Online-Exklusiv: Energiesparen auf dem Stundenplan
Im Rahmen der Initiative „ista macht Schule“ können sich Schüler ihr Engagement für mehr Energieeffizienz erstmals für das Abitur anrechnen lassen. Der Projektkurs ist eine von mehreren Unterrichtsaktivitäten, die in diesem Jahr an fünf Essener Schulen durchgeführt werden. Als Basis erhalten die Jugendlichen aktuelle Informationen zu den Energieverbräuchen in den Klassenräumen und Schulgebäuden. Bei der Umsetzung setzen die Beteiligten auf moderne Messtechnik sowie ein umfassendes pädagogisches Konzept.
Großes Aufsehen gab es im Juli dieses Jahres im Gymnasium Essen-Überruhr. Eine Gruppe von Oberstufenschülern erhielt Besuch von hochrangigen Vertretern aus Politik und Wirtschaft, darunter Essens Oberbürgermeister Thomas Kufen, die Bundestagsabgeordneten Prof. Gereon Wolters und Matthias Hauer sowie der CEO des Energiedienstleisters ista Thomas Zinnöcker. Der Grund für das Zusammentreffen war der Startschuss für einen bundesweit einmaligen Kurs zum Thema Energieeffizienz.
Im Rahmen des Projektkurses „GEÜ goes green“, der sich über ein gesamtes Schuljahr erstreckt, analysieren die Schüler, wie an ihrer Schule Energie eingespart werden kann. Unterstützung erhalten sie dabei von dem in Essen ansässigen Energiedienstleiser, der das Gymnasium mit digitaler Messtechnik und einem Energie-Check-Display ausgestattet hat. Die Schüler erhalten so einen genauen Überblick über die aktuellen Energieverbräuche.
Auf dieser Basis werden in dem Projektkurs etwa eine Bestandsaufnahme der Schulgebäude im Hinblick auf Energieeinsparpotenziale durchgeführt, weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz erarbeitet sowie eine Kampagne zur Veränderung des Nutzerverhaltens entwickelt. Das Besondere hierbei: Die teilnehmenden Schüler können den Kurs in die Gesamtwertung der Abiturnote einbringen.
Verbrauchstransparenz trifft Pädagogik
Auf diese Weise nimmt das Gymnasium – in dem über 100 Lehrpersonen fast 1.100 Schüler unterrichten – eine bundesweite Vorreiterrolle ein. Die UNESCO-Projektschule war zuvor von der Stadt Essen und dem Energiedienstleister als Pilotobjekt für das gemeinsame Projekt „ista macht Schule“ ausgewählt worden. Dieses soll Essener Schulen zu mehr Energie- und Verbrauchstransparenz verhelfen und so den Schülern die aktive Teilhabe an der Energiewende ermöglichen. Die Maßnahme ist eines von 300 Nachhaltigkeitsprojekten, welche die Ruhrmetropole derzeit „Grüne Hauptstadt Europas“ (s. Infokasten) durchführt.
„Mit unserem Beitrag möchten wir die Schüler für die Themen Energieverbrauch, Energieeffizienz und Klimaschutz sensibilisieren“, erläutert Katharina Kemler, die Projektverantwortliche bei ista. „Dementsprechend haben wir nicht nur die technischen Voraussetzungen für mehr Verbrauchstransparenz in den Schulen geschaffen, sondern auch begleitende Unterrichtseinheiten entwickelt, die wichtiges Hintergrundwissen vermitteln.“
Erstausstattung für das Gymnasium Essen-Überruhr
Bei der Auswahl des Gymnasiums Essen-Überruhr als Pilotobjekt spielte unter anderem eine Rolle, dass die Schule für ein öffentliches Gebäude einen hohen energetischen Standard aufweist. So wurde die Einrichtung etwa im Jahr 2012 um einen als Passivhaus ausgeführten Neubau ergänzt. Hier befinden sich der naturwissenschaftliche Trakt sowie der Musikbereich, Kunsträume und eine Mensa für den Ganztagsbetrieb. Die Energieversorgung des Baukörpers erfolgt über ein Blockheizkraftwerk.
