Energiekonzepte für Sporthallen

Sporthallen haben einen großen Bruttorauminhalt sowie große Dach- und Fassadenflächen (sog. Energiebezugsflächen) – und sie werden, etwa im Gegensatz zu Lagerhallen, von Menschen intensiv und mit spezifischen Anforderungen genutzt. Anhand dieser Parameter ist bereits klar, dass das Thema Energieeffizienz bei Sporthallen kein Selbstläufer sein kann. Im Zuge gesellschaftlicher Trends und politischer Entwicklungen müssen jegliche Bauwerke immer bessere energetische Werte vorweisen, z. B. mit Blick auf den Energieausweis bzw. die Energieeinsparverordnung (EnEV 2009). Vordringlich aber generieren die Hallen Betriebskosten, die die Etats der Kommunen und Vereine belasten. Unter den Energieträgern überwiegen hierbei Strom und Wärme deutlich das Wasser, wobei Lüftung und Licht deutlich größere Anteile als die Heizung einnehmen.

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Somit ist jedermann daran gelegen, Sporthallen möglichst energieeffizient zu bauen und zu betreiben. In der Praxis stellt sich die Thematik indessen kompliziert dar. Angesichts eines großen Anteils von Bestandsbauten, die mitunter Jahrzehnte alt sind, wobei auch noch Hallen aus den 1980er Jahren kaum heutigen Maßstäben gerecht werden, stellt sich sehr oft die Frage, ob Modernisierungen, Teilsanierungen oder umfassendere Maßnahmen wirtschaftlich sinnvoll sind, oder ob sich in der langfristigen Betrachtung doch eher der Neubau lohnt. Freilich spielen hier schon demografische Faktoren entscheidend mit hinein, denn es muss auch geklärt sein, welcher Bedarf in wie vielen Jahren überhaupt herrschen wird.

In vielen Fällen mag die Analyse durch ein Sachverständigen-Büro ergeben, dass etwa der Heizkessel veraltet ist. Doch bleibt es selten bei einer so simplen Feststellung. Meistens werden auch gleich aus heutiger Sicht unnötige Energiebrücken dokumentiert, so in Fensterspalten oder generell durch nicht gedämmte Fassaden. Fachingenieure arbeiten mit einem Sortiment von Bezugsgrößen, anhand derer sich die Profile von Gebäuden sehr präzise bestimmen lassen. Bedeutende Parameter hierbei sind etwa der Primärenergiebedarf pro Quadratmeter und die installierte Leistung der Anlagen, die dem tatsächlichen Verbrauch gegenübergestellt werden kann. Diese Betrachtung offenbart bei manch einer Halle ein nicht stimmiges Konzept – bzw. eines, das möglicherweise erst über die Jahre durch unsachgemäße Handhabung oder aber durch die Änderungen im Nutzungsverhalten unstimmig wurde.

Die Untersuchung eines Gebäudes umfasst allgemeine Gebäudedaten, die Energiebezugsdaten, Bauphysik, Anlagen- und Haustechnik (HT), Warmwasserbereitung, Lüftungsanlagen (L), Beleuchtung (B), sonstige elektrische Anlagen, Heiztechnik und Warmwasserpumpen (HT,HH), zentrale Dienste (ZD) sowie Sanitär und Wasser (S/D). Zusätzliche Statistiken zu den Verbrauchswerten und Betriebsstunden führen zu detaillierten Übersichten, anhand derer Fachleute Schwachstellen gut markieren und Verbesserungspotenzial herausarbeiten können.

Zusammenspiel der Systeme

Alle Systeme greifen dabei ineinander und machen ihren Teil der Gesamtbilanz aus, sodass eine optimale Energiebilanz am Ende nur mit einem übergreifenden Konzept erreichbar ist. Beispielsweise lassen sich die Einsparpotenziale durch einen Austausch der Leuchtmittel zugunsten LED heute recht einfach darstellen. Ein weiterführendes Architektur-Konzept berücksichtigt aber auch den nutzbaren Anteil von Tageslicht (diffus, damit keine Blendungen entstehen) – wobei die verglasten Flächen wiederum zu ungewollten Wärmebrücken werden können. Nicht am Ende der Betrachtungen sollte das Nutzungskonzept der Halle stehen: Welches Beleuchtungsniveau wird überhaupt benötigt – und kann es über Schaltstufen der jeweiligen Nutzung angepasst werden? Dass die Liga-Spiele des örtlichen Handball-Regionalligisten mehr Spielfeldbeleuchtung erfordern als die Seniorengymnastik liegt auf der Hand. Auch die Personenzahl in der Halle liefert einen wesentlichen Anhaltspunkt. Sobald Publikum die Tribünen füllt und über die Sportler hinaus zusätzlich Atemluft verbraucht, gelten viel höhere Anforderungen an den Luftaustausch als bei der Seniorengruppe. Und die Verkettung der Systeme führt weiter zur Heizung, denn sobald eine Lüftung mit Wärmerückgewinnung installiert ist, sollte diese auch als Hallenheizung fungieren.

