P+D Projekt "Erlenmatt Ost - Nachhaltig" - Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020
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Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020 Nova Energie Basel AG, 18. Februar 2021 Bild: Dachlandschaft mit Photovoltaikpanels, Erlenmatt Ost. Quelle: Vistadoc. P+D Projekt „Erlenmatt Ost – Nachhaltig“ www.novaenergie.ch
Impressum Auftraggeberinnen Amt für Umwelt und Energie, Basel Stiftung Habitat, Basel. Autorin Nova Energie Basel AG Priska Sacher Murbacherstr. 34 CH-4058 Basel priska.sacher@novaenergie.ch Tel: 061 273 00 73 www.novaenergie.ch Danke für die Daten von ADEV Energiegenossenschaft, Statistisches Amt Basel, Stiftung Habitat, Stiftung Abendrot Datum 18. Februar 2021 Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 2
Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 4 1.1 Ausgangslage 4 1.2 Zielsetzung 6 1.3 Vorgehen, Methode 7 1.4 Grundlagen, Rechtliches 7 2 Auswertung 9 2.1 Grösse Energiebezugsfläche (EBF) der Bausteine und Anteil Wohnen 9 2.2 Flächenverbrauch EBF/Kopf 10 2.3 Stromverbrauch pro m2 EBF und pro Person 12 2.4 Wärmeverbrauch pro m2 EBF und pro Person 14 2.5 Gegenüberstellung der Verbräuche pro m2 und pro Person 15 2.6 Energieverbrauch gesamt 16 2.7 Eigenstromerzeugung mittels Photovoltaikanlage 16 3 Zusammenfassung und Fazit 18 3.1 Auswirkung auf den Verbrauch 18 3.2 Einflussmöglichkeiten 19 3.3 Ausblick 19 3.4 Disclaimer 19 Anhang 20 Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 3
1 Einleitung 1.1 Ausgangslage Die Stadt Basel ist Pilotregion der 2000-Watt-Gesellschaft (www.2000-watt.bs.ch). Um aus den Erfahrungen mit Arealentwicklungen, welche den Zielen der 2000-Watt-Gesellschaft folgen, zu lernen, wurde das Projekt „Erlenmatt Ost - Nachhaltig“ mit Beteiligung verschiedener Ämter des Kantons Basel-Stadt (Amt für Umwelt und Energie, Kantons- und Stadtentwicklung, Planungsamt) begleitend zur Arealentwicklung durchgeführt. Als Teil dieses Projektes sollen auf dem Areal Erlenmatt Ost die Energieverbräuche von Strom und Wärme während dem Betrieb der einzelnen Bausteine gemessen und ausgewertet werden. Situationsplan, Bezeichnung Bausteine Auf den Baufeldern H und I befinden sich 10 Gebäude (hier als Bausteine, kurz BS bezeichnet), davon 9 Neubauten und 1 Umnutzung (BS4). Nr. Kurzf. Baustein Energiestandard 1 BS1 Baustein 1A und 1B Minergie-P-Eco 2 BS2 Baustein 2A und 2B Minergie-P-Eco 3 BS2 Baustein 3 Minergie-P-Eco 4 BS4 Baustein 4 (Umbau Silo) Gebäudehülle Qh li 70% 5 BS5 Baustein 5 Gebäudehülle Qh li 70% 7 BS6 Baustein 7 Gebäudehülle Qh li 70% 8 BS8 Baustein 8 Gebäudehülle Qh li 70% 9 BS9 Baustein 9 Gebäudehülle Qh li 70% 10 BS10 Baustein 10 Gebäudehülle Qh li 70% 11 BS11 Baustein 11 Gebäudehülle Qh li 70% EZ Energiezentrale Arealnetz EH Unterirdische Entstellhalle Abb. 1: Situationsplan (genordet) mit Bezeichnung der Baufelder und der Bausteine. Die blau markierten Bausteine wurden zwi- schen 2015 bis 2020 erstellt. Die grau markierten Gebäude auf Baufeld J werden nach 2023 erstellt. Nutzung siehe Anhang. Quelle: Auszug aus Übersicht Erlenmatt Ost, Stiftung Habitat Zeitrahmen In der ersten Etappe wurden die zehn, in der Abbildung oben blau markierten Bausteine, erstellt. Die Grundsteinlegung des ersten Baus (BS1) fand im April 2015 statt, die Projekte wurden gestaffelt ausgeführt, Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 4