Inklusive des Neubaus verfügt das Gymnasium damit über vier Unterrichtsgebäude sowie eine etwas entfernt liegende Turnhalle. Der Gasverbrauch der Einrichtung belief sich in der Heizperiode 2015/2016 auf fast 740.000 kWh, der Wasserverbrauch auf rund 2300 m3. Pro Person und Jahr wurden im Durchschnitt etwa 616 kWh Gas sowie fast 2 m3 Wasser benötigt.
„Um die Verbrauchswerte exakt erfassen zu können, haben wir zunächst ein individuelles Messkonzept für die Schule entwickelt. Dies erforderte eine Vor-Ort-Begehung der Einrichtung sowie eine umfangreiche Datenaufnahme – etwa bezüglich der Strangverläufe oder der Anzahl von Heizkörpern“, erklärt Kemler. „Dabei haben wir insbesondere die Räumlichkeiten ausgewählt, in denen die Schüler das Heizverhalten verantworten. So wurden etwa die Klassenzimmer mit insgesamt 142 Heizkostenverteilern ausgerüstet, doch auch im Lehrerzimmer werden die Energieverbräuche gemessen. Darüber hinaus erfassen wir die Verbrauchswerte in den Treppenhäusern, deren Heizkörper am gleichen Heizstrang wie die Lernräume angeschlossen sind, um den Schülern exakte Messergebnisse zu liefern.“
Parallel dazu sorgen 20 Wärmemengenzähler für die Vorerfassung der Verbräuche in den fünf Gebäuden. Dabei wurden auch die Lüftungsanlagen für die Turnhalle sowie die gesamte Warmwasserbereitung berücksichtigt. Baukörper mit verschiedenen Flügeln erhielten zudem einen Vorerfassungszähler pro Heizstrang.
Vier weitere Schulen beteiligt
Als weitere Teilnehmer für das Nachhaltigkeitsprojekt konnten die Gesamtschule Holsterhausen, das Leibniz-Gymnasium in Altenessen, das Mädchengymnasium Essen-Borbeck und das Theodor-Heuss-Gymnasium in Kettwig gewonnen werden. Auf diese Weise sind sämtliche Himmelsrichtungen der Ruhrmetropole vertreten. Die Einrichtungen wurden ebenfalls mit großformatigen Displays sowie – auf der Basis eines maßgeschneiderten Messkonzepts – für die Verbrauchserfassung ausgestattet.
Gleichzeitig erörtern die Schüler auch hier im Unterricht, in Workshops oder Projektkursen, wie sich die Energieeffizienz eines Klassenraums oder der Schule insgesamt durch einfache Maßnahmen optimieren lässt. Hierfür erarbeitete das Unternehmen gemeinsam mit den Lehrerkollegien sowie den Klimaschutzmanagern der Stadt Essen ein individuelles pädagogisches Konzept für die Sekundarstufe I und II, auf dessen Basis die Lehrerschaft das Projekt begleitet. Darüber hinaus wurden die Klassenräume mit Postern ausgestattet, die grundlegende Informationen zum Projekt sowie erste Energiespartipps für den Schulalltag vermitteln.
Umsetzung mit Moderner Messtechnik
Aufseiten der Messtechnik kommen in den Schulen zwei bewährte Systeme zum Einsatz. So nutzt der Energiedienstleister für die Heizkostenverteiler und Wärmezähler vornehmlich die vom unternehmenseigenen Energiedatenmanagement bekannte Funktechnologie zur Verbrauchsablesung. Dabei wird in regelmäßigen Abständen ein kabelloses Netzwerk aufgebaut, über das die funkfähigen Verteilgeräte die erfassten Daten an eine zentrale Kommunikationseinheit senden. Diese überträgt die Verbrauchswerte per GPRS an das Rechenzentrum.
Die in den Kellerräumen des Gymnasiums Essen-Überruhr installierten Wärmemengenzähler können aufgrund baulicher Gegebenheiten nicht per Funk ausgelesen werden. Daher wurden die Komponenten in ein kabelgebundenes M-Bus-Netzwerk integriert, das mit einem Modem ausgestattet ist. Dieses leitet die Verbrauchsdaten der Zähler an die ista-Server weiter.
