Sachverhalt:

1. Allgemeiner Überblick Energiemanagement

1.1  Energiemanagement für die städtischen Gebäude der Stadt Hildesheim

In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt des städtischen Energiemanagements hauptsächlich in der Energiebeschaffung, der Abrechnung und der Berichterstattung über die Verbrauchssituation. Vor allem durch die aktuellen gesetzlichen Vorgaben und die politischen Zielsetzungen gehen die Anforderungen heute darüber weit hinaus. Der Klimawandel und die steigenden Energiekosten bedingen, dass das Energiemanagement sich insbesondere darauf konzentriert, den Energiebedarf zu senken und auf erneuerbare Energien zu verlagern. Das Energiemanagement wird daher vermehrt zur Beratung in eigenen Bauprojekten herangezogen und entwickelt Strategiepläne und Maßnahmen für die Zielerreichung des klimaneutralen Gebäudebetriebs. Mit der vor einem Jahr erfolgten Wiederbesetzung der Stelle Energiemanagement sowie der Einrichtung einer weiteren Stelle wird angestrebt, den Anforderungen des Energiemanagements für den städtischen Gebäudebestand besser entsprechen zu können.

1.2  Gesetzliche Anforderung

Die gesetzlichen Vorgaben der letzten zwei bis drei Jahre im Bereich Klimaschutz formulieren ambitionierte Zielsetzungen, welche für die Kommunen einen erheblichen Planungs- und Umsetzungsbedarf nach sich ziehen und erhebliche personelle und finanzielle Ressourcen erfordern.

Im Fokus steht das Niedersächsisches Klimagesetz (NKlimaG). Hier wird gefordert, dass der Gebäudebestand bis 2040 klimaneutral zu betreiben ist. Als Zwischenziel sind CO2-Einsparungen von 75 % bis 2030 und 90 % bis 2035 gegenüber dem Basisjahr 1990 definiert. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Instrumente, wie der verpflichtende Energiebericht, der alle drei Jahre zu veröffentlichen ist, herangezogen. Die Anforderungen an die Gebäudehülle werden für den Neubau sowie bei Sanierungen nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) definiert. Neu ist, dass seit 2024 das GEG Anforderungen an die Heizungsanlagen im Bestand stellt. Hier sind die Anforderungen beim Austausch verschärft worden, so dass die 65 % – erneuerbare Energie-Regel mit Festlegung des kommunalen Wärmeplans einzuhalten ist. Heizungsanlagen, die älter als dreißig Jahre sind, unterliegen der Austauschpflicht. Weiterhin wird eine Gebäudeleittechnik sowie ein Energiemanagement der Klasse B für jedes Gebäude mit einer installierten Leistung für Heizung und Lüftung größer 290 kW gefordert.

1.3  Energiebericht

Als Grundlage eines gezielten Energiemanagements ist zunächst die detaillierte Kenntnis über die vorliegende Verbrauchssituation erforderlich. Mit einer solchen Datenbasis wird der schrittweise Erfolg ergriffener Maßnahmen zur Erreichung der gesteckten Zielsetzungen messbar. Die Erarbeitung eines entsprechenden Berichts machte jüngst den Arbeitsschwerpunkt der Stelle Energiemanagement aus.

Mit dem NKlimaG wurden die Kommunen in 2023 erstmals dazu verpflichtet, die Energieverbräuche und Energiekosten in Form eines Energieberichts transparent und öffentlich zur Verfügung zu stellen. Der Energiebericht ist verpflichtend alle drei Jahre zu veröffentlichen, der nächste Pflichttermin ist der 31.12.2026. Da der Bericht wichtig für das Energiecontrolling ist, wird eine jährliche Veröffentlichung angestrebt. In 2023 wurde seitens des Energiemanagements noch eine umfangreiche Excel-Tabelle eigenständig erfasst und programmiert, da eine entsprechende Fachsoftware noch nicht vorhanden war. Die Bearbeitungszeit bis zur Veröffentlichung hatte mehr als drei Monate Zeit in Anspruch genommen. Der Bericht ist seit Beginn des Jahres unter www.stadt-hildesheim.de/energiebericht veröffentlicht. Derzeit befindet sich eine neue Facility Management-Software mit einem entsprechenden Fachmodul für das Energiemanagement im Aufbau. Bei der Ersterstellung des Berichts mit der neuen Software fällt für die Datenumstellung und die Vollerfassung  ein mehrmonatiger Bearbeitungszeitraum an, während in den Folgejahren die Datenanalyse der Verbrauchsdaten dann deutlich weniger Zeit in Anspruch nehmen wird.