die Fertigstellung des letzten Bauvorhabens erfolgte im Mai 2020. Die drei geplanten Neubauten auf Bau- feld J sollen in einer zweiten Etappe ab 2023 umgesetzt werden. Nutzungen In den Bausteinen auf Erlenmatt Ost sind unterschiedliche Nutzungen untergebracht. Neben der Kategorie Wohnen, welche den grössten Anteil ausmacht, sind die Nutzungen Schule, Verwaltung und Hotel vertre- ten. Ausser dem Baustein 4, welcher von einem ehemaligen Getreidesilo in ein Gebäude mit Restaurant, Hostel und Atelierhaus umgebaut wurde, sind alles Neubauten. Abb. 2: Übersicht über die Verteilung der Nutzungen. Quelle: Stiftung Habitat (08.2013) Regelwerk Erlenmatt Ost Energieeffizienz und Nachhaltigkeit An die Baurechtsvergaben waren Verpflichtungen geknüpft, welche in Form eines auf das Areal zugeschnit- tenen Kriteriensets im Nachhaltigkeitskonzept1 Stiftung Habitat (der Baurechtgeberin) beschrieben sind. Jedes Projekt musste eine minimale Anzahl dieser Anforderungen umsetzen, neben verpflichtenden Krite- rien konnten die Baurechtnehmenden aus weiteren Kriterien wählen, welche sie erfüllen wollten. Einige dieser Anforderungen wirken sich direkt oder indirekt auf den Energieverbrauch aus, so beispielsweise: • K4 Wohnflächenverbrauch • K30 Zertifizierung nach Minergie-P-Eco 1 Stiftung Habitat (2016) Nachhaltigkeitskonzept Areal Erlenmatt Ost, V3.1 Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 5
• K35 Sehr gut gedämmte Gebäudehülle • K36 Luftdichte Gebäudehülle • K37 Optimale Nutzung Sonnenenergie, Sommerlicher Wärmeschutz • K38 Optimale Nutzung des Tageslichtes • K39 Effiziente Haushaltsgeräte • K40 Effiziente Leuchtmittel • K41 Anschluss an Nahwärmenetz, Dachnutzung für PV-Anlage • K42 Strom aus erneuerbaren Energien • K43 Wärmerückgewinnung bei mechanischer Belüftung • K45 Möglichkeit Wäsche gut belüftet aufzuhängen (ohne Trockner) • K47 Gemeinsam genutzte Tiefkühlgeräte • K51 Sparsamer Wasserverbrauch • K54 Regelmässige Wartung und Optimierung von energierelevanten Anlagen Alle Bausteine weisen eine sehr gute Gebäudehülle auf, die Bausteine 1 bis 3 wurden nach dem Standard Minergie-P-Eco zertifiziert, die anderen Bausteine unterschreiten den Grenzwert für die Gebäudehülle der MuKEn2 2014 um 30% (QH,li 70%, entspricht einer Gebäudehülle nach Minergie-P)3. Neben diesen klar auf den Energieverbrauch abzielenden Anforderungen gab es auch (freiwillige) Anforde- rungen, welche das Nutzerverhalten in Richtung nachhaltigem Lebensstil resp. Suffizienz beeinflussen soll- ten, wie gemeinsam genutzte Infrastrukturräume (für Begegnungen, Gefrieren, Waschen, Trocknen) nach- haltiges Konsumverhalten, Reduktion von Abfallmengen und Wiederverwendung von Reststoffen. Aufgrund dieser Ausgangslage kann davon ausgegangen werden, dass der Energieverbrauch auf Erlenmatt Ost tiefer ist, als der städtische Mittelwert mit schlechter gedämmten Häusern und älteren gebäudetechni- schen Anlagen. 1.2 Zielsetzung Anhand der Verbraucherzahlen von Strom und Wärme soll die Wirkung des Nachhaltigkeitskonzeptes beur- teilt werden. Auf die Auswertung des Frischwasserverbrauchs und des Abwassers sowie der Erzeugung Wärme mittels Wärmepumpen (Jahresarbeitszahl) wurde aus Kostengründen (Aufwand für die Datenbe- schaffung) verzichtet. Übergeordnet stehen die Fragen: • Welchen Einfluss haben die Anforderungen aus dem Nachhaltigkeitskonzept auf das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele? • Ist eine Nachhaltige Arealentwicklung durch Massnahmen auf den Ebenen Bebauungsplanung, Bau- rechtsvergabe und Projektentwicklung steuerbar? Bezogen auf den Verbrauch stellen sich folgende Fragen: 2 Mustervorschriften der Kantone 3 Im Nachhaltigkeitskonzept ist von der Anforderung Qh,li 60% an die Gebäudehülle die Rede. Da in der Zwischenzeit die MuKEn angepasst und verschärft wurden, hat sich die Prozentzahl geändert, die Anforderung an die Gebäudehülle ist jedoch gleich geblieben. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 6
