich zwischen den
Varianten leicht unterscheiden kann, ist in dieser Näherung nicht
berücksichtigt. Die Endenergie Strom liegt in Variante B niedriger. Dies
resultiert aus der großen Menge an eigenerzeugten Strom, der auch
innerhalb des Bilanzkreises der Gebäude Verwendung findet.
Die Primärenergie Wärme unterscheidet sich stark aufgrund der
unterschiedlichen Energieträger. Die Fernwärmeversorgung hat durch Ihren
hohen Anteil an Kraft-Wärme-Kopplung einen sehr niedrigen
Primärenergiefaktor. Die Variante B errechnet den Primärenergiebedarf
anhand der Aufteilung zwischen BHKW und Gas-Brennwertgerät mit den

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gegebenen Primärenergiefaktoren. Der Primärenergiebedarf Strom der
Variante B ist gegenüber der Fernwärme größer.
  Wirtschaftlichkeit
Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird anhand einer dynamischen
Kostenberechnung über die Annuitätsmethode der VDI 2067 durchgeführt.
Mithilfe dieses Verfahrens können einmalige Zahlungen und wiederkehrende
Zahlungen in einem festgelegten Zeitraum zusammengefasst werden. In
diesem Konzept wird eine Differenzkostenbetrachtung durchgeführt.
Zahlungen, die für beide Varianten gleich sind, werden nicht berücksichtigt.
Der Betrachtungszeitraum beläuft sich auf 20 Jahre.
Zunächst wurden die reinen Investitionskosten als statischer Teil bestimmt.
Dafür dienen Referenzprojekte von Brendel Ingenieure.

Tabelle 11 Investitionskosten der Varianten

 Menge spez. Investitionskosten
 Varianten Erzeugungsart
 in BZE (Netto) in €

 Variante A
 Wärme BHKW 0 0
 Gas-Brennwertgerät 0 0
 Fernwärmestation 810 18.500
 Kaminanlage 0 0
 Pufferspeicher 12 18.000
 MSR 1 30.000
 Gesamtkosten 66.500
 Variante B
 Wärme BHKW 104 124.800
 Gas-Brennwertgerät 706 56.480
 Fernwärmestation 0 0
 Kaminanlage 2 56.000
 Pufferspeicher 12 18.000
 MSR 1 32.000
 Gesamtkosten 287.280

Im nächsten Schritt werden diese Kosten zur Ermittlung der
kapitalgebundenen Annuität verwendet. Dabei werden Preisänderungs-
faktoren und Restwerte bei der Abschreibung mitberücksichtigt.

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Tabelle 12 Kapitalgebundene Annuität der Varianten (Grundlagen)

 Preis-
 Nutzungs- änderungs- Annuitäts- Ersatz-
 Komponenten Investition dauer Zinsfaktor faktor faktor beschaffungen
 Fernwärme q r a n
 A0 TN
 € a - - - St
 BHKW 0 15 1,03 1,03 0,067 1
 Gas-Brennwertgerät 0 20 1,03 1,03 0,067 0
 Fernwärmestation 18.500 20 1,03 1,03 0,067 0
 Kaminanlage 0 50 1,03 1,03 0,067 0
 Pufferspeicher 18.000 30 1,03 1,03 0,067 0
 MSR 30.000 10 1,03 1,03 0,067 1
 Gesamt 66.500

 Preis-
 Komponenten Nutzungs- änderungs- Annuitäts- Ersatz-
 BHK + Gas- Investition dauer Zinsfaktor faktor faktor beschaffungen
 Brennwertgerät A0 TN q r a n
 € a - - - St
 BHKW 124.800 15 1,03 1,03 0,067 1
 Gas-Brennwertgerät 56.480 20 1,03 1,03 0,067 0
 Fernwärmestation 0 20 1,03 1,03 0,067 0
 Kaminanlage 56.000 50 1,03 1,03 0,067 0
 Pufferspeicher 18.000 30 1,03 1,03 0,067 0
 MSR 32.000 10 1,03 1,03 0,067 1
 Gesamt 287.280

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Tabelle 13 Kapitalgebundene Annuität der Varianten