Mittels der für den Bericht generierten Daten können die energetisch ineffizientesten Gebäude identifiziert und näher analysiert werden.

2. Strategie zur Senkung des CO2-Ausstoßes (kurz CO2-Strategie)

Die Entwicklung eines strategischen Vorgehens zur Senkung des CO2-Ausstoßes bei den städtischen Hochbauten stellt gegenwärtig die größte Herausforderung für die Stelle Energiemanagement dar. Hierbei sind nahezu 200 kommunale Hochbauobjekte einzubeziehen. Neben den bereits dargestellten gesetzlichen Vorgaben und Zielsetzungen, sind u. a. die individuellen baulichen Gegebenheiten sowie die einsetzbaren Ressourcen zur Umsetzung von geeigneten Maßnahmen zu berücksichtigen. Insbesondere mit der Recherche von best-practice-Lösungen im Bereich der kommunalen Gebäudenutzung wurden Maßnahmen gesucht, die geeignet erscheinen den CO2-Ausstoß wirkungsvoll zu senken und dabei die Relation zwischen Aufwand und Wirkung im Blick zu behalten. Hierbei wurden u. a. die Handlungsfelder „Energetische Sanierung der Gebäudehülle“, „Beschaffung regenerativ erzeugter Energie“ oder „Einsatz von LED-Technik“ näher betrachtet. Als besonders vielversprechend rückten die Themenbereiche „Wärmeversorgung der kommunalen Liegenschaften“ sowie „PV-Anlagen und Strombilanzkreismodel“ in den Fokus.

2.1  Energetische Sanierung der Gebäudehülle

Die energetische Sanierung der Gebäudehülle würde bei den städtischen Gebäuden der Stadt Hildesheim große Potentiale bei der Senkung des Energiebedarfs bieten. Der Gebäudebestand wurde zu einem großen Teil in den Sechziger- und Siebziger Jahren errichtet. Zwar wurden die Fenster seitdem bereits getauscht und ein Teil der Dachflächen intensiver gedämmt, doch sind bisher nur wenige Fassadenflächen nachträglich gedämmt worden. Der Dämmstandard erfüllt in vielen Fällen nicht den heutigen Ansprüchen. Der Maßnahmenbedarf würde in vielen Fällen allerdings so umfangreich ausfallen, dass es vom Bauablauf sinnvoll wäre, diese in einzelne Kernsanierungsmaßnahem zu integrieren. Mit der Vorlage 22/344 wurde dargestellt, dass nach dem Gebäudelebenszyklus erforderliche Kernsanierungen zur Anpassung der Gebäude an den Stand der Technik und der Nutzungsanforderungen weitestgehend ausgeblieben und somit nachzuholen sind. Die Vornahme zahlreicher Kernsanierungen ist allerdings sehr zeitaufwendig und kostenintensiv, so dass damit zu rechnen ist, dass entsprechende Maßnahmen weiterhin nur nach entsprechender Haushaltslage vorgenommen werden können.