• Entspricht der Energieverbrauch im Areal Erlenmatt Ost den Berechnungen? Ist er höher oder tie- fer? • Liegt der Verbrauch bei allen Bausteinen ähnlich tief? • Ist der Verbrauch bei anderen Neubauten resp. Referenzwerten des statistischen Amtes Basel hö- her oder tiefer? 1.3 Vorgehen, Methode Dieser Bericht zeigt den Energieverbrauch über die Heizperiode 2019/2020, genauer über den Betrach- tungszeitraum vom 1.07.2019 bis zum 30.6.2020. Unterschiedliche Nutzungszonen weisen unterschiedliche Verbräuche auf. Es sollen nur die Verbräuche der Hauptnutzung Wohnen ausgewertet werden. Der Aufwand für die Auswertung der Verbräuche der Zweck- nutzungen wäre unverhältnismässig hoch gewesen, bezogen auf den Erkenntnisgewinn und die viel klei- nere Datenmenge. In der Offerte vorgesehen war die Auswertung folgender vier Bausteine: BS1, BS2, BS7, BS9. Dort wo die Daten mit kleinem Mehraufwand miteinbezogen werden konnten, werden zusätzliche Bausteine berück- sichtigt. Da BS 4 ein reiner Zweckbau ohne Bewohnende ist, fliessen dessen Daten nicht in die Auswertung ein. Folgende Daten konnten ausgewertet werden: • EBF/Person am 30.6.2020 • Wärmeverbrauch • Stromverbrauch • Erzeugung PV-Strom Relativierung und Referenzwerte Damit die Zahlen besser vergleichbar sind, werden alle Verbräuche pro Energiebezugsfläche (EBF) und pro Bewohner (Pers) relativiert. Diesen Zahlen wird, wo vorhanden, ein Referenzwert gegenübergestellt, damit die einzelnen Werte in Be- zug gesetzt werden können. Die Referenzwerte sind als grober Vergleich zu verstehen. 1.4 Grundlagen, Rechtliches Als Grundlage dienen die Energieverbrauchsdaten (Strom, Wärme und Energieproduktion) des Energiever- sorgers ADEV sowie die Anzahl Einwohner pro Baustein vom statistischen Amt (Einwohnerkontrolle). Bei Bausteinen mit mehreren Nutzungszonen mussten zur Zuweisung der Energieverbräuche Angaben bei den Verwaltungen der einzelnen Bausteine eingeholt werden. Die Bausteine wurden über den Baurechtsvertrag verpflichtet, die Verbraucherdaten für das P+D Projekt offenzulegen. Als Grundlage wurde im Baurechtsvertrag folgendes festgehalten: Rechte und Pflichten: „Mit der Übernahme des Baurechts verpflichtet sich die Bauherrschaft zu einer nach- haltigen Entwicklung. Mit der Unterzeichnung der Baurechtsverträge erklären sich die Baugemeinschaften mit den Richtlinien Nachhaltigkeit einverstanden.“ Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 7
Nachhaltigkeitsbeurteilung: „Die Beurteilung der Projekte wird vom Fachgremium Nachhaltigkeit der Stif- tung Habitat vorgenommen, welchem auch die „FachplanerInnen Nachhaltigkeit auf Erlenmatt Ost“ und eine Vertretung des AUE (Amt für Umwelt und Energie) angehören.“ Langfristiger Nachweis der Zielerreichung: „Im Rahmen des P+D-Projekts mit dem Kanton Basel-Stadt wird die Nachhaltigkeit auf dem Areal Erlenmatt Ost langfristig untersucht und sichergestellt. Dies umfasst zum Beispiel eine periodische Kontrolle der Personenbelegung und die Auswertung der Verbrauchsdaten pro Ge- bäude. Bei Abweichungen von den angestrebten Werten werden Betriebsoptimierungen ins Auge gefasst und in Zusammenarbeit mit den betroffenen Bauherrschaften weitere Massnahmen umgesetzt.” Uns lagen anonymisierte Daten vor, welche zwar einer Nutzung, jedoch nicht Bewohnenden direkt zuge- ordnet werden konnten, so dass der Datenschutz jederzeit gewährleistet war. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 8
2 Auswertung 2.1 Grösse Energiebezugsfläche (EBF) der Bausteine und Anteil Wohnen Die Zuordnung nach Nutzung (Wohnen und Zweckbau) konnte bei allen Bausteinen durchgeführt werden. Die Bausteine sind unterschiedlich gross und mit unterschiedlichen Nutzungen belegt (siehe oben und An- hang). Nur die Bausteine 7, 8 und 9 sind reine Wohnbauten. Unter Zwecknutzung fallen alle anderen Nut- zungen wie Gewerbe, Verwaltung, Schule, Hotel (vergl. Kap. 1.1 zu den Nutzungen). Die durchschnittliche Grösse der EBF liegt bei 3'484 m2. Insgesamt wurden 34'309 m2 EBF verbaut, 24'516 m2 davon zur Wohn- nutzung. Per Ende Juni 2020 lebten 615 Bewohnende in neun der zehn Gebäuden. Grösse EBF der Bausteine und Anteil Wohnen EBF Wohnen m2 EBF Zwecknutzung m2 (ohne Wohnen) Mittelwert gesamte EBF 6’000 5’000 4’000 EBF in m2 3’000 2’000 1’000 3268 4860 4542 4463 3213 2605 2119 3731 2552 2956 0 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 EO BS4 / Silo EO BS10 EO BS11 EO BS1 EO BS2 EO BS3 EO BS5 EO BS7 EO BS8 EO BS9 2019/20 Abb. 3 Absolute Grösse pro Baustein gemessen in m2 EBF. Anteil Wohnen: BS1 53%, BS2 68%, BS3 88%, BS5 