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Projekt Ressourcenoptimiertes Bauen -
Energiebericht
Sanierungsmaßnahme
Walter-Kolb-Schule, Frankfurt am Main
Dudek Vanessa, Jurak Maren, Pankraz Anna
SoSe 2014
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1
Walter-Kolb-Schule, Frankfurt am Main
Inhalt
1. Allgemeine Daten Walter-Kolb-Schule
2. Bestandsaufnahme – Allgemeine Angaben, Zonierung, Gebäudehülle
3. Anlagentechnik
4. Energiebilanz
5. Sanierungsmaßnahmen – Kurzfristige und investive Maßnahmen
6. Ergebnis
7. Förderprogramme
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2
1.
Allgemeine Daten
der Walter-Kolb-Schule
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3
Lage
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4
Allgemeines
7 Gebäudeteile
Baujahr: 1961, Anbau Kantine 2009
Bauweise: Massiv
Angebot: Grund- (1-4), Haupt- (5-9) und Realschule (5-10)
Schüleranzahl: etwa 750
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5
Schulgebäude
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6
gewählte Schulgebäude
Turnhalle Verwaltung Klassenriegel
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7
2.
Bestandsaufnahme –
Allgemeine Angaben, Zonierung,
Gebäudehülle
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8
Verwaltung + Werkräume + Kantine
Geometrie:
Länge: ca. 51 m
Breite: ca. 23 m
Höhe: ca. 8 m
Vollgeschosse: 2
Ve: 4 643 m³
ANGF: 1 438 m²
AHuell: 2 786 m²
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9
Verwaltung - Gebäudehülle
Außenwände Altbau:
Stahlbeton
ohne Wärmedämmung
Außenwände Anbau:
KS + Holzfachständer mit
Zellulose gedämmt
hinterlüftet
Fenster Altbau:
Überwiegend 1-fach verglast
(Holz/Kunststoff)
Fenster Anbau:
3-fach Isolierverglast, Holz-Alu
Kategorie U-Wert
[W/m²K]
Wand – Altbau 1,39
Wand – Anbau 0,17
Wand – Altbau, gegen Erdreich 1,40
Dach – Altbau 1,40
Flachdach – Anbau 0,30
Bodenplatte – Altbau 1,00
Bodenplatte – Anbau 0,60
Fenster – Altbau 5,00/3,00
Fenster – Anbau 0,90
Eingangstür - Altbau 5,00
Eingangstür - Anbau 1,90
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10
Verwaltung - Gebäudehülle
Risse des Putzes auf der Süd-Westseite
teilweise Durchfeuchtung der Außenwände
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11
Verwaltung - Grundriss und Schnitt
Schnitt E-E
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12
Verwaltung - Zonierung
Kellergeschoss
Erdgeschoss
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13
Verwaltung - Zonierung
Nord
Süd
AHuell-Wände: 677 m²
AFenster: 345 m²
AHuell-Dach: 880 m²
AG: 884 m²
AHuell: 2 786 m²
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14
Konditionierung - Verwaltungsgebäude Nr. Zone Konditionierung
1 Kantine Heizung + Be- und Entlüftung + Beleuchtung (ESL)
2 Küche Heizung + Be- und Entlüftung + TWW + Beleuchtung (ESL)
3 Küche – Vorbereitung Heizung + Be- und Entlüftung + Kälteanlage + Beleuchtung (ESL)
4 Sonst. Aufenthaltsräume Heizung + Beleuchtung (KVG)
5 WC Heizung + Beleuchtung (KVG)
6 Verkehrsfläche Heizung + Beleuchtung (KVG mit. Präsenzmelder)
7 Klassenzimmer Heizung + Beleuchtung (KVG)
8 Großraumbüro Heizung + Beleuchtung (KVG)
9 Lager, Technik, Archiv Heizung + Beleuchtung (KVG)
10 Serverraum Heizung + Beleuchtung (KVG)
11 Bibliothek Heizung + Beleuchtung (KVG)
12 Gruppenbüro Heizung + Beleuchtung (KVG)
13 Einzelbüro Heizung + Beleuchtung (KVG)
14 Besprechung Heizung + Beleuchtung (KVG)
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15