Energetische Sanierungen der Gebäudehüllen sollten kurzfristig somit zunächst nur bei extremen Mängeln oder im Rahmen von zustandsbedingten Sanierungsmaßnahmen vorgenommen werden. Ansonsten sollten sie als Bestandteil von Kernsanierungsvorhaben einzelner Gebäude gesehen werden, die über einen sehr langen Zeitraum vorzunehmen sind. Entsprechende Maßnahmen konnten in den letzten Jahren nur vereinzelt vorgenommen werden. Derzeit befindet sich die Kernsanierung und der Umbau der kleinen Sporthalle der Robert-Bosch-Gesamtschule (RBG) zu einer Multifunktionshalle in der Umsetzung. Weitere Maßnahmen werden für die große Sporthalle der RBG, die Grundschule (GS) Himmelsthür, das Kinder- und Jugendhaus Drispenstedt oder die GS Neuhof entwickelt.

Grundsätzlich sollten im Rahmen der CO2-Strategie allerdings Maßnahmen, die schneller umsetzbar sind, die keinen allzu großen Baubedarf nach sich ziehen und den Gebäudebetrieb nicht zu sehr einschränken in Betracht gezogen werden.

2.2  Einsatz von LED-Technik

Die Umstellung der Gebäudebeleuchtung auf LED-Technik ist ein einfaches Mittel, um Einsparungen beim Stromverbrauch zu erzielen. In vielen Gebäuden erfolgte bereits zumindest in Teilbereichen eine Umrüstung. Hierfür wurden auch Förderprogramme in Anspruch genommen. Derzeit wird ein Kataster aufgebaut, aus dem hervorgeht, in welchen Gebäuden und in welchen Räumen bereits LED-Leuchten eingesetzt werden. Da, wo dieses noch nicht erfolgt ist, wird kurzfristig gezielt nachgerüstet. Es ist allerdings damit zu rechnen, dass die Kosten teilweise recht hoch liegen werden, da nicht alle Leuchtkörper umgerüstet werden können und deshalb zu ersetzen sind. Hierbei kann es z. B. häufiger dazu kommen, dass ganze Abhangdecken in diesem Zuge zu erneuern sind.

2.3  Wärmeversorgung der kommunalen Liegenschaften

Wie zu erwarten, verdeutlicht der Energiebericht 2022, dass die kommunalen Gebäude der Stadt Hildesheim zum Großteil mit fossilen Energieträgern beheizt werden. 77,9 % des Wärmebedarfs werden mit Erdgas gedeckt, 13,7 % mit Heizöl und 8,1 % mit Fernwärme. Der Rest mit unter 1 % wird mit Flüssiggas beheizt. Neben den Zielen des NKlimaG macht das Alter der Heizungsanlagen (im Durchschnitt älter als zwanzig Jahre) es erforderlich, dass eine Strategie zum Heizungswechsel herbeigeführt wird.

2.3.1        Fernwärme

Die Fernwärme wird nach dem GEG als klimagerechte Beheizungsform eingestuft. Der Anschluss an das Fernwärmenetz stellt den einfachsten Weg dar, auf einen CO2-armen Energieträger umzustellen. Derzeit wird der Wärmebedarf der städtischen Gebäude zu 8,1 % mit Fernwärme gedeckt. Weitestgehend sind alle Liegenschaften, die durch das bestehende Fernwärmenetz versorgt werden können, auch bereits angeschlossen. Mit dem nächsten Erweiterungsschritt des Netzes wird mit der RBG der größte städtische Energieverbraucher angeschlossen. Entsprechende vertragliche Vereinbarungen sind bereits geschlossen. Ggf. kann mit dem Goethegymnasium, um das Jahr 2030, ein weiterer Großverbraucher folgen. Ob und welche Liegenschaften zukünftig angeschlossen werden können, hängt davon ab, wo im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung eine Erweiterung des Fernwärmenetzes vorgenommen wird. Ein Ausbauplan bis zum Jahr 2032 ist auf der Homepage der EVI Energieversorgung Hildesheim GmbH & Co. KG (EVI) einsehbar. Es ist vorgesehen, entsprechend des Netzausbaus städtische Gebäude schnellst möglich anzuschließen.