47%, BS10 74% und BS11 76%. BS7, BS8, BS9 sind reine Wohnbauten (100% Wohnen), BS4 ist ein reiner Zweckbau (0% Wohnen). Die Bausteine 1, 2 und 3 weisen die grösste EBF auf, Baustein 3 enthält die grösste Wohnfläche gefolgt von Baustein 9 und Baustein 8. Der Baustein 4 ist ein reiner Zweckbau, ohne Wohnnutzung. Die Bausteine 7, 8 und 9 sind reine Wohnbauten. Der prozentuale Anteil der Wohnnutzung beträgt bei BS1 53%, BS2 68%, BS3 88%, BS5 47%, BS10 74% und bei BS11 76%. BS7, BS8, BS9 sind reine Wohnbauten (100% Wohnen), BS4 ist ein reiner Zweckbau (0% Wohnen). Der durchschnittliche Wohnanteil der neun Bausteine mit Wohnnutzung liegt bei 78%. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 9
2.2 Flächenverbrauch EBF/Kopf Für das Jahr 2019/2020 mit Stichtag 30.06.2020 sind bei den folgenden Bausteinen Auswertungen der EBF Wohnen pro Person möglich: BS1, BS2, BS3, BS5, BS7, BS8 und BS9. Da die Bewohnenden der sozialen Insti- tution in BS10 und 11 in der Einwohnerkontrolle nicht erfasst sind, musste hier auf die Berechnung Zimmer- zahl minus 1 ausgewichen werden. In Wirklichkeit dürfte hier die Bewohnerzahl leicht höher sein (pro Haus 1-2 Personen mehr). Der Stichtag der Zählung (am 30.6.2020 beim Einwohneramt Basel-Stadt gemeldete Bewohnende) ist entscheidend, denn von Monat zu Monat können hier je nach aktueller Belegung Schwan- kungen auftreten. Die EBF pro Person sollte ausgewertet werden, da alle Baurechtnehmenden die Auflage erhielten, höchs- tens 45 m2 Energiebezugsfläche pro Bewohner zu verbauen. Der Auswertung des Flächenverbrauchs soll einleitend eine Differenzierung zwischen Wohnflächen- und Energiebezugsflächenverbrauch vorausgeschickt werden: Nettowohnfläche Die Nettowohnfläche ist die gesamte Bodenfläche aller beheizten Räume einer Wohnung (oder Einfamilien- hauses), abzüglich der Teilflächen unter Dachschrägen soweit die Raumhöhe weniger als 1.50 Meter be- trägt (einschliesslich Abstellräume, ohne Balkone, Terrassen, Kellerräume (unbeheizt und unausgebaut), Estrichräume (unbeheizt und unausgebaut), Kehrichträume, Fahrzeugeinstellräume). Energiebezugsfläche Die Energiebezugsfläche (EBF) ist die Summe aller ober- und unterirdischen Geschossflächen, die innerhalb der thermischen Gebäudehülle liegen und für deren Nutzung ein Beheizen oder Klimatisieren notwendig ist. Die Energiebezugsfläche wird einschliesslich der äusseren Abmessungen der Aussenwände bis und mit der Wärmedämmschicht ab 1.00 m Raumhöhe berechnet. Bei der EBF kommen zur Wohnfläche also noch die Konstruktionsflächen sowie die Erschliessungsflächen ausserhalb der Wohnungen dazu, daher ist die EBF grösser. Bei Vergleichen ist also darauf zu achten, wel- cher Wert gemeint ist. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 10
Abb. 4: Anzahl EBF pro Person nach Bausteinen dargestellt. Links als Referenzwert die EBF pro Person auf Erlenmatt West mit 61 m2 sowie der Mittelwert für Erlenmatt Ost mit 41 m2. Die am dichtesten belegten Bausteine sind BS8 mit 33 m2/Pers., gefolgt von BS9 mit 36 m2/Pers. und BS5 mit 37 m2/Pers. Am wenigsten dicht wird in BS7, BS10 und BS114 gewohnt. Bei BS7 wird die ambitionierte Vorgabe der Stiftung Habitat von 45 m2 EBF pro Bewohner gerade noch eingehalten. BS7 ist jedoch auch der kleinste Baustein (EBF; Grundfläche) und die Entwicklung flächeneffizienter Grundrisse gestaltete sich als schwierig, so dass das Layout im Bauprojekt zugunsten der Anzahl der Bewohnenden nochmals überar- beitet worden war. Einige Bausteine mussten Belegungsverpflichtungen für einzelne Wohnungen festlegen (so auch BS7), da die Anzahl Zimmer minus 1 weniger mögliche Bewohnende ergab, als sie zur Erfüllung der 45-m2-Anforde- rung benötigten. Die Praxis zeigt jedoch, dass die meisten Bausteine die Vorgabe problemlos einhalten kön- nen und Veränderungen der Anzahl Bewohner pro Baustein aufgefangen werden können. Der Mittelwert über alle neun ausgewerteten Bausteine liegt bei 41 m2/Pers. Dieser Wert kann sich von Jahr zu Jahr ändern. Der hier dargestellte Referenzwert von 60 m2 EBF pro Bewohner stellt den Flächenver- brauch auf Erlenmatt West5 dar. Der SIA schlägt für Standardberechnungen einen EBF-Verbrauch von 60 4 Die Bewohnerzahl in BS10 und BS11 dürfte leicht höher sein (pro Haus 1-2 Personen mehr), vergl. einleitende Angaben. 5Detailliert berechneter Wert durch Nova Energie aufgrund der Energiebezugsfläche der Überbauung Erlenmatt West sowie den Bewohnerdaten aus der kantonalen Bevölkerungsstatistik mit Stichtag 31.12.2016. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 11
