Sporthallen: Energieverbrauch optimieren
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.
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.
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.
Energetische Optimierungspotenziale bei Neubau und Sanierung
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.
Auch der nachträgliche Austausch der Hallenbeleuchtung durch energiesparende LED-Lösungen ist eine energetische Optimierungsmaßnahme, die schnell und vergleichsweise kostengünstig umzusetzen ist. Investitionen von rund 70.000 Euro stehen hierbei Energieersparnissen von teils mehr als 70 % gegenüber, sodass sich die Investition binnen weniger Jahre amortisiert hat. Speziell auf die energetische Optimierung von Nicht-Wohngebäuden ausgelegte Förderprogramme – beispielsweise die Kommunalrichtlinie 2022 – locken zudem mit attraktiven Förderquoten.
Einsparpotenziale im Betrieb
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.
Aber auch der Faktor Mensch und damit die Bedienung der Anlage spielt eine wesentliche Rolle beim Energieverbrauch. Energetisch gleich ausgestattete Sportstätten können im Betrieb zu völlig unterschiedlichen Energieverbräuchen führen. Die Gebäudeautomation kann hier einen wesentlichen Beitrag zur Energieoptimierung eines Gebäudes leisten. Allerdings ist auch hier der Mensch als Schnittstelle zum Automationsprozess gefordert. Optimierungen sind nur möglich, wenn Menschen sich mit den in der Gebäudeleittechnik programmierten Funktionen auseinandersetzen und diese ständig optimieren. Eine effizient ausgeführte Gebäudeleittechnik ist entsprechend gut visualisiert und stellt dem Nutzer die notwendige Datenbasis für Optimierungen übersichtlich zur Verfügung. Dazu stehen heute digitale Schnittstellen auf alle Medien wie PC, Laptop und Smartphone zur Verfügung. Die Datenbereitstellung und der Optimierungsvorgang werden für den Anwender daher unabhängig vom Standort.
Energiemonitoring: Einsparpotenziale ermitteln
Zunächst gilt es allerdings, die zu optimierenden Gewerke überhaupt zu erkennen. Wie von Schaper erwähnt, kann sich auch die modernste Technik bei fehlerhaftem Betrieb schnell als wahrer Stromfresser erweisen. Aufgabe des Sporthallenbetreibers ist es somit nicht nur, durch regelmäßige Wartungsmaßnahmen zum langfristigen optimalen Betrieb eines jeden einzelnen Gewerks beizutragen, sondern vor allem auch die Zusammenhänge und das Zusammenspiel der einzelnen Gewerke zu verstehen und die zur Verfügung stehenden Daten entsprechend interpretieren zu können.
Daten, die beispielsweise im Rahmen eines Energiemonitorings erhoben wurden, stellen dabei die Grundlage für die weitere Optimierung der einzelnen verbauten Komponenten dar. Ein professionelles Energiemonitoring, das die wesentliche Grundlage für die Gebäudeautomatisierung darstellt, misst die Energieverbräuche jedes einzelnen angeschlossenen Gewerks. Schwankungen oder zu starke Abweichungen vom Normbetrieb lassen so schnell Rückschlüsse auf etwaige Handhabungsfehler oder fehlerhafte Einstellungen zu und bieten gleichzeitig eine messbare Datengrundlage für eventuelle Sanierungen, Modernisierungen, Wartungen, Optimierungen oder den Austausch einzelner Verbraucher.
Beleuchtung: Automatisierung und bedarfsgerechte Schaltung
Stellt der Austausch veralteter Beleuchtungstechnologien auf moderne und energiesparende LED-Lösungen – unter anderem einer der wichtigsten Förderschwerpunkte vieler Umweltschutzförderprogramme – den ersten und wichtigsten Schritt zur Senkung des Energieverbrauch der Hallenbeleuchtung dar, kann der Verbrauch im Betrieb selbstverständlich noch weiter optimiert werden.
In der einfachsten Version gelingt dies bereits durch klassische Bewegungsmelder, die in Umkleiden, Verwaltungsräumen, Sanitärräumen und Büros bereits zu erheblichen Stromersparnissen im Jahresverlauf führen können. Intelligente Steuerungssysteme zur zeit- und präsenzabhängigen Schaltung, zur Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Tageslichts (in Sporthallen mit entsprechend verglasten Fassaden/Decken) oder die Möglichkeit, nicht genutzte Teilbereich der Sporthalle dunkel zu lassen, sind zwar in der Regel mit etwas höheren Investitionen verbunden – der Blick auf die nächste Stromrechnung und die kurzen Amortisationszeiten solcher Systeme sollten die Verantwortlichen aber von den Vorteilen solcher smarten Steuersysteme überzeugen.
Heizung-, Klima- und Belüftungstechnik
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. So kann eine Absenkung der Raumtemperatur um gerade einmal 1°C im Betrieb bereits zu Energieeinsparungen von rund 6 % führen.