In energetisch gut aufgestellten Hallen ohne Ligabetrieb oder starkem Publikumsverkehr können die Verhältnisse sich aber ganz anders darstellen und sich eine Boden- oder Deckenstrahlheizung empfehlen. Kommt letztere mit integrierten Lichtbändern, kann unter Umständen auch gleich schon die für den Schulsport erforderliche Beleuchtung in einer Installation mit abgedeckt sein. Auch sind Modelle mit integrierter Belüftung auf dem Markt.

Die Deckenlasten und Dachstatik insgesamt entscheiden ferner mit darüber, ob eine Photovoltaik-Anlage zum Energiehaushalt beitragen kann. So ist das umfassende Normenwerk rund um den Sporthallen- und Schulsporthallenbau nützlich, um die Einhaltung von Standards zu gewährleisten und auch für Sicherheit zu sorgen. Etwa die Sicherheitszone – Wände sind bis zu einer Höhe von 2 Metern hindernisfrei zu halten – oder die Ballwurfsicherheit – Installationen und Leuchten müssen Ballkontakte vertragen – schaffen Voraussetzungen, die sich auch auf das Energiekonzept auswirken.

Die Planung konkreter Projekte bedient sich aber eines Baukastens mit etlichen Komponenten, die vor Ort individuell zusammengestellt werden. Schon Lage, Lichteinfall oder Verschattung durch umliegende Gebäude können Faktoren sein, die eine Richtung vorgeben; aber auch über längere Zeiträume ermittelte Wetterdaten liefern Hinweise. So ist im Erzgebirge mit einem deutlich höheren Aufwand für die Heizung und den Frostschutz zu rechnen als im Rheinland, wo die Winter selten noch Dauerfrost mitbringen. Die örtlichen Niederschlagsmengen können außerdem unterschiedliche Konzepte zur Abführung des Dachwassers bedingen.

Automation lohnt sich!

Ziel aller Planungen ist freilich die optimale Nutzung durch Menschen, die die Sicherheit und den Komfort der Halle genießen sollen. Somit ist es oft nicht zielführend, die Temperatur auf einen Normwert von 20 °C einzustellen.

Bei intensiver Betätigung können 17 °C schon mehr als ausreichend sein, wenn Zugluft ausgeschlossen ist und Kontaktflächen nicht ausgekühlt sind. Die Bedarfsschaltung gehört heute untrennbar zur Sporthallen-Ausstattung: So können die Nutzer gezielt für ihre Aktivitäten das optimale Raumklima schaffen ohne, dass außerhalb des Belegungsplans eine besondere Wärmelast abgefragt wird. Neben Ansätzen des Passivhaus-Gedankens gehören aktuelle Lösungen aus der Kategorie „Smart Building“ zur zeitgemäßen Sporthalle. Eine Anlage mit Bewegungsmeldern für das Lichtmanagement schaltet die Hallenbeleuchtung oder die in Nebenräumen ab, wenn sich hier offenkundig niemand mehr aufhält. Ein Sensor erfasst die Luftqualität und gibt die Werte an ein System weiter, das die Belüftung regelt. Spezielle Armaturen leisten ihren Beitrag zu Wassereinsparungen. Eine Zirkulations-Automatik verhindert Stagnationswasser in den Trinkwasser-Leitungen und sichert die Hygiene ab. Der aktuelle Katalog an Systemen zur Gebäudeautomation ersetzt einen ganzen Trupp fleißiger Helfer, der im Hintergrund aktiv sein müsste, um Unzulänglichkeiten im Nutzerverhalten und der installierten Technik auszugleichen.

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Die Publikation informiert auf über 150 Seiten über die Planung und den Bau sowie die Ausstattung und den Unterhalt von Indoor-Sportanlagen. Das KOMPENDIUM SPORTHALLE ist in mehrere Abschnitte untergliedert: Konzeption, Ausstattung, Gebäudetechnik.