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Massnahmen zur Energieoptimierung im Historischen Museum Basel

Historische Kirche mit weissen Wänden und hohem spitzen Dach zwischen modernen Gebäuden.
Historisches Museum Basel - Barfüsserkirche

Die Barfüsserkirche verbraucht jedes Jahr mehr als 500 MWh Strom. Deshalb zählt sie zu den Grossverbrauchern gemäss dem Energiegesetz. Damit besteht eine gesetzliche Verpflichtung den Energieverbrauch kontinuierlich zu optimieren und entsprechende Investitionen zu planen, um diese Ziele nachhaltig zu erreichen.

Dieser Bericht zur Energieeffizienz berücksichtigt sowohl das Museumsgebäude (Barfüsserkirche, Barfüsserplatz 7), als auch das Verwaltungsgebäude (Steinenberg 4/6). Die Daten zum Stromverbrauch und zur Fernwärme betreffen beide Gebäudeteile. 

Kennzahlen

  • Energie Bezugsfläche (EBF): 6'540.49 m2
  • Wärme Energiekennzahl (Wärme absolut): 96 kWh/m2a

Allgemeine Informationen zum Gebäude

Steckbrief

  • Massiver Rohbau
  • Steildach: Biberschwanzziegel, nicht gedämmt
  • Fassade: verputzt, Naturstein
  • Fenster: historische einfachverglaste Fenster mit zum Teil Schutzverglasung
  • Wärmeerzeugung und Wärmeerteilung: Fernwärme, Radiatoren und Bodenheizung
  • Zentrale Lufttechnische Anlagen: Lüftungs- und Klimaanlagen

Zielvereinbarung gemäss Energiegesetz, Grossverbraucherartikel

Als Grossverbraucher gelten Unternehmen mit einem jährlichen Wärmeverbrauch von mehr als 5 GWh oder einem jährlichen Elektrizitätsverbrauch von mehr als 0.5 GWh. Diese Unternehmen sind verpflichtet, zumutbare Massnahmen zur Verbrauchsreduktion zu realisieren. Dabei werden interne Abläufe berücksichtigt und die Massnahmen individuell auf das Gebäude zugeschnitten. 

Entwicklung Energieeffizienz in %

In der laufende Zielvereinbarung für die Barfüsserkirche wurden Effizienzmassnahmen zur Verbrauchreduktion bis 2029 festgelegt. 

Bis Ende 2024 konnte bereits eine Effizienzsteigerung von 44% erreicht werden. Das für 2029 festgelegte Ziel von 26 % wird dank der Umsetzung zusätzlicher Massnahmen bereits 2024 erreicht werden.

Liniendiagramm der Energieeffizienz von 2020 bis 2029 mit Ziel- und Ist-Werten.
© Energiemanagement

Die konkreten Massnahmen werden im nächsten Abschnitt beschrieben.

Umsetzung von Energieeffizienzmassnahmen

Die nachhaltige Umsetzung von Energieeffizienzmassnahmen in denkmalgeschützten Gebäuden ist komplex. Fassade oder Fenster dürfen nicht ersetzt und andere architektonische Elementen nicht verändert werden. Strenge Parameter zu Temperatur- und Luftfeuchtigkeit müssen gewährleistet werden, um Kunstwerke zu schützen. Die vorhandenen Technikräume sind nicht unbedingt geeignet und Anforderungen hinsichtlich Komfort für temporären Ausstellungen erhöht die Komplexität weiter. 

Das Raumklima im Historischen Museum wird in Echtzeit überwacht. Die Daten werden zentral für Analyse und Trends ausgewertet. Dies ist Bestandteil von diversen Leihvereinbarungen der Ausstellungsstücke. Das Monitoring schafft die notwendige Sicherheit und Transparenz und bildet die Grundlage für die Umsetzung von Optimierungsmassnahmen.

Massnahmen im Bereich Lüftung:

Mitte 2023 wurde ein EC Motor & Frequenzumformer (FU) auf beiden Hauptlüftungen im Erdgeschoss und Untergeschoss eingebaut. Das Luftmengenvolumen konnte mit dieser Massnahme auf 75% reduziert werden. Ein FU ermöglicht eine präzise Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments von Elektromotoren, was zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs und einer Verlängerung der Lebensdauer führt.

Im Dezember 2023 wurde der Betrieb der Lüftung im Münztresor auf 2x eine Stunde pro Tag reduziert und die Steuerung  je nach Raumkondition angepasst. Die Lüftung war bisher im 24h-Betrieb.

Ebenso konnte die Lüftung im Kulturgüterschutzraum mittels reduziertem Betrieb optimiert werden.

Weitere Anpassungen wurden in Verbindung mit dem technischen Dienst und der Abteilung für Konservierung vorgenommen. Im Februar/März 2024 konnte die Luftmenge durch den Einbau von Frequenzumformer (FU) angepasst werden:

  • Im Erdgeschoss wurde das Luftmengenvolumen auf 50% reduziert und die Stufe für mehr Luftvolumen im Raum deaktiviert
  • Im Untergeschoss wurde das Luftmengenvolumen (entspricht der Umwälzung der Luftmenge) auf 40% reduziert  

Mittels CO2 Messung, kann mit 90% Umluft-Anteil eine Einsparung der Wärme- und Kühlenergie erzielt werden. Je nach benötigter Luftqualität, kann diese mit einem Frischluftanteil von 10% bis 100% angereichert werden.

Im April 2025 wurde ein Volumenstromregler (ein Luftstromregler ermöglicht den Volumenstrom zu kontrollieren) eingebaut, um bei Veranstaltungen die gewünschten Raumkonditionen zu gewährleisten.