Auch seitens der Forschung gibt es Bestrebungen, den in der DIN 18032 beschriebenen starren Standarttemperaturen durch eine individuellere Herangehensweise den Rücken zu kehren: So wurde Ende 2021 am Institut für Akustik und Bauphysik der Universtität Stuttgart ein mehrjähriges Forschungsprojekt in die Wege geleitet, an dessen Ende ein Raum-Mensch-Modell stehen soll, mit Hilfe dessen indivudell an die örtlichen Gegebenheiten, das Nutzungskonzept und die Anzahl der Sportlerinnen und Sportler angepasste Werte für Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit errechnet werden sollen.
Studienleiter Prof. Dr. Philipp Leistner: „Um Räume für Menschen so zu gestalten, dass sie Gesundheit, Behaglichkeit und Leistungsfähigkeit gewährleisten, greifen wir auf Raummodelle für Klima und Luftqualität, Licht und Akustik zurück. Neben den äußeren Einflüssen berücksichtigen diese Modelle auch die von Menschen selbst produzierte Wärme und Feuchte sowie Schall- und CO2-Emissionen.“
Leistner weiter: „Die Festlegung eines Temperaturwertes ohne Nutzungsbezug, ohne Relation zu Luftfeuchte und Luftgeschwindigkeit, ohne Tages- und Jahreszeitbezug sowie ohne Angaben zu Toleranzen und deren Auswirkungen suggeriert ein klares, einfaches Optimum für alle Fälle. Aber das gibt es sicher nicht.“
Durch die Verwendung automatisierter Systeme, die das Raumklima unter Berücksichtigung aller zuvor genannten Faktoren automatisch regulieren, lassen sich außerdem Energie und Ressourcen einsparen – und somit auch Betriebskosten. Leistner: „Eine ganzheitliche Betrachtung und nachhaltige Behandlung der vielen Sport- und Trainingsräume versprechen gesunde, attraktive Bedingungen für die sportliche Betätigung sehr vieler Menschen, ein lukratives Optimierungspotenzial für die Träger und Betreiber sowie einen signifikanten Beitrag zur Energiewende und letztlich zum Klimaschutz.“
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.
Trinkwasser: Einsparpotenziale beim Betrieb von Sanitäranlagen
Je nach Art der Sporthalle unterscheiden sich die Bereiche, in denen viel Wasser verbraucht wird. Einsparpotenziale sind hier vor allem im Bereich der Dusch- und Sanitäranlagen gegeben und werden nicht nur durch das Nutzerverhalten, sondern vor allem durch die Verwendung geeigneter technischer Anlagen bestimmt.
Wie aber lässt sich in einer Sportstätte in der Praxis Wasser einsparen? Um diese Frage zu beantworten, muss zunächst betrachtet werden, in welcher Art von Objekt welche an das Wasser geknüpften Kostenstellen welches Gewicht haben. Der erste Schritt zur Verbesserung ist immer die Analyse der Gegebenheiten und die Aufstellung eine Wasser-Haushaltsplans. Bei Neubauten kann vorrausschauend geplant werden.
Hallen mit Spielbetrieb von Mannschaften, die vor großem Publikum spielen, erreichen punktuell, in der Regel jedes zweite Wochenende beim Heimspiel, Spitzenwerte bei den WC-Spülungen. Dass zwei Mannschaften mehr oder weniger ausgiebig duschen, fällt wiederum kaum ins Gewicht. Je nach Nutzungskonzept und Flächennutzung im Objekt machen sich noch die Gastronomie und Gebäudereinigung mehr oder weniger deutlich bemerkbar. Gegebenenfalls ist es sinnvoll, die diversen Entnahmestellen mit Zählern als separate Kostenstellen zu führen, um zum Beispiel dem Gastronomie-Pächter dessen Anteile weiterberechnen zu können. In Multifunktionsarenen sorgt die hohe Zahl der Veranstaltungstage im Jahr sowie der Anteil nass zu reinigender Zonen für einen dauerhaft hohen Pegel beim Wasserverbrauch. Eine Eisfläche und deren kontinuierliche Aufbereitung sind unter Umständen ganzjährig zu berücksichtigen.
Im Vereins- und Breitensport bieten die dauerhaft intensiv genutzten Sportanlagen ein anders gelagertes Szenario: Die Flächen im Gebäude und die Gastronomie sind vergleichsweise klein, jedoch werden die Duschen und Toiletten täglich durchgehend genutzt. Letzterer Faktor gewinnt dort an Bedeutung, wo auch ein Fitness-Center mit ganztägigem Kursangebot und Saunalandschaft betrieben wird. Als weiterer Kostenfaktor ist in diesem Sektor möglicherweise die Bewässerung von gleich mehreren Außensportplätzen und zugehörigen Gartenanlagen zu betrachten.