m2 vor. Für die Stadt Basel lag der Wert im Jahr 2016 bei 88 m26, für das Kleinbasel bei 79 m27. Diese bei- den Bezugswerte können aufgrund von Unschärfen in der Datengrundlage für die EBF nur für einen groben Vergleich dienen.8 Bezug zum Nettowohnflächenverbrauch9: Gemäss einer Analyse des Statistischen Amtes Basel vom 201810 liegt der Nettowohnflächenverbrauch pro Person in der Stadt Basel 2016 bei 41 m2 und in der Ge- samtschweiz bei 45 m². Datenquellen EBF/Person: Aus den Energienachweisen der einzelnen Bausteine (nach SIA 380/1) wurden die Flächen nach Nutzungen herausgezogen. Die Bewohnerzahlen stammen aus der Kantonalen Bevölke- rungsstatistik vom Statistischen Amt Basel-Stadt. Wo diese lückenhaft waren dienten zusätzliche Angaben vom Verein für studentisches Wohnen (WoVe), sowie eigenen Berechnungen basierend auf der Zimmerzahl minus 1. 2.3 Stromverbrauch pro m2 EBF und pro Person Für das Jahr 2019/2020 mögliche Auswertungen des Stromverbrauchs pro m2 und pro Person: BS1, BS2, BS3, BS5, BS7, BS8 und BS9. Die Referenzwerte Stromverbrauch11 beziehen sich auf das Kleinbasel und das Kalenderjahr 2016. Den kleinsten Stromverbrauch pro m2 weisen die Bausteine 3 und 7 mit je 20 kWh/m2*a und der BS1 mit 21 kWh/m2*a auf. Den tiefsten Verbrauch pro Kopf weist BS3 mit 799 kWh/Pers*a, gefolgt von BS1 mit 839 kWh/Pers*a und BS7 mit 894 kWh/Pers*a auf. BS2 und 9 liegen nahe dem Mittelwert (also mittelmässig bis eher hoch). Einen auffallend hohen Energieverbrauch weist BS5, das Atelierhaus ohne Heizung auf (Ausreis- ser). Der hohe Energieverbrauch hängt möglicherweise mit dem Austrocknen der Baufeuchte im ersten Be- triebsjahr zusammen. Eine Datenreihe über mehrere Jahre wäre hier von Interesse, um zu klären, ob sich der höhere Verbrauch über die Zeit reduziert oder ob er allenfalls im Nutzerverhalten oder der ausserge- wöhnlichen Gebäudetechnik begründet liegt. 6 Grober Wert: Statistisches Amt Basel, Mailanfrage vom 3.3.20. 7 Grober Wert: Statistisches Amt Basel (Nov. 2019) Kennzahlenbericht für die Stiftung Habitat, aus der kantonalen Bevölkerungssta- tistik mit Stichtag 31.12.2016 8 Die Gebäudeinformationen, welche als Grundlage für die Werte von Basel-Stadt und Kleinbasel dienten, stammen aus der kanto- nalen Bau- und Wohnungsstatistik. In die Berechnung der EBF eingeflossen sind die Gebäude, welche der Wohnnutzung zugeordnet sind. Dies betrifft Gebäude mit überwiegendem Wohnanteil wie Einfamilienhäuser, Mehrfamilienhäuser und Wohngebäude mit Nebennutzungen, wie beispielsweise einem Laden im Erdgeschoss. Die Energiebezugsflächen werden grob ermittelt anhand der Grundfläche eines Gebäudes, multipliziert mit der Anzahl oberirdischer Geschosse, gemäss Bau- und Wohnungsstatistik. 9 Vergleiche Definition Nettowohnfläche oben 10 Statistisches Amt Basel (2018) Dossier Basel. Gesellschaft und Soziales. Kommentierte Zahlen und Analysen. 11 Quelle Referenzwerte Stromverbrauch: Statistischen Amt Basel, Kantonalen Energiestatistik 2018, Bezugsperimeter Wahlkreis Kleinbasel, Kalenderjahr 2016. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 12