Klassenriegel
Geometrie:
Länge: ca. 60 m
Breite: ca. 8-11 m
Höhe: ca. 14 m
Vollgeschosse: 3
Ve: 6.288 m³
ANGF: 1.705 m²
AHuell: 2.664 m²
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16
Klassenriegel - Ansichten
Süd-Ost Nord-West
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17
Klassenriegel - Gebäudehülle
Außenwände:
Stahlbeton (verputzt, verklinkert)
ohne Wärmedämmung
Fenster:
überwiegend Holzfenster einfach-
verglast
vereinzelt neue Holzfenster 2-
fach verglast
Glasbausteine im Treppenhaus
Kategorie U-Wert
[W/m²K]
Wand verputzt 1,40
Wand Treppenhaus verklinkert 1,40
Wand gegen unbeheizt 1,40
Flachdach 2,10
Boden gegen unbeheizt 1,00
Bodenplatte 1,00
Glasbausteine 3,50
Fenster – Holz 5,00
Fenster – Holz 2,50
Eingangstüren 3,50
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18
Klassenriegel - Grundriss Keller
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19
Klassenriegel – Grundriss Erdgeschoss +
Schnitt
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20
Klassenriegel - Zonierung
Kellergeschoss
Erdgeschoss + 1. + 2. Obergeschoss
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21
Klassenriegel - Zonierung
AHuell-Wände: 1.288 m²
AFenster: 540 m²
AHuell-Dach: 540 m²
AG: 296 m²
AHuell: 2.664 m²
Nord - West
Süd - Ost
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22
Konditionierung - Klassenriegel Nr. Zone Konditionierung
1 Einzelbüro Heizung + Beleuchtung (KVG)
2 Gruppenraum Heizung + Beleuchtung (KVG)
3 Küche – Vorbereitung Heizung + TWW + Beleuchtung (KVG)
4 Klassenzimmer Heizung + Beleuchtung (KVG)
5 Lager Heizung + Beleuchtung (KVG)
6 Verkehrsfläche Heizung + Beleuchtung (KVG)
7 Lager 2 Beleuchtung
8 Technik Beleuchtung
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23
Turnhalle
Geometrie:
Länge: ca. 27 – 32m
Breite: ca. 19m
Höhe: ca. 3 – 7m
Vollgeschosse: 1
Ve: 3.455 m³
ANGF: 572 m²
AHuell: 1.857 m²
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24
Turnhalle – Ansichten
Ost Süd - West
Nord - Ost Nord
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25
Gebäudehülle
Außenwände:
Stahlbeton (verputzt, verklinkert)
Annahme: Wärmedämmung der
Außenwand und des Daches
niedriger Bau Nord-Ost und Süd-
Ost: hinterlüftete Fassade
Fenster :
2-fache Wärmeschutzverglasung
(Alu-Rahmen)
Süd-Ost und Nord-West Seite
der Turnhalle: feststehender
Sonnenschutz zwischen den
Scheiben
Kategorie U-Wert
[W/m²K]
Wand 0,35
Flachdach 0,25
Bodenplatte 1,00
Fenster und Lichtkuppel 1,30-1,70
Eingangstür 1,70
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Turnhalle - Grundriss
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Turnhalle - Schnitt
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28
Turnhalle - Zonierung
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29
Turnhalle – Zonierung – Perspektive
Nord AHuell-Wände: 414 m²
AFenster: 180 m²
AHuell-Dach: 632 m²
AG: 631 m²
AHuell: 1.857 m²
Süd
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30
Konditionierung - Turnhalle Nr. Zone Konditionierung
1 Turnhalle Heizung (Fußboden) + Beleuchtung (EVG)
2 Lager Heizung (Radiatoren) + Beleuchtung (EVG)
3 Sonstige Aufenthaltsräume Heizung (Radiatoren) + Beleuchtung (EVG)
4 Verkehrsfläche Heizung (Radiatoren) + Beleuchtung (EVG)
5 Technik Heizung (Radiatoren) + Beleuchtung (EVG)
6 Sanitärraum Heizung (Radiatoren) + TWW + Beleuchtung (EVG)
7 WC Heizung (Radiatoren) + Beleuchtung (EVG)
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31
3.
