„Internet der Dinge“-Technik drückt Schul-Heizenergie um ein Drittel

 Lehrer Stefan Lux und das "Energykids"-Team der 102. Grundschule „Johanna“ diskutieren Möglichkeiten, mit moderner Technik Heizenergie zu sparen, ohne zu frieren. Foto: Albrecht für die Wirtschaftsförderung Dresden

Lehrer Stefan Lux und das „Energykids“-Team der 102. Grundschule „Johanna“ diskutieren Möglichkeiten, mit moderner Technik Heizenergie zu sparen, ohne zu frieren. Foto: Albrecht für die Wirtschaftsförderung Dresden

Dresden will Pilotprojekt in Johannstadt nun auf ganze Stadt ausweiten

Johannstadt, 22. September 2022. Durch moderne Sensoren, Steuer- und Funktechnik, wie sie im „Internet der Dinge“ (IoT) üblich sind, lässt sich der Heizenergie-Verbrauch in Schulen vom Typ „Dresden“ um etwa ein Drittel senken. Das hat ein Praxisexperiment im Zuge des Projektes „Matchup“ an der 102. Grundschule „Johanna“ in Dresden-Johannstadt ergeben, wie die kommunalen Wirtschaftsförderer nun bekannt gegeben haben.

Schulen könnten über eine Viertelmillion Euro sparen – ohne dass Schüler frieren

Wirtschaftsförderungs-Chef Robert Franke plädiert dafür, die nun erprobten „Internet der Dinge“-Technologien fürs Energiesparen auszudehnen – zunächst auf ein weiteres Dutzend und dann womöglich auf alle 38 DDR-Atrium-Schulen des Typs Dresden in der Stadt. In Summe könnte die Kommune damit wahrscheinlich über eine Viertelmillion Euro Energiekosten pro Jahr einsparen. In der „Johanna“ hatten die Partner rund 50.000 Euro investiert und damit 9.000 Euro Ersparnis pro Jahr erzielt. Da die Investionskosten erfahrungsgemäß im Serien-Maßstab meist schrumpfen, die Energiekosten nun aber nach Kriegspreisen berechnet werden müssen, dürften nach Oiger-Einschätzung die Einsparpotenziale wachsen und die Armortisierungszeiten schrumpfen, wenn das Modell stadtweit ausgerollt wird.

Typ Dresden weitverbreitet

„Die hohe Verbreitung des Schultyps sprach dafür, hier Energiesparmaßnahmen zu erproben“, betonte Robert Franke. „Durch die gleiche Gebäudekubatur sowie ähnliche Modernisierungs- und Dämmstandards lassen sich die Erkenntnisse einfacher auf weitere Schulen übertragen und echte Skaleneffekte erzielen.“ In der gesamten DDR waren zwischen 1963 und 1981 rund 180 Schulen vom Typ Dresden entstanden.

Viel Automatisierung hilft viel

Konkret haben die Planer und Ingenieure in der „Johanna“ ab 2018 verschiedene Konzepte in der „Johanna“ ausprobiert. Handwerker und Techniker installierten zusätzliche Messtechnik, digitale Wärmemengenzähler, sendefähige Raumtemperatursensoren und Kohlendioxid-Sensoren. Auf einem öffentlich zugänglichen Netzportal visualisieren sie seitdem den Momentanverbrauch der Schule. Außerdem erstellten sie ein physikalisches Computermodell der Schule nach. Damit konnten sie dann schadlos verschiedene Ansätze austesten, um den Fernwärmebedarf der Schule zu senken, ohne dass die Kinder frieren. „Mit dem digitalen Zwilling der Johanna konnten wir umfangreiche Szenarien wie Vorlauftemperaturabsenkung, Nachtabschaltung, Aufheizverhalten oder Einfluss der Lüftung auf die Raumtemperatur simulieren, ohne den Schulalltag zu beeinträchtigen“, erklärte Forschungschef Tom Eckhardt vom Projektpartner „EA Systems Dresden“.

Beim Konzept „Einfach ausdrehen“ froren die Kinder

Vor allem manuelle Lösungen, bei denen die Lehrer zum Beispiel die Heizreglen per Hand über Nacht ausstellten, stießen auf wenig Resonanz bei Schülern und Pädagogen. Daher automatisierten die Projektpartner ihre Lösungen weiter, so dass sich die Heizungen zum Beispiel von selbst kurz vor Unterrichtsbeginn wieder einschalteten. Auch die verordneten Stoßlüftungen während der Corona-Spitzenzeiten erschwerten das Projekt zunächst.

Nun spart Schule stabil 100 MWh pro Jahr

„Ein massiver Einspareffekt von rund einem Drittel Wärmeenergie hat uns positiv überrascht“, berichtet Lehrer Stefan Lux, der an der Schule die Energie-AG leitet, über die ersten resultate mit manuell abgeschalteten Thermostaten. „Nur leider waren die Räume morgens zu kalt. Deshalb wurde dann eine zentrale Heizungsabschaltung eingebaut, die das Verhalten unserer Klimakids nachahmt und dann morgens rechtzeitig wieder aufheizt.“ Die nun gefundene Lösung sei behaglich und spare doch stabil 100 Megawattstunden (MWh) pro Jahr.

Behörden übertragen Konzept zunächst auf 13 weitere Schulen

Daher soll das Johanna-Konzept nun Schule machen. „In diesem Schuljahr fangen wir mit 13 Schulen an, die bestehenden Anlagen zu optimieren“, kündigte Schulamtsleiterin Katrin Düring an. „Zusammen mit dem Hochbauamt haben wir ein Programm aufgelegt, um perspektivisch alle 38 Schultypen umzurüsten und die Erkenntnisse auch auf andere Schultypen und Bestandsgebäude zu übertragen.“

Dresden arbeitet sich bei Digitalisierung nach vorn

Die Energiespar-Modelle an der „Johanna“ waren Teil des Projektes „Matchup“, das darauf zielt, Digitalisierungskonzepte in den Kommunen zu erschließen – neudeutsch „Smart City“ genannt. Erst vor wenigen Tagen hatte der deutsche Digitalisierungsverband „Bitkom“ die Stadt Dresden in seinem gesamtdeutschen „Smart-City-Index“ auf Platz 3 unter den Großstädten hochgestuft. „Matchup“ war in diese Bewertung eingeflossen.

-> Der Abschlussbericht ist hier im Internet zu finden.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: LHD / Wifö, Oiger-Archiv

Grafik: M. Arndt
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