Im Rahmen der getroffenen Massnahmen und gemäss dem Messkonzept des Kantons wurden Stromzähler installiert, um den Rückgang des Stromverbrauchs zu quantifizieren:

Es konnte ein konsequenter Rückgang des Strom-Verbrauchs um mehr als 76% innerhalb von 3 Monaten erzielt werden. 

(Diese Einsparung kann von der Jahreszeit und der Anpassung der Parameter anhand der Daten zu Temperaturwerten und Luftfeuchtigkeit abhängen)

Balkendiagramm mit Daten vom April 2023 bis März 2025, Reduktion um 76% dargestellt.
Monatsverbrauch in kWh, Lüftungsmonoblock EG
© Energiemanagement, M-Bus Stromzähler, EDL Portal

Weitere Massnahmen 

Zusätzliche Massnahmen im Bereich Beleuchtung, Dämmung, Wärme und Kälte tragen ebenfalls zu einer gesamtheitlichen Einsparung bei.

In 2021 erfolgte die Modernisierung auf LED in den Vitrinen im Erdgeschoss und Untergeschoss in der Barfüsserkirche.

Seit 2023 wird laufend die Umrüstung von Fluoreszenzlampen (FL) auf LED, Wand & Deckenanbauleuchte im Steinenberg 4/6 und Barfüsserkirche durchgeführt.

Durch 2 Massnahmen in 2020 und 2021 konnte die Dämmung in Teilbereichen verbessert werden: 

  • Durchgang Museum – Verwaltung
  • Kniestock Verwaltung, Steinenberg 4/6

Die Anpassung der Temperatur Sollwert, neu 19°C fand im Rahmen der Energiemangellage statt und wurde nachträglich ab 2023 auf 21°C eingestellt. Das Klima in einem Ausstellungsraum ist immer ein Zusammenspiel von diversen Bedürfnissen. In der Barfüsserkirche werden unterschiedliche Objekte ausgestellt, es sind Besuchende wie auch Mitarbeitende präsent und das ganze findet in einem Denkmalgeschützen Gebäude statt. Dies bedeutet immer, dass das Klima in einem Ausstellungshaus ein Kompromiss ist. Für die Objekte sind 16°C meist unproblematisch. Besuchenden und die Mitarbeitenden empfinden derartige Tempertaren nicht als behaglich.

Zusätzlich fand 2023 ein Teil-Ersatz der Umwälzpumpen statt.

Analog wurde auch die Anpassung der Kältetemperatur des Sollwertes im UG, neu Maximum 23°C statt 21°C umgesetzt.

Messergebnisse

Die Temperatur SOLLWERT Anpassung in 2022 führte gegenüber 2020 zu einem Rückgang des Fernwärmeverbrauchs um mehr als 29%.

Balkendiagramm mit Zahlen von 2020 bis 2024, 2024 in Rot, -29,3% gezeigt.
Jahresfernwärmeverbrauch in kWh (Wärme absolut)
© Energiemanagement, IWB, Energiemanagement Tool Wiritec

Dieses gute Ergebnis ist hauptsächlich auf die Korrektur der SOLLWERT Temperatur ab 2022 bei der Strommangellage zurückzuführen. Pro Grad weniger Heizen werden etwa 6 Prozent an Energie gespart.

Der Austausch der Umwälzpumpen, die Regulierung der Lüftung und die Umstellung auf Umluft Betrieb trugen ebenfalls zu diesem guten Ergebnis bei.

Die Umsetzung von Energieeffizienzmassnahmen führte zu einem Rückgang des Stromverbrauchs um mehr als 33 %. Dies entspricht einer Verbrauchsreduzierung von etwa 235 000 kWh. 

Balkendiagramm mit Daten von 2020 bis 2024, 2024 gelb hervorgehoben, Rückgang um 33,3 %.
Jahresstromverbrauch in kWh
© Energiemanagement, IWB, Energiemanagement Tool Wiritec

Der Stromverbrauch im Jahr 2025 bestätigt den Rückgang mit dem Verbrauchsniveau, das dem aus 2024 entspricht.

Die Reduktion des Stromverbrauchs geschah vor allem durch die Steuerung der Lüftungs- und Klimaanlage (Anpassung der Kälte SOLLWERT-Temperaturen). Auch Investitionen in LED-Spots, neue EC-Motoren, neue FUs und neue Umwälzpumpen trugen zu diesem Ergebnis bei.

Die Parameter zur Belüftung, Kälte, Wärme sowie die Entwicklung der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit und der CO₂-Werte werden ständig überwacht. Mehrere Tests wurden durchgeführt, um die technischen Einrichtungen richtig einzustellen.

Das Leitsystem (= die Steuerung der technischen Gebäudeausrüstung, dazu gehören, Anlagen für Lüftung, Wärme, Kälte, ...) überwacht technische Anlagen und setzt Trends. Neue Sensoren und Messinstrumente helfen, den Energiefluss besser zu steuern.

Mögliche künftige Massnahmen

Die Sensoren (Luftfeuchtigkeit, CO₂, Temperatur ...) werden regelmässig überprüft und kalibriert. So können aussagekräftige Analysen gemacht werden. Auch der Standort des Geräts wurde kontrolliert. Die Sensoren müssen weit genug von Wärme-, Feuchtigkeits- und Lüftungsquellen entfernt sein. Die Positionierung der Sensoren werden optimiert durch eine Platzierung der Funkfühler in repräsentativen Bereichen ohne Fremdeinflüsse, wie direkt neben der Zuluft oder einem Fenster. 

Marc Schmitt
Leiter Energiemanagement
+41 61 267 91 65marc.schmitt@bs.ch

Energiemanagement

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