Für alle angeführten Beispiele gilt – bis auf eine Ausnahme: Die Nutzung von Wasser ist zwingend erforderlich. Die Ausnahme: Es können wasserlose Urinale installiert werden. Ob und wann sich eine solche Investition amortisiert, ist im Einzelfall unter Betrachtung des Anteils der Urinale am Gesamtverbrauch zu prüfen. Noch ein wichtiger Ansatz zur Reduzierung des Wasserverbrauchs ergibt sich an der Schnittstelle zum Bediener einer Wasserentnahmestelle. Durch die heutzutage im Grunde selbstverständliche Montage wassersparender Armaturen lässt sich ein erheblicher Prozentsatz des Verbrauchs einsparen. Zu nennen sind an dieser Stelle unter anderem Durchflussbegrenzer, Perlatoren, Näherungssensoren bei Waschbecken und Duschen sowie Einhand-Mischbatterien und Spülstopp-Mechanismen für die WCs. Wie stark die durch die Installation wassersparender Armaturen erzielten Kosteneinsparungen im Einzelfall ausfallen können, zeigt die nebenstehende Grafik.
Wassereinsparung durch Sensibilisierung der Nutzer
Letzten Endes ist es aber meist der Faktor Mensch, dessen Verhalten den Wasserverbrauch im Betrieb entscheidend beeinflusst. Moderne Anlagen und die Automatisierung liefern die Grundlage, um Wasser und Kosten zu sparen, der Nutzer selbst entscheidet aber, ob er Wasser entnimmt. In diesem Sinne gehört es auch zum Sparkonzept, den Nutzer zu sensibilisieren und zu informieren. Im Sportverein mit engem Bezug zu den Mitgliedern darf der Wasserverbrauch thematisiert und die Zusammenhänge zwischen Verbrauch jedes Einzelnen und den gesamten Betriebskosten sowie den Mitgliedsbeiträgen dargestellt werden. Dort, wo weniger Bindung zwischen Wasserverbraucher und Objekt besteht, etwa in der Arena, mögen Hinweisschilder auf die globale Bedeutung eines gewissenhaften Umgangs mit dem Wasser eine kleine aber dennoch spürbare Wirkung zeigen.
Wassereinsparung durch Nutzung von Regenwasser
Liegt ein vergleichsweise hoher Verbrauch beim Betrieb von Sanitäranlagen vor, können Betreiber und Bauherren auch in Erwägung ziehen, bestimmte Anlagen in einer Sporthalle mit Regenwasser zu betreiben. Hier gilt es allerdings zwingend, einige Vorgaben zu beachten. Unter Berücksichtigung der allgemein anerkannten Regeln der Technik für Trinkwasserinstallationen (DIN 1988 und DIN 1717) und für Entwässerungsanlagen (DIN 12056 und DIN 1986) ist hier vor allem die DIN 1989 „Regenwassernutzungsanlagen“ zu beachten.
Festzuhalten ist hierbei in erster Linie, dass solche Regenwassernutzungsanlagen ausschließlich für Verwendungszwecke genutzt werden dürfen, im Rahmen derer das aufgefangene Wasser nicht in direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper kommt – hierzu zählen beispielsweise Toilettenspülungen, Kühlungsanlagen, Wasch- und Reinigungsanlagen sowie die Bewässerung von Grünflächen. Geräte und Anlagen, bei denen Menschen „nicht nur vorübergehend“ mit dem Wasser in Kontakt kommen, müssen indes nach den Bestimmungen der Trinkwasserverordnung weiterhin mit Trinkwasser versorgt werden. Das Regenwasser darf dabei zu keinem Zeitpunkt Einfluss auf die Trinkwasserversorgung des Gebäudes nehmen.
Um Regenwasser in bestmöglicher Qualität gewinnen zu können, sollten möglichst gering belastete Dachflächen zur Regenwassergewinnung genutzt werden. Nichtsdestotrotz kann es auch hier zur Ansammlung von Sedimenten und anderen Schadstoffen kommen, die beim Auffangen des Regenwassers über Dachflächen zutage treten können. Es sollten deshalb je nach Grad der Verschmutzung entsprechend leistungsfähige Filtersysteme eingeplant werden. Anzumerken ist hierbei auch, dass die Art der verwendeten Dachfläche erheblichen Einfluss auf das geförderte Regenwasservolumen nehmen kann, wie auch die DIN 1989 erklärt: „Zum Beispiel fließen von Gründächern im Jahresmittel nur etwa 50 % des Niederschlagswassers ab. Nach längeren Trockenzeiten wird der Niederschlag vollständig gespeichert und verdunstet.“
Alle Rohrleitungen müssen entsprechend ihrem Verwendungszweck mit der Aufschrift „Betriebswasser“, „Regenwasser“ oder „Kein Trinkwasser“ gekennzeichnet werden. Zudem muss an zentraler Stelle – etwa in der Nähe des Wasserzählers oder der Trinkwassereinführung – im Gebäude ein Hinweisschild mit der folgenden Aufschrift angebracht werden: „Achtung! In diesem Gebäude ist eine Regenwassernutzungsanlage installiert. Querverbindungen sind nicht zulässig.“ (Sportplatzwelt, 21.01.2026)
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