LED Lichttechnik

CO2 Einsparung im Schulcampus Weimar West

Hier entsteht ein neuer Schulcampus in Weimar West - gefördert durch die Bundesrepublik Deutschland, Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Raktorsicherheit aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Vorhabenbeschreibung

1. Bauherrin
Die Weimarer Wohnstätte GmbH, als kommunales Unternehmen, ist Eigentümer von mehreren Schulgebäuden, einer größeren Anzahl von Wohn- und anderen Immobilien in der Stadt Weimar/Thüringen. Einzelne Schulgebäude wurden in den vergangen Jahren bereits umfangreich saniert. Dazu gehört die Cranachschule und die Herderschule in Weimar Nord. In den Jahren 2013 bis 2015 wird der Schulkomplex in Weimar West saniert.

2. Klimaschutz und Förderprogramm
Die konventionellen Beleuchtungsanlagen, die hauptsächlich aus den 1980er Jahren stammen, werden durch moderne, hocheffiziente LED-Leuchten ersetzt. Das Bauvorhaben wird entsprechend der „Richtlinie von Klimaschutzprojekten in sozialen, kulturellen öffentlichen Einrichtungen“, im Rahmen der „Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit“, nachfolgend BMU bezeichnet, zur CO₂ Emissionsminderung beitragen. Das BMU fördert den Einbau der LED-Beleuchtung zu 40% der Investitionskosten.

3. Ziele

3.1. Gesamtziel des Vorhabens
Das Gesamtziel des Vorhabens ist, durch investive Maßnahmen eine CO₂ Minderung von mindestens 50 % zu erreichen. Zu diesem Zweck werden die bestehenden Beleuchtungsanlagen, die, wie bereits oben beschrieben, hauptsächlich in den 1980er Jahren gebaut wurden, durch moderne LED-Beleuchtung mit Steuerungen entsprechend der Personenpräsenz und dem Tageslichtanteil ersetzt. Die Beleuchtungsanlagen werden in der Energieeffizienzklasse A oder besser hergestellt.

3.2. Bezug des Vorhabens zu förderpolitischen Zielen
Das Vorhaben wird entsprechend der „Richtlinie von Klimaschutzprojekten in sozialen, kulturellen öffentlichen Einrichtungen, im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit zur CO₂ Emissionsminderung beitragen.

3.3. Technische Arbeitsziele
Die bestehenden Beleuchtungsanlagen haben entsprechend von Berechnungen einen Verbrauch von Elektroenergie von circa einhundertvierzehntausend kW/h pro Jahr. Durch den Ersatz der bestehenden Beleuchtungsanlagen soll der Verbrauch an Elektroenergie auf circa vierundvierzigtausend kW/h pro Jahr reduziert werden. Somit ist eine Reduzierung der CO₂ Emissionen von ca. 40 Tonnen CO₂ pro Jahr realisierbar.

4. Stand der Technik
Nach dem heutigen Stand der Technik werden für die Herstellung von Innenraum-Beleuchtungsanlagen in Schulen und anderen öffentlichen Gebäuden hauptsächlich Leuchten auf der Basis von Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen eingesetzt. Auch bei Ersatz von bestehenden Beleuchtungsanlagen werden oft/häufig/ fast immer aus wirtschaftlichen Gründen oft Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen eingesetzt. Durch den Einsatz von modernen LED-Beleuchtungsanlagen könnten bei diesem Vorhaben ca. 58 % Elektroenergie gegenüber modernen Systemen mit Leuchtstofflampen eingespart werden. Gegenüber älteren Systemen in TGL-Bauart können ca. 61 % Elektroenergie eingespart werden. Mit einer hocheffizienten LED-Beleuchtungsanlagen könnte aber eine erhebliche Mengen an CO₂ eingespart werden. Aus wirtschaftlichen Gründen wird aber oft auf den Einsatz von LED-Beleuchtungsanlagen verzichtet, weil die üblichen Marktpreise eine höhere Investition bei den Sanierungs- und Neubaumaßnahmen erforderlich machen.

5. Ausführliche Beschreibung des Vorhabens

5.1. Bestandsanlagen
Im Bestand des alten Schulkomplexes befanden sich hauptsächlich alte Beleuchtungsanlagen auf der Basis von Leuchten mit Leuchtstofflampen älterer Bauart, mit einer Leuchtenstückzahl von ca. 940 Leuchten, mit örtlicher Handschaltung. Diese Beleuchtungsanlagen hätten bei einem weiteren Betrieb ca. 114-tausend kWh/Jahr Strom verbraucht. Das entspricht einer CO₂-Emission von 65 Tonnen/Jahr.

5.2. Ersatz auf der Basis von Leuchtstofflampen und konventioneller Betriebsart
Es wäre möglich gewesen, die bestehenden Beleuchtungsanlagen durch moderne Leuchten mit Leuchtmitteln als Leuchtstofflampen und Kompaktleuchtstofflampen zu ersetzen. Die dafür notwendigen ca. 1315 Leuchten hätten in konventioneller Betriebsweise, mit örtlicher Handschaltung im Betrieb ca. 106-tausend kWh/Jahr Strom verbraucht. Das entspricht einer CO₂-Emission von 60 Tonnen/Jahr.