Stromverbrauch zum Wohnen pro m2 resp. Person 2019/2020 Stromverbrauch Wohnen kWh/a*m2 Stromverbrauch Wohnen kWh/a*Pers 2000 50 1800 Stromverbrauch Wohnen kw h/Pers*a Stromverbrauch Wohnen kW h/m2*a 1600 40 1400 1200 30 1000 800 20 600 10 400 200 1’893 1’146 1’294 1’913 1’286 839 799 894 999 24 30 21 30 20 51 20 30 36 0 0 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 Referenzwert Mittelwert EO BS1 EO BS2 EO BS3 EO BS5 EO BS7 EO BS8 EO BS9 Abb. 5: Stromverbrauch Wohnen in kWh pro Jahr und m2 EBF sowie pro Jahr und Person. Die Referenzwerte Stromverbrauch be- ziehen sich auf das Kleinbasel, der Mittelwert ist aus den hier dargestellten Bausteinen ermittelt. Die Mittelwerte von 30 kWh/m2*a und 1‘146 kWh/Pers*a beziehen sich auf die hier dargestellten Bau- steine auf Erlenmatt Ost (EO). Vergleicht man die Mittelwerte EO mit den Referenzwerten, erstaunt auf den ersten Blick, dass der Strom- verbrauch pro m2 bezogen auf den Referenzwert des Kleinbasels höher ausfällt. Doch, wie wir oben darge- stellt haben, wohnt man auf Erlenmatt Ost viel dichter (39 m2/Pers), als im Rest von Kleinbasel (79m2/Pers), was dazu führt, dass der Stromverbrauch pro Fläche höher wird. Je mehr Personen eine Woh- nung nutzen, umso intensiver ist der Stromverbrauch (Anzahl elektronische Geräte, Anzahl Essen zuberei- ten etc.), obwohl dies auch zu gewissen Synergien führt. Vergleicht man den Stromverbrauch pro Person, liegt der Mittelwert auf Erlenmatt Ost bei 60% gegenüber dem Kleinbasel viel tiefer. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 13
2.4 Wärmeverbrauch pro m2 EBF und pro Person Für das Jahr 2019/2020 mögliche Auswertungen des Wärmeverbrauchs pro m2 und pro Person: BS1, BS2, BS3, BS7, BS8 undBS9. Der BS5 ist nicht dargestellt, da es sich um das Haus ohne Heizung handelt, und da- her kein messbarer Wärmeverbrauch vorliegt. Die Referenzwerte Wärmeverbrauch12 beziehen sich auf das Kleinbasel und das Kalenderjahr 2016. Wärmeverbrauch zum Wohnen pro m2 resp. Person 2019/2020 Wärmeverbrauch Wohnen kWh/m2*a Wärmeverbrauch Wohnen kWh/Pers*a 120 8000 7000 Wärmeverbrauch Wohnen kWh/Pers*a Wärmeverbrauch Wohnen kWh/m2*a 100 6000 80 5000 60 4000 3000 40 2000 20 1000 7’464 1’634 1’804 2’666 1’782 1’519 1’181 851 41 94 46 62 45 34 36 24 0 0 Mittelwert Referenzwert 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 2019/20 EO BS1 EO BS2 EO BS3 EO BS7 EO BS8 EO BS9 Abb. 6: Wärmeverbrauch zum Wohnen in kWh pro Jahr und m2 sowie pro Jahr und Person. Die Referenzwerte Wärmeverbrauch bezieht sich das Kleinbasel, der Mittelwert ist aus den hier dargestellten Bausteinen ermittelt. BS 9 weist die tiefsten Werte beim Wärmeverbrauch pro m2 auf, gefolgt von BS7 und BS8. BS1 und 3 liegen nahe beim Mittelwert, den Höchsten Verbrauch weist der BS2 auf. Mit dieser Grafik werden gleich zwei Dinge deutlich sichtbar: Einerseits setzt sich der durchschnittliche Energieverbrauch pro m2 EBF (linke Skala) auf Erlenmatt Ost gegenüber dem Referenzwert13 aufgrund der guten Gebäudehülle (Standard Minergie-P) deutlich ab (um 57% tiefer). Andererseits reduziert sich der Wärmeverbrauch pro Person (rechte Skala) auf Erlenmatt Ost aufgrund der hohen Personenbelegung und den effizienten Grundrissen zusätzlich, im Durchschnitt liegt er 79% tiefer als der Referenzwert. 12 Quelle Referenzwerte Wärmeverbrauch: Statistischen Amt Basel, Kantonalen Energiestatistik 2018. Bezugsperime- ter Wahlkreis Kleinbasel, Kalenderjahr 2016. 13 s. Fussnote 12 Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 14
2.5 Gegenüberstellung der Verbräuche pro m2 und pro Person Ergänzend stellen wir die vorangehenden Daten von Strom- und Wärmeverbrauch pro m2 und pro Person in den zwei folgenden Grafiken gegenüber, um deren Werte vergleichen zu können. Abb. 7: Vergleich Strom und Wärmeverbrauch pro m2 und Jahr, als Referenzwert dient das Kleinbasel. Der Mittelwert EO pro m2 Wärmeverbrauch liegt gegenüber dem Referenzwert bei 43%. Der Stromverbrauch auf EO hingegen liegt gegenüber dem Referenz- wert bei 125%. Abb. 8: Vergleich Strom und Wärmeverbrauch pro Person und Jahr, als Referenzwert dient das Kleinbasel. Der Mittelwert EO pro Person Wärmeverbrauch liegt gegenüber dem Referenzwert bei 21%. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 15
2.6 Energieverbrauch gesamt Auf dem Areal werden im Jahr 2019/202014 folgende Verbräuche gemessen: • Strom15 1’193’012 kWh • Wärme 1’198’000 kWh • Energieverbrauch gesamt 2’391’012 kWh Abb. 9: Darstellung mit prozentualen Anteilen für Strom und Wärme während dem Jahr 2019/2020 (1.7.2019 bis 30.6.2020). Der Strom- und der Wärmeverbrauch machen jeweils rund 50% des Gesamtenergieverbrauchs aus. Der Strom- und der Wärmeverbrauch machen also jeweils rund 50% des Gesamtenergieverbrauchs aus. Ein grosser Anteil, der auf Erlenmatt Ost verbrauchten Energie, wird vor Ort erzeugt. Diese Auswertung folgt im nächsten Kapitel. 2.7 Eigenstromerzeugung mittels Photovoltaikanlage Im Jahr 2017 wurde durch die Energiegenossenschaft ADEV auf Erlenmatt Ost eine arealübergreifende Pho- tovoltaikanlage und ein Energie-Eigenverbrauchsnetz in Betrieb genommen. Die Stromversorgung erfolgt mittels einem eigenen Stromverteilnetz. Der vor Ort produzierte Strom wird im Wesentlichen für den Be- trieb der Wärmepumpen für die Wärmeerzeugung eingesetzt, welcher in grossen Wärmespeichern und Warmwasserboilern zwischengelagert wird. Die installierte Leistung der Photovoltaikanlage liegt bei 525 kWp. Die Messungen des Anlagebetreibers ha- ben für das Jahr 2019/2020 14 folgende Mengen ergeben: • 464’724 kWh erzeugter Strom mittels PV • 414’967 kWh 89% vor Ort verbraucht • 49’757 kWh 11% ins Netz zurück gespiesen 14 Betrachtungszeitraum 1.7.2019 bis 30.6.2020 15 Stromverbrauch gesamt, für die Wohnungen und die Heizzentrale Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 16
Abb. 10: Darstellung mit prozentualen Anteilen für den vor Ort verbrauchten und den zurück gespiesenen Strom aus der PV-Pro- duktion während dem Jahr 2019/2020 (1.7.2019 bis 30.6.2020). 89% des PV-Stromes werden direkt vor Ort verbraucht. Vom mittels PV produzierten Strom werden also vor Ort 89% verbraucht, 11% werden ins Netz zurück ge- spiesen. Der Eigenverbrauch von 89% ist sehr hoch. Nun stellt sich noch die Frage, wieviel vom benötigten Strom auf dem Areal durch die PV-Anlage gedeckt werden kann? Es ergeben sich folgende Zahlen: • 1’193’012 kWh Stromverbrauch gesamt • 414’967 kWh 35% Solarstrom vor Ort verbraucht • 778’044 kWh 65% Strom zugekauft Abb. 11: Darstellung des vor Ort verbrauchten Solarstroms und des zugekauften Netzstromanteils an gesamten Stromverbrauch im Jahr 2019/2020 (1.7.2019 bis 30.6.2020). 35% des Stromverbrauchs werden durch vor Ort produzierten PV-Strom gedeckt. Durch den vor Ort produzierten PV-Strom können 35% des gesamten Stromverbrauchs auf dem Areal Erlen- matt Ost gedeckt werden. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 17
3 Zusammenfassung und Fazit 3.1 Auswirkung auf den Verbrauch Die Auswertungen veranschaulichen, dass die Massnahmen hinsichtlich Flächenverbrauch, Strom- und Wärmeverbrauch Wirkung zeigen. Die Einflussmöglichkeiten durch Baurechtsgeber sind gross, wenn die Anforderungen quantitativ festgelegt und vorgängig klar kommuniziert werden. Bezogen auf die Frage, wie die Verbräuche auf Erlenmatt Ost gegenüber Referenzwerten des statistischen Amtes ausfallen, kann abschliessend Folgendes gesagt werden: Flächenverbrauch Durch die Einschränkung des Energiebezugsflächenverbrauchs pro Kopf liegt dieser auf Erlenmatt Ost deut- lich tiefer. Die Auswertung per 30.6.20 ergab 41 m2 pro Bewohner. Belegungsverpflichtungen sorgen dafür, dass er im schlechtesten Falle bei 45 m2 pro Bewohner begrenzt wird. Auf dem Areal Erlenmatt West ergab sich ein Wert von 60 m2 EBF pro Bewohner, in der Überbauung Schorenstadt ein Wert von 61 m2 EBF pro Bewohner16, für die Stadt Basel lag er im Jahr 2016 bei 88 m2, für das Kleinbasel bei 79 m217. Der Flächenverbrauch auf Erlenmatt Ost liegt also weit unter diesen Vergleichswerten. Stromverbrauch Der Mittelwert des Stromverbrauchs pro m2 auf Erlenmatt Ost liegt 25% höher gegenüber dem von Klein- basel, dies aufgrund der dichteren Belegung der Wohnungen. Der Mittelwert des Stromverbrauchs pro Person auf Erlenmatt