Hier werden die Daten aus der Vorerfassung sowie von den Heizkostenverteilern zusammengeführt, aufbereitet und anschließend auf einen eigens für das Schulprojekt programmierten Webserver übertragen. Die Inhalte des Portals können die Schüler jederzeit über die Infoscreens sowie ein mobiles Klassenportal einsehen. Angezeigt werden etwa ein Überblick über die Verbräuche der einzelnen Schulgebäude, ein Ranking der Klassenräume sowie Tweets zur Grünen Hauptstadt Essen.
Optimierungsbedarf im Anlagenbereich
Im Zuge der messtechnischen Ausstattung wurde deutlich, dass in den Einrichtungen noch weitere, große Energieeinsparpotenziale vorhanden sind. „Bei der Begehung einer Schule ist uns beispielsweise aufgefallen, dass es im Heizungskeller ungewöhnlich warm war“, berichtet Kemler. „Der Grund hierfür waren nicht isolierte Rohrleitungen, die für erhebliche Energieverluste gesorgt haben. An anderer Stelle gab es hocheffiziente Lüftungsanlagen, die als zentrale Wärmequelle für die Schulgebäude fungieren sollten. Wegen eines Systemfehlers waren diese aber den ganzen Winter über nicht in Betrieb, sodass die Heizkörper in den Räumen anstelle der Grunderwärmung die gesamte Heizlast tragen mussten. In einer weiteren Schule lief die Heizungsanlage auch am Wochenende mit voller Leistung, sodass leere Klassenräume beheizt wurden. Diese energetischen Problemfelder wären ohne die detaillierte Analyse der Einrichtungen und die zusätzliche Messtechnik gar nicht aufgefallen.“
Fazit und Ausblick
Das von der Stadt Essen und dem Energiedienstleister durchgeführte Projekt „ista macht Schule“ versetzt Schüler in die Lage, aktiv Energie einzusparen und so einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Die Aussicht auf Energieeinsparungen sowie die große Begeisterung, mit der sich die Jugendlichen engagieren, führt dabei auch zu großer Zufriedenheit bei den Schulleitungen. Darüber hinaus konnten durch die Maßnahme bisher unentdeckte Energieverluste sowie Möglichkeiten zur Optimierung der Wärmeversorgung identifiziert werden.
Aufgrund des großen Erfolgs in Essen plant das Unternehmen daher, das Projekt langfristig auch bundesweit umzusetzen. In Kooperation mit weiteren Partnern sollen weitere Schulen von den bereits bestehenden Konzepten profitieren. Gleichzeitig ist die Maßnahme auf sämtliche andere öffentliche Gebäude übertragbar. Durch moderne Messtechnik in Kombination mit entsprechenden Fortbildungsangeboten könnten auch hier die Mitarbeiter zum Energiesparen motiviert werden.
Film zum Projektauftakt
(https://inside.ista.com/de/projekte/energieeffizienz-in-der-schule/ )
Essen 2017 – Grüne Hauptstadt Europas
Essen ist die grünste Stadt in Nordrhein-Westfalen und die drittgrünste in Deutschland. Durch das Stadtgebiet mit über 700 Grünanlagen und rund 1750 ha Wald zieht sich fast 300 km Radweg. Diese und weitere Eigenschaften haben dafür gesorgt, dass die Ruhrmetropole im Jahr 2017 den Titel „Grüne Hauptstadt Europas“ tragen darf.
Die Auszeichnung wird von der Europäischen Kommission an Städte vergeben, die über hohe Umweltstandards verfügen und sich für Umweltschutz und eine nachhaltige Entwicklung einsetzen. Die Gewinnerstadt hat dabei eine Vorbildfunktion für andere Städte.
Als diesjähriger Titelträger hat sich Essen daher zum Ziel gesetzt zu zeigen, was auf kommunaler Ebene in Sachen Umwelt- und Klimaschutz möglich ist. Die 300 Nachhaltigkeitsprojekte befassen sich mit Themen wie etwa Car-Sharing und Radverkehr, die Flüsse Emscher und Ruhr, öffentliche Parkanlagen und Grünflächen, ein verantwortungsbewusstes Konsumverhalten sowie die Sensibilisierung für Nachhaltigkeit und Umweltschutz.