Anlagentechnik
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32
Anlagentechnik
alle Gebäude werden von zwei Standardkessel versorgt
Lage: zentral, Klassenriegel, im unbeheizten Keller
Anlage: Gebläsebrenner betrieben mit Erdgas
Baujahr: 1989
Nennwertleistung : je Anlage 454 kW
Vorlauf-/ Rücklauftemperatur: 80°C / 80°C
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33
Anlagentechnik
Heizung:
Wärmeübergabe erfolgt größtenteils über Radiatoren, teilweise über Konvektoren,
Turnhalle zusätzl. über Fußbodenheizung
Dämmung der Leitungen: mäßig (Altbau)
kein hydraulischer Abgleich
anteilige Versorgung der einzelnen Gebäude
20% Verwaltung
25% Klassenriegel
20% Turnhalle
Trinkwarmwasser:
zentrale Wasserbereitung, Kombierzeuger über Heizungsanlage
Warmwasserspeicher Kantine 200 L, Turnhalle/Lehrküche 800 L
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34
Anlagentechnik
RLT:
Zu- und Abluftanlage mit WRG in Kantine vorhanden
Kälteanlage:
Versorgte Zonen: Lager- und Vorbereitungsräume der Kantinenküche
über Kaltluft
Beleuchtung:
Überwiegend Leuchtstoffröhren mit KVG, teilweise Glühlampen
Annahme in der Turnhalle: Leuchtstoffröhren mit EVG
Präsenzmelder in den Fluren des Verwaltungsgebäudes vorhanden
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35
4.
Energiebilanz
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36
Energetische Einstufung
Verwaltungsgebäude
EnEV Anforderungen - Verwaltungsgebäude
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)] 492,67 299,00 213,57 181,54 149,50 106,79
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
1,355 0,491 0,427 0,363
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37
Energetische Einstufung Klassenriegel
EnEV Anforderungen - Klassenriegel
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)] 476,13 179,57 128,27 109,03 89,79 64,13
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
2,141 0,581 0,505 0,429
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38
Energetische Einstufung Turnhalle
EnEV Anforderungen - Turnhalle
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)]
920,36 1074,61 767,58 652,44 537,31 383,79
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
0,583 0,525 0,457 0,388
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39
5.
Sanierungsmaßnahmen – Kurzfristige und
investive Maßnahmen
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40
Schwachstellen
Allgemeiner Eindruck: Die Bausubstanz hat stark
gelitten (ausgenommen Turnhalle)
großer Anteil der Fenster mit Einfachverglasung,
starke Zugerscheinung, marode Holzrahmen
Außenwände sind nicht gedämmt, Risse des Putzes
ersichtlich, teilweise Durchfeuchtung
(wenig genutzte) Treppenhäuser werden beheizt
hoher Anteil an ineffizienten Leuchtstoffröhren
Wärmeerzeuger zwar voll funktionsfähig, allerdings
ineffizient und veraltet
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41
Kurzfristige und investive Maßnahmen
kurzfristige Maßnahmen:
Senkung der durchschnittlichen Raumtemperatur
Austausch der Lampen
Überprüfung der technischen Anlagen
investive Maßnahmen:
Dämmung der Außenwände, des Daches und Kellerdecke
Austausch der Fenster und Eingangstüren
Lüftungsanlage mit WRG
Pelletheizung mit Solaranlage
Austausch der Lampen und Überprüfung der Einstellungen der Anlagen
angesetzte Energiekosten :
Erdgas 0,06 €/kWh
Holzpellets 0,04 €/kWh
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42
6.
Ergebnisse
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43
Maßnahmenkombination KfW 70 -
Verwaltungsgebäude
Kosten und Lebensdauer der Sanierungsmaßnahme
Sanierung in einem Zug
Bestehend aus:
- Dämmung der Außenