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Planungshilfen für Passivhaus-Hallenbäder

Der Betrieb eines konventionellen Bades ist sehr energieintensiv und kostenaufwendig. Die Verringerung der Betriebskosten von Hallenbädern ist daher ein dringendes Anliegen. Eine gute Möglichkeit hierfür ist die signifikante Steigerung der Energieeffizienz. Die bisherigen Studien und Betriebserfahrungen bestätigen, dass mit der Umsetzung des Passivhauskonzeptes für Hallenbäder erhebliche Einsparungen erzielt werden können.

Aus der Planungsbegleitung und dem Betrieb realisierter Projekte (Lünen, Bamberg) konnten wichtige wegweisende Erkenntnisse gewonnen werden. Dieses Wissen wurde aufgearbeitet, damit es in zukünftigen Projekten zielgerichtet angewendet werden kann. Damit wird eine Hilfestellung geliefert um weitere Energieeinsparpotentiale zu erschließen.

Abbildung 1: Bei gleichbleibendem Außenluftvolumenstrom wurde der Zuluftvolumenstrom reduziert. Dadurch sinkt der Stromverbrauch des Lüftungsgerätes signifikant. © PHI

Lüftung

Ein direktes Anblasen der Verglasungen kann durch die thermisch hochwertigen Komponenten entfallen. Damit kann der übliche Umluftanteil im Passivhaus-Hallenbad entfallen oder zumindest deutlich reduziert werden, wodurch signifikante Stromeinsparungen erreicht werden. Bei geeigneter Hallendurchströmung werden auch dann die Schadstoffe (THM) in der Luft gut abtransportiert. Der Einfluss des Lüftungskonzeptes auf die Schadstoffkonzentration (THM) der Hallenluft wurde mittels diverser Messreihen in drei Bädern untersucht.

Ratsam ist eine Schichtlüftung zu realisieren, welche sich durch eine Absaugung auf Niveau der Badeplatte einstellt. Dadurch wird auch die Beckenwasserverdunstung reduziert, was wiederum die notwendige Luftmenge zur Entfeuchtung reduziert

Abbildung 2: Vergleich des Volumenstroms zwischen Lüftung nach VDI 2089 und nach Passivhaus-Konzept. (Dargestellt sind Monatsmittelwerte) © PHI

Schwimmbadtechnik

Ein großer Teil des Energieverbrauchs eines Hallenbades entfällt auf die aufwendige Schwimmbadtechnik. Dabei fällt am stärksten der Stromverbrauch der Beckenwasserpumpen ins Gewicht. Insbesondere durch eine Auslegung des Rohrleitungsnetzes mit reduzierten Druckverlusten, die Pumpenauswahl, sowie eine bedarfsgeregelte Betriebsweise mit zeitweiser Absenkung des Umwälzvolumenstroms kann der Stromverbrauch langfristig reduziert werden. Für den Teillastbetrieb sind geringe Absenkungen über einen langen Zeitraum gegenüber starken kurzzeitigen Absenkungen vorzuziehen.

Abbildung 3: Beispielhafte Druckverluste einzelner Komponenten eines Beckenkreislaufs für übliche Lösungen (rot) und einen optimierten Ansatz (blau). Die Daten wurden durch das Ingenieurbüro Inco aufbereitet und bilden durchschnittliche Werte aus Messungen und Analysen zahlreicher Bäder ab. In Summe werden hier die Druckverluste um mehr als 50% von 12,6 mWS auf 5,8 mWS gesenkt. Quelle: Inco.

Heizwärme der Becken und Verdungstung

Die Heizwärme der Becken unterliegt einer Vielzahl von Einflüssen. Um die Einflüsse bereits während der Planungsphase besser beurteilen zu können und als Grundlage für die energetische Optimierung, wurde eine Berechnung der Energiebilanz von Schwimmbecken entwickelt. Systeme zur Wärmerückgewinnung und/oder Spülabwasseraufbereitung können, insbesondere bei hohem Frischwasserbedarf, effektiv dazu beitragen den Heizbedarf zu senken. Maßnahmen zur Reduktion der Verdunstung sind sehr förderlich (wie z.B. eine erhöhte Hallenluftfeuchte oder ein bedarfsgeregelter Betrieb der Wasserattraktionen), da die Verdunstung i.d.R den Hauptanteil der Wärmeverluste ausmacht.

Wirtschaftlichkeit

Für die Entscheidungsfindung für unterschiedliche Investitionen während der Planung wurden einige Maßnahmen im Bereich der Gebäudetechnik ausgewählt und hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit analysiert und bewertet. Im Lippe-Bad haben sich dabei die Filterspülabwasseraufbereitung sowie die Abwärmenutzung der BHKWs als besonders wirtschaftlich herausgestellt. Generell können wassersparende Duschköpfe empfohlen werden, sowie Maßnahmen zur Reduktion der Druckverluste im Rohrleitungsnetz.

Abbildung 4: Kosten-Nutzen-Analyse der Spülwasseraufbereitungsanlage im Lippe-Bad. © PHI

Inbetriebnahme und Betriebsoptimierung

Der Inbetriebnahme und Betriebsoptimierung kommt in Hallenbädern eine besonders wichtige Rolle zu. Für einen erfolgreichen Betrieb müssen verschiedene Ziele kombiniert werden: z.B. Sicherheit, Kundenzufriedenheit, Dauerhaftigkeit und niedrige Betriebskosten (Energie + Personal). Eine Kontrolle des Energieverbrauchs sollte in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Dazu werden Checklisten erstellt und zum Download bereitgestellt. Im Hallenbad Bambados konnte z.B. nur durch Änderungen in der Regelung der Stromverbrauch aller Lüftungsgeräte signifikant um ca. 60 % reduziert werden.

Abbildung 5: Reduzierung des Stromverbrauchs durch bedarfsgerechte Lüftungsregelung in den Schwimmhallen. (Dargestellt ist die Auswirkung der Einregulierung und Betriebs¬optimierung, in Rot die durchschnittlichen Monatswerte gemittelt jeweils über ein Jahr) © PHI

Langzeitstabilität

Die Langzeit-Energieverbrauchswerte des Lippe-Bades (69 Monate) liegen auf niedrigem Niveau, was zeigt, dass der energieeffiziente Betrieb dauerhaft realisiert werden kann. Es können allerdings auch noch weitere Potentiale genutzt werden.

Abbildung 6: Entwicklung des Wärmeverbrauchs für das Lippe-Bad aufgeteilt nach drei Bereichen. © PHI

Fazit Passivhaus-Hallenbäder

Passivhaus-Schwimmbäder funktionieren, sparen in erheblichem Umfang Betriebskosten, und sind damit in der Lage kommunale Haushalte deutlich zu entlasten. Mit den entwickelten Empfehlungen und Tools werden wichtige Hilfestellungen für die Planung von zukünftigen Hallenbädern gegeben. Die gewonnen Erkenntnisse und Planungswerte erleichtern es, die wesentlichen Einflussfaktoren für die Planung, den Bau und den Betrieb von energieeffizienten Hallenbädern zu identifizieren und zu optimieren.

Als Hilfestellung für weitere Bäder (Neubau oder Sanierung) bieten sich insbesondere folgende kostenfreien Materialien an:

Die Untersuchungen erfolgte mit Förderung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) im Rahmen des Projektes Az. 33217/01

Siehe auch

planung/passivhaus_nichtwohngebaeude/passivhaus_schwimmbaeder/planungshilfen.txt · Zuletzt geändert: 2019/02/13 09:57 von cblagojevic