 Preis-
 dynamischer Annuität der
 Komponenten Restwert Barwertfaktor kapitalgebundenen Kosten
 Fernwärme b
 Rw AN,K
 € - €/a
BHKW 0 19 0
Gas-Brennwertgerät 0 19 0
Fernwärmestation 0 19 1.200
Kaminanlage 0 19 0
Pufferspeicher 3.300 19 1.000
MSR 0 19 4.000
Gesamt 6.200

 Preis-
 Komponenten dynamischer Annuität der
 BHK + Gas- Restwert Barwertfaktor kapitalgebundenen Kosten
 Brennwertgerät Rw b AN,K
 € - €/a
BHKW 71.800 19 12.000
Gas-Brennwertgerät 0 19 3.800
Fernwärmestation 0 19 0
Kaminanlage 18.600 19 2.500
Pufferspeicher 3.300 19 1.000
MSR 0 19 4.300
Gesamt 23.600

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Ein weiterer Anteil sind die bedarfsgebundenen Kosten. Darunter zählen die
Kosten aus Bedarf an Energieträgern. An dieser Stelle werden
gegebenenfalls Förderanteile mitberücksichtigt.

Tabelle 14 Bedarfsgebundene Kosten (Grundlagen)

 Komponenten Energie-
 aufwand Arbeitspreis1 Leistung Grundpreis1
 kWh/a €/kWh kW €/BZE·a
 Fernwärme
 Wärme 1.450.000 0,07 810 53
 Strom 537.800 0,28 - 103
 Förderung
 Gesamtkosten
 1
 [DREWAG]

 Komponenten Energie-
 aufwand Arbeitspreis3 Leistung Grundpreis3
 kWh/a €/kWh kW €/BZE·a 4
 BHKW
 Wärme 725.000 0,06 - 179
 1
 Strom 460.000 0,24 - -
 Förderung
 Kosten
 Gas-Brennwertgerät
 Wärme 725.000 0,06 - 179
 2
 Strom 80.000 0,28 - 103
 Förderung
 Kosten
 Gesamtkosten
 1
 aus BHKW; 40 % der EEG-Umlage fällig
 2
 Restw ert Strom: Bedarfsmenge abzüglich der erzeugten Menge aus BHKW
 3
 [DREWAG]
 4
 BZE: Bezugseinheit

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Tabelle 15 Bedarfsgebundene Kosten

 Bedarfs- Preis- Annuität der
 gebundene Annuitäts- dynamischer bedarfsgebundenen
 Komponenten Kosten 1. Jahr faktor Barwertfaktor Kosten
 AV1 a bV AN,V
 €/a - - €/a
 Fernwärme
 Wärme 139.500 0,067 19 182.100
 Strom 150.000 0,067 19 195.800
 Förderung -
 Gesamtkosten 377.900
 1
 [DREWAG]

 Bedarfs- Preis- Annuität der
 gebundene Annuitäts- dynamischer bedarfsgebundenen
 Komponenten Kosten 1. Jahr faktor Barwertfaktor Kosten
 AV1 a bV AN,V
 €/a - - €/a
 BHKW
 Wärme 41.600 0,067 19 54.300
 1
 Strom 109.600 0,067 19 143.000
 Förderung -7.800
 Kosten 189.500
 Gas-Brennwertgerät
 Wärme 41.600 0,067 19 54.300
 Strom2 22.400 0,067 19 29.200
 Förderung -
 Kosten 54.300
 Gesamtkosten 243.800
1
 aus BHKW; 40 % der EEG-Umlage fällig
2
 Restw ert Strom: Bedarfsmenge abzüglich der erzeugten Menge aus BHKW
3
 [DREWAG]
4
 BZE: Bezugseinheit

 Seite: 34

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In den betriebsgebundenen Kosten werden entstandene Kosten während
des Lebenszyklus im betrachteten Zeitraum angegeben. Diese beinhalten
Instandsetzungskosten sowie Kosten für die Inspektion und Wartung. An
dieser Stelle wurde mit Erfahrungswerten von Brendel Ingenieure gearbeitet.

