Untersuchung der Maßnahmenkombinationen mit denen unter verschiedenen Standort- und Nutzungsvoraussetzungen eine Plusenergieschule realisiert werden kann

Ziel des Projektes war es, die Definition und Machbarkeit von Plusenergieschulen zu untersuchen. Vom ehemaligen Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung wurde im Rahmen des Förderprogramms „Effizienzhaus Plus“ bereits eine Definition für den Plusenergiestandard entwickelt und mittels Modellvorhaben im Wohnungsbau nachgewiesen. Für Nichtwohngebäude gibt es noch keine Grundsatzuntersuchungen zum Plusenergiestandard. Daher wurde in einer Machbarkeitsstudie die Erreichbarkeit des Plusenergiestandards für Schulgebäude mit verschiedenen Standort- und Nutzungsvoraussetzungen untersucht und eine Definition und Berechnungsmethodik für Plusenergieschulen entwickelt.
In einer vorangestellten Recherche wurden alle wesentlichen Energiekennwerte von Niedrigstenergieschulen zusammengefasst. Darauf aufbauend wurden folgende Untersuchungen exemplarisch an drei Beispielschulen durchgeführt:  Berechnung des Energiebedarfs für Heizung, Lüftung, Warmwasserbereitung und Beleuchtung, Ermittlung des Nutzerstrombedarfs, Bestimmung der Potentiale zur Nutzung erneuerbarer Energien, Überprüfung der Definition und der Berechnungsmethodik sowie Abschätzung der Investitionskosten für den Plusenergiestandard.

Die Berechnungen zeigten, dass der Plusenergiestandard für alle drei Beispielschulen erreichbar wäre. Voraussetzung hierfür sind ein hoher Dämmstandard und effiziente Anlagentechnik in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage. Die Wärmeerzeugung muss zum Großteil auf Basis erneuerbarer Energieträger erfolgen. Hierfür kommen Geothermie in Verbindung mit einer Wärmepumpe, eine Biomasseheizung oder Fernwärme mit einem niedrigen Primärenergiefaktor in Frage. Die Umsetzung einer Plusenergieschule gelingt umso leichter je größer die Dachfläche und damit die Photovoltaikanlage bezogen auf die Nettogrundfläche der Schule ist.
Zusätzlich wurde der berechnete Energiebedarf nach EnEV mit dem gemessenen Energieverbrauch an tatsächlich realisierten Schulgebäuden gegenübergestellt. Der Bedarfs-Verbrauchsabgleich ergab hierbei einen deutlich geringeren Heizenergieverbrauch im Vergleich zum berechneten Bedarf.

Ein immer bedeutender Aspekt von Plusenergiegebäuden ist, wann Strom erzeugt und wann er bezogen wird. Aus diesem Grund wurde eine Lastganganalyse durchgeführt. Untersucht wurde einerseits der Eigennutzungsanteil des produzierten PV-Stroms, der für die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage entscheidend ist, andererseits die Bezugs- und Einspeisespitzen, um die Auswirkung auf das öffentliche Netz einschätzen zu können. Der Eigennutzungsanteil liegt trotz der Ferienzeiten durch die gute Korrelation von Strombedarf und PV-Stromerzeugung über dem von Einfamilienhäusern. Die Höhe des Eigennutzungsanteils von Plusenergieschulen hängt hierbei u.a. vom Versorgungskonzept ab. Um negative Auswirkungen von Stromspitzen auf das öffentliche Stromnetz zu minimieren, sollte ein intelligentes Lastmanagement für Plusenergieschulen entwickelt und eingesetzt werden.