5.3. Ersatz auf der Basis von LED-Lampen mit präsenz- und tagesabhängiger Steuerung
Entsprechend der jetzt geplanten, modernen LED-Beleuchtungsanlagen werden ca. 1315 neue Leuchten mit LED-Lampen eingebaut. Zusammen mit modernen Systemen zur präsenz- und tageslichtabhängigen Steuerung der Leuchten werden diese Beleuchtungsanlagen im Betrieb ca. 44-tausend kWh/Jahr Strom verbrauchen. Das entspricht einer CO₂-Emission von nur noch 25 Tonnen/Jahr, gegenüber den Bestandsanlagen.

5.4. Weitere Ausführungen zur Vorhabenbeschreibung
Zur Durchführung der Sanierungsmaßnahmen wurden die alten Beleuchtungsanlagen Anfang 2014 demontiert. Im Zuge weiterer Sanierungsmaßnahmen wird der Schulkomplex bis zu den Sommerferien 2015 umfangreich saniert. Dazu gehören neben den üblichen Renovierungsarbeiten, die Modernisierung der Heizungsanlagen, der Einbau von Lüftungsanlagen zur CO₂ Minderung in den Unterrichtsräumen, Fenstererneuerung und Dämmmaßnahmen der Fassaden zur Energieeinsparung und zur Reduzierung der CO₂-Emissionen. Im Jahr 2015 sollen dann in wenigen Wochen auch die neuen LED-Leuchten eingebaut werden. Neben der Herstellung einer Beleuchtungsanlage mit LED-Leuchten, werden ebenso Systeme zur Beleuchtungssteuerung in Abhängigkeit von Präsenz und Tageslichtanteilen eingebaut. Diese Systeme werden zusätzlich Elektroenergie und CO₂-Emissionen reduzieren.

5.5. Beschreibung der geplanten Beleuchtungsanlagen
Die Planung beinhaltet die komplette Beleuchtung des Objektes. In den Klassenräumen, Büros und ähnlichen Räumen werden direkt strahlende Deckenleuchten eingesetzt. In den Fluren, Treppenräumen und in den Nebenräumen ist der Einsatz von Wannenleuchten mit opalen Abdeckungen bzw. speziellen LED-Stripes vorgesehen. Im Bereich der Foyers und der WC-Räume sind Downlights geplant. Weitere Vorteile der LED-Beleuchtung sind neben den geringen Energieaufwendungen:

• kurze Einschaltzeiten bei automatischen Licht
  (1 Minute statt 10 Minuten für LS-Lampen)
• nahezu keine Dimmverluste
• keine Aufwärmzeiten (Sofortstart)
• hohe Schaltfestigkeit

Die Planung sieht in den einzelnen Bereichen folgende Beleuchtungsstärken vor:

• Fachkabinette, Büroräume, Bibliothek, Lehrerzimmer,
  Küche 500 lx
• Klassenräume, Seminarräumen 300 lx
• Aula/Mensa, Foyerbereiche 200 lx
• Treppenräume 150 lx
• Flure, WC, Personal 100 lx
• Technische Nebenräume 50 lx

Die Beleuchtungsstärken können auf Grund der Leuchtengrößen, insbesondere in kleinen Räumen nach oben abweichen. Die Beleuchtungsstärken beziehen sich auf die Wartungsbeleuchtungsstärke. Die tatsächlichen Beleuchtungsstärken der Neuanlage werden noch deutlich höher ausfallen. Die Schaltung der Leuchten erfolgt örtlich über Präsenzschalter. In den Fluren, Treppenräumen, Nebenräumen und WC-Räumen kommen Präsenzschalter zum vollautomatischen Schalten der Beleuchtung bei Präsenz und fehlendem Tageslicht zum Einsatz. In den Klassenräumen und Fachkabinetten werden ebenfalls Präsenzschalter eingesetzt. Die Schaltung soll hier jedoch halbautomatisch erfolgen (d.h. zusätzlich manueller Ein- bzw. Ausbefehl). Auf Grundlage dieses Präsenzmelderbetriebes ergibt sich die Energieeffizienzklasse A nach der Norm EN15232. Diese Klasse wird mit autark wirkenden Präsenzmeldern erzielt.

6. Erfolgsaussichten
Mit Unterstützung und Förderung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, durch die Initiative der Bauherrin, der Weimarer Wohnstätte GmbH und mit der Hilfe und Unterstützung aller Projektbeteiligten können bei der beschrieben Sanierung der Innenraumbeleuchtung des Schulcampus Weimar West, pro Jahr ca. 40 Tonnen CO₂ eingespart werden. Im geplanten Nutzungszeitraum der Investition von 20 Jahren summiert sich die CO₂-Einsparung auf ca. 800 Tonnen.

Zusätzliche Dokumente und Downloads

Typ	Bezeichnung	Datum	Dateityp	Dateigröße
WWS	CO2 Einsparung im Schulcampus	08.04.2015	PDF	740 KB