2.3.2        Wärmepumpen und Wärmepumpen in Hybridbetrieb – PV unterstützt

Der Einsatz von Wärmepumpen wird nach dem GEG als klimagerechte Beheizungsform eingestuft. Eine Vielzahl der kommunalen Gebäude Hildesheims liegt außerhalb des Stadtkerns, wo zumindest in naher Zukunft kein Aufbau eines Fernwärmenetzes angedacht ist. Hier erweist sich die Beheizung mittels Wärmepumpe ggf. auch im Hybridbetrieb als geeignete Option.

Gebäude mit einem geringen Wärmebedarf aufgrund einer bereits gut gedämmten Gebäudehülle oder einer geringen zu beheizenden Fläche können vollständig mittels einer Wärmepumpe betrieben werden. Die Wärmepumpe wird anhand des tatsächlichen Wärmebedarfs dimensioniert. Mit der bedarfsgerechten Dimensionierung wird gewährleistet, dass die Pumpe im Betrieb effizient eingesetzt werden kann. Kleinere Gebäude sind z. B. Kinder- und Jugendhäuser oder kleinere Kitas. Für unsanierte Gebäude besteht die Möglichkeit, die Wärmepumpe im Hybridsystem zu betreiben, d. h. die Wärmepumpe übernimmt den Großteil der Bereitstellung der Wärme (mindestens 65 %). Das hat den Vorteil, dass bei Leistungsspitzen die bereits bestehende fossile Heizungsanlage zugeschaltet werden kann, um die Differenz zur Solltemperatur zu kompensieren. Die Hybrid-Heizung wird insbesondere für Liegenschaften in Frage kommen, wo die Sanierung der Gebäudehülle kurzfristig nicht umsetzbar ist. Um eine Überdimensionierung der Wärmepumpe zu vermeiden, wird im Planungsprozess der zukünftige Wärmebedarf des vollständig sanierten Gebäudes simuliert. Nach Abschluss der Sanierung der Gebäudehülle bei größeren Gebäuden ist der Betrieb von Hybrid auf 100 % Wärmepumpe umzustellen. Damit der Anteil des benötigten Stroms der Wärmepumpe ebenfalls regenerativ erzeugt wird, wird empfohlen PV-Anlagen auf diesen Gebäuden zu installieren. Dies trägt ebenfalls dazu bei, dass die Betriebskosten der Wärmepumpe gering bleiben.

Ein Hybridbetrieb ist ggf. in der Lage die Abhängigkeit von einer alleinigen Stromversorgung zu senken und kann somit vorerst die Versorgungssicherheit erhöhen. Mit der Sporthalle der GS Himmelsthür wird derzeit das erste städtische Gebäude in Hildesheim mit einer Wärmepumpe ausgestattet. Des Weiteren wird an der GS Neuhof der Einsatz einer Wärmepumpe im Hybridbetrieb mit PV-Unterstützung geplant und an der GS Himmelsthür die Ausrüstung des Gebäudes mit einer Wärmepumpe nach erfolgter energetischer Sanierung. Beide Vorhaben sollen als Referenzen für die Ermittlung aller erforderlichen Maßnahmen und der vollständigen Kosten dienen. Neben der Installation von Wärmepumpe und PV-Modulen ist mit erheblichen Begleitmaßnahmen wie z. B. Erneuerung der Hausanschlüsse, Erneuerung von Teilen der Elektroausstattung oder der Steuerungs- und Regelungstechnik zu rechnen. Die Priorität für die Ausstattung der Gebäude mit der Wärmepumpentechnik soll sich u. a. aus dem energetischen Gesamtzustand des Gebäudes sowie des Alters und des Ausfallrisikos der vorhandenen Heizungsanlagen herleiten.