Tabelle 16 Betriebsgebundene Kosten der Varianten (Grundlagen)

 Aufwand Aufwand Preis- Preis-
 der Instand- Wartung/ änderungs- Annuitäts- dynamischer
 Komponenten
 Investition setzung Inspektion Zinsfaktor faktor1 faktor Barwertfaktor1
 Fernwärme
 A0 fInst fW+Insp q rB / rIN a bB / bIN
 € - - - - - -
BHKW 0 0,06 0,02 1,03 1,01 0,067 16
Gas-Brennwertgerät 0 0,01 0,02 1,03 1,01 0,067 16
Fernwärmestation 18.500 0,02 0,01 1,03 1,01 0,067 16
Kaminanlage 0 0,01 0,02 1,03 1,01 0,067 16
Pufferspeicher 18.000 0,00 0,01 1,03 1,01 0,067 16
MSR 30.000 0,10 0,02 1,03 1,01 0,067 16
Gesamt 66.500
1
 Annahme: Preisänderungsfaktor sow ie preisdynamischer Barw ertfaktor für betriebsgebundene Kosten und Instandhaltung gleich
2
 [BI]

 Aufwand Aufwand Preis- Preis-
 Komponenten der Instand- Wartung/ änderungs- Annuitäts- dynamischer
 BHKW + Gas- Investition setzung Inspektion Zinsfaktor faktor1 faktor Barwertfaktor1
 Brennwertgerät A0 fInst fW+Insp q rB / rIN a bB / bIN
 € - - - - - -
 BHKW 124.800 0,06 0,02 1,03 1,01 0,067 16
 Gas-Brennwertgerät 56.480 0,01 0,02 1,03 1,01 0,067 16
 Fernwärmestation 0 0,02 0,01 1,03 1,01 0,067 16
 Kaminanlage 56.000 0,01 0,02 1,03 1,01 0,067 16
 Pufferspeicher 18.000 0,00 0,01 1,03 1,01 0,067 16
 MSR 32.000 0,10 0,02 1,03 1,01 0,067 16
 Gesamt 287.280
1
 Annahme: Preisänderungsfaktor sow ie preisdynamischer Barw ertfaktor für betriebsgebundene Kosten und Instandhaltung gleich
2
 [BI]

 Seite: 35

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 Tabelle 17 Betriebsgebundene Kosten der Varianten

 betriebs-
 Kosten 1.Jahr gebundene Annuität der
 Komponenten
 Instandhaltung Kosten 1.Jahr2 betriebsgebundenen Kosten
 Fernwärme
 AIN AB1 AN,B
 € - €
BHKW 0 4.000 4.400
Gas-Brennwertgerät 0 5.000 5.500
Fernwärmestation 555 2.500 3.300
Kaminanlage 0 250 270
Pufferspeicher 180 100 310
MSR 3.600 1.200 5.200
Gesamt 19.000
1
 Annahme: Preisänderungsfaktor sow ie preisdynamischer Barw ertfaktor für betriebsgebundene Kosten und
Instandhaltung gleich
2
 [BI]

 betriebs-
 Komponenten Kosten 1.Jahr gebundene Annuität der
 BHKW + Gas- Instandhaltung Kosten 1.Jahr2 betriebsgebundenen Kosten
 Brennwertgerät AIN AB1 AN,B
 € - €
BHKW 9.984 4.000 15.200
Gas-Brennwertgerät 1.694 5.000 7.300
Fernwärmestation 0 2.500 2.700
Kaminanlage 1.680 250 2.100
Pufferspeicher 180 100 310
MSR 3.840 1.200 5.500
Gesamt 33.100
1
 Annahme: Preisänderungsfaktor sow ie preisdynamischer Barw ertfaktor für betriebsgebundene Kosten und
Instandhaltung gleich
2
 [BI]

 Seite: 36

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Die Annuität der Jahresgesamtzahlungen über einen Zeitraum von 20 Jahren
ergibt sich dann in Tabelle 18.

Tabelle 18 Annuität der Jahresgesamtzahlungen der Varianten

 BHKW + Gas-
 Einheit Fernwärme
 Brennwertgerät
 Annuität der
 €/a 6.200 23.600
 kapitalgebundenen Kosten
 Annuität der
 €/a 377.900 243.800
 bedarfsgebundenen Kosten
 Annuität der
 €/a 19.000 33.100
 betriebsgebundenen Kosten
Annuität der sonstigen Kosten €/a 0 0
Annuität der Jahresgesamt-
 €/a 403.100 300.500
 zahlungen

 Seite: 37