Ost liegt gegenüber dem von Kleinbasel je- doch 40% tiefer. Baustein 5 (das Haus ohne Heizung) stellt eine Ausnahme dar. Wärmeverbrauch Der Mittelwert des Wärmeverbrauchs pro m2 EBF auf Erlenmatt Ost liegt gegenüber dem von Kleinbasel um 57% tiefer. Der Mittelwert des Wärmeverbrauchs pro Bewohner auf Erlenmatt Ost liegt gegenüber dem von Kleinbasel sogar um 79% tiefer. Der Verbrauch auf Erlenmatt Ost gegenüber den Referenzwerten des statistischen Amtes Basel ist eindeu- tig tiefer. Wieviel welche einzelnen Massnahmen (effiziente Geräte, Beleuchtung etc.) ausmachen, kann aufgrund der vorliegenden Daten nicht ausgesagt werden, dazu bräuchte es ein detailliertes Monitoring. Vor Ort erzeugter Strom Im Jahr 2019/2020 konnten 35% des Stromverbrauchs durch vor Ort produzierten PV-Strom gedeckt wer- den. Der Eigenverbrauchsanteil des vor Ort produzierten Stromes liegt bei 89%. 16 Stichtag 31.12.2016 17 Quelle: Statistisches Amt Basel. Diese beiden Bezugswerte können jedoch aufgrund von Unschärfen in der Daten- grundlage für die EBF nur für einen groben Vergleich dienen. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 18
3.2 Einflussmöglichkeiten Am Anfang des Projektes standen folgende Fragen im Raum: „Ist eine Nachhaltige Arealentwicklung durch Massnahmen auf den Ebenen Bebauungsplanung, Baurechtsvergabe und Projektentwicklung steuerbar?“ „Welchen Einfluss haben die Anforderungen aus dem Nachhaltigkeitskonzept auf das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele?“ Die oben gezeigten Ergebnisse deuten darauf hin, dass vor allem durch klare (quantitative) Anforderungen an den Wohnflächenverbrauch, die Gebäudehülle, die Nutzung der Sonnenenergie sowie des Tageslichtes unter Berücksichtigung des sommerlichen Wärmeschutzes und effizienter Geräte und Leuchtmittel ein re- duzierter Verbrauch erzielt werden kann. Doch auch vorgängig definierte qualitative Zielesetzungen zuhan- den der Baurechtnehmenden (wie K56 Reduktion der Abfallmengen, K57 Verwertung von Reststoffen, Tei- len von Infrastrukturen etc.) und Auseinandersetzungen der künftigen Nutzer (Genossenschafter) mit ei- nem nachhaltigen Lebensstil werden zu dieser Wirkung beigetragen haben. Die Einflussmöglichkeiten auf der Ebene Bebauungsplanung und Baurechtsvergabe in Richtung Reduktion des Energieverbrauchs und eines Nachhaltigen Lebensstils sind gross. Bezogen auf den Verbrauch Strom und Wärme und Energiebezugsfläche haben die Anforderungen aus dem Nachhaltigkeitskonzept Wirkung gezeigt. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass nicht alle Anfor- derungen gleich stark Einfluss ausgeübt haben. 3.3 Ausblick Die vorliegenden Daten beziehen sich auf die ersten Betriebsjahre der Bausteine auf Erlenmatt Ost. Eine Datenreihe über Zeit könnte weitere Erkenntnisse bringen, so dass allfällige Anfangsschwierigkeiten betref- fend Austrocknung und Einstellung der Gebäudetechnik behoben werden können. Dies würde zu mehr Si- cherheit bei den Aussagen führen. Ebenfalls hilfreich wäre, wenn vor Baubeginn in allen Gebäuden ein Monitoringsystem (Strom, Wärme, Energiegewinnung, Wasser) umgesetzt würde. Dies würde die Datenaufbereitung erheblich vereinfachen. 3.4 Disclaimer Die Analysen, Auswertungen und Empfehlungen in diesem Bericht wurden nach bestem Wissen und Gewis- sen auf Basis der genannten Grundlagen und Hilfsmittel erstellt. Nova Energie Basel AG übernimmt keine Verantwortung für aus diesem Bericht abgeleiteten Entscheide und Handlungen Dritter. Der Bericht darf als Ganzes veröffentlicht werden. Das Urheberrecht bleibt bei der Nova Energie Basel AG. Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 19
Anhang Übersicht über die Bausteine Abb. 12: Übersicht über die Nutzungen der Bausteine, Bauherrschaften und Planenden auf Erlenmatt Ost. Quelle: Auszug aus Über- sicht Erlenmatt Ost, Stiftung Habitat Bericht Auswertung Energiedaten 2019/2020, Nova Energie Basel AG, 18.02.2021 S. 20
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