2.3.3        Einzelraumtemperaturregelung

Aufgrund positiver Erfahrung an der GS Alter Markt und Teilen des Rathauses mit einer Einzelraumtemperatursteuerung, ist eine Marktanalyse durchgeführt worden. Durch die Sanierungsmaßnahmen und der Einzelraumtemperatursteuerung konnten im Durchschnitt 10 bis 20 % Energieeinsparung geniert werden. Die Marktrecherche ergab, dass die neusten Systeme ohne Verkabelung auskommen, da in den Thermostatköpfen eine Sensorik eingebaut ist, um bei Fensteröffnung das Ventil verschließen zu können. Zusätzlich kann die Präsenz mittels Sensorik erkannt werden kann, um zusätzliche Energie einzusparen, wenn Raumnutzende unerwartet nicht kommen, z. B. bei Homeoffice oder Krankheit. Dadurch, dass alle Sensorik im Heizungsthermostaten verbaut ist, verringert sich der Inbetriebnahmeprozess. Bei einer Einsparung von 10 % amortisieren sich die Investitionskosten in einem Zeitraum von weniger als vier Jahren. Ziel ist es zeitnah für drei Schulen (Umsetzung 2024/ 2025) sowie für ein zukünftig geplantes Roll-Out eine europaweite Ausschreibung durchzuführen, so dass zukünftig alle Liegenschaften zentral mit einer Software gesteuert werden können und mit den intelligenten Thermostaten effektiv zum Klimaziel beitragen können.

2.4  PV-Anlagen & Strombilanzkreismodell

2.4.1        Derzeitiger Sachstand

In den Jahren 2010/2011 sind sieben Verpachtungsverträge abgeschlossen worden, bei denen Investoren auf den kommunalen Dächern PV-Anlagen für die 100 % Netzeinspeisung errichtet haben und pro m² eine Dachpacht an die Stadt entrichten. Eine weitere Anlage auf verpachteten Liegenschaften ist die PV-Anlage auf der JoWiese. Die Betreibenden der Schwimmhalle Himmelsthür planen ebenfalls eine PV-Anlage zu errichten. Die Neubauten der Dreifeldhalle in der Greifswalder Straße und der Sporthalle Regelschule (RS) Himmelsthür wurden bereits in der Bauphase mit PV-Anlagen ausgestattet. Die PV-Anlagen am Bauhof und der Freiwilligen Feuerwehr (FFW) Neuhof sind separat durch die Verwaltung errichtet worden und sind dieses Jahr in Betrieb genommen worden. Derzeit befinden sich PV-Anlagen am Scharnhorstgymnasium sowie dem Bildungscampus in Planung.

2.4.2        Entwicklung einer PV-Strategie

Der Eigenverbrauch von mittels PV-Anlagen erzeugten Stroms ist derzeit die mit Abstand wirtschaftlichste Verwendung dieser Technik. Die Montage einer dem jeweiligen Strombedarf entsprechend dimensionierten PV-Anlage an jedem Gebäude wäre somit der sinnvollste Einsatz. Die Schwierigkeit ist es im Bestand geeignete Dachflächen, aufgrund der Statik und dem allgemeinen Dachzustand, ausfindig zu machen. Weiterhin sind technische Auslegungen und Überprüfungen der Elektroanlage durch Elektriker notwendig, um eine PV-Anlage im Bestand errichten zu können. Oftmals ist der Strombedarf am höchsten, wenn die Dachfläche ungeeignet ist und umgekehrt die Dachfläche geeignet während der Strombedarf klein ist. Aufgrund dieser Aspekte ist es das Ziel einen Strombilanzkreis für die kommunalen Liegenschaften einzurichten. Hierbei werden Liegenschaften ohne PV-Anlagen von dem Überschussstrom aus Liegenschaften mit PV-Anlagen verrechnet. Das heißt der Energieversorger muss ein neues Abrechnungssystem bereitstellen, um im fünfzehn Minuten Takt ermitteln zu können, wie viel erzeugter Strom über das Netz anderen kommunalen Liegenschaften gutgeschrieben werden müssen. Hierfür werden ggf. neue Zähler als geringfügige Investition notwendig. Die Stromkosten reduzieren sich damit erheblich für die Stadt, da lediglich Netzentgelte und Stromsteuern für den über das Netz bereitgestellten Strom zu entrichten sind. Mit der Einführung eines Strombilanzkreismodells kann die PV-Strategie dahingehend gestaltet werden, dass Neubauten sowie große Bestandsdächer unabhängig von ihrem eigenen Strombedarf mit der maximalen PV-Leistung ausgestattet werden können, so dass am Ende nur eine geringere Anzahl an PV-Anlagen bei gleichzeitig größerer PV-Leistung zu errichten ist. Vorstellbar ist z. B., dass auf den Dachflächen des zukünftigen Gefahrenabwehrzentrums (GAZ) oder der großen Sporthalle der RBG PV-Großanlagen errichtet werden, die über einen Bilanzierungskreis auch zahlreiche weitere städtische Gebäude mit regenerativen Strom versorgen. Bilanzierungskreismodelle sind u. a. bereits in den Kommunen Main-Taunus Kreis, Landkreis Rostock und der Stadt Eisenach umgesetzt worden. Die Einführung eines Strombilanzkreismodells ist als Leistungsbestimmungsrecht in der nächsten Stromausschreibung ab dem Lieferjahr 2026 zu betiteln. Erste Gespräche sind mit der EVI als lokalem Energieversorger geführt worden. Grundsätzlich können aber auch andere Stromlieferanten mit der Einführung eines Strombilanzkreismodells beauftragt werden.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Netzbetreiber abklären muss, wie bei dem Zubau von PV-Flächen die Netzverträglichkeit gegeben ist. Je nach Leistung kann es zu Netzbegrenzungen kommen. Eine angemeldete PV-Leistung kann seitens des Netzbetreibers daher nur noch drei Monate reserviert werden. Ein Strombilanzkreismodell kann also nur Sinn machen, wenn bei Bedarf auch der Netzausbau kontinuierlich fortgeführt wird.

Mit der EVI wurden auch erste Gespräche über ein mögliches gemeinsames Pilotprojekt geführt, bei dem viele Aspekte der CO2-Reduzierung exemplarisch Berücksichtigung finden können. Ziel wäre es am städtischen Bauhof ein Gesamtpaket aus Erweiterung der PV-Anlage, Erweiterung der Ladeinfrastruktur für E-Fahrzeuge, Errichtung eines neuen Trafos sowie die Einführung des Strombilanzkreismodells mit ggf. kombinierten Pachtmodell der PV-Anlage zu entwickeln und wirtschaftlich zu bewerten. Hierbei soll auch die Wirtschaftlichkeit von einem Eigentums- und einem Pachtmodell verglichen werden und Rückschlüsse auf eine mögliche Beschleunigung des Zubaus an PV-Flächen gezogen werden. Bzgl. des Vorhabens sind weitere Gespräche mit der EVI angesetzt. Auch sind vergaberechtliche Aspekte zu klären.

Alternativ zu dem Bilanzkreismodell wird geprüft, ob PV-Anlagen von externen Unternehmen auf den städtischen Dächern errichtet und betrieben werden können und der Stadt der produzierte Strom zum Eigenverbrauch verkauft werden könnte. Hierzu müsste ein entsprechender Stromliefervertrag ausgeschrieben werden. Die Wirtschaftlichkeit würde für die Stadt vermutlich geringer ausfallen, doch könnte der Zubau an PV-Anlagen ggf. beschleunigt werden.

2.5  Energiebeschaffung

Benötigte Energie, die nicht im Rahmen der dargestellten Maßnahmen regenerativ erzeugt werden kann ist auf dem Markt als CO2-freies Produkt einzukaufen.

Beschlussvorschlag:

Die beschriebenen Maßnahmen werden weiterverfolgt und planerisch vertieft. Die Umsetzung entsprechender Baumaßnahmen erfolgt über die Berücksichtigung im jeweiligen Haushaltsplan. Das PV-Strombilanz-Pilotprojekt wird mit der EVI Energieversorgung Hildesheim GmbH & Co. KG (EVI) weiterentwickelt.

Im 1. Quartal 2025 wird ein Bericht bzw. eine notwendige Beschlussfassung vorlgelegt.

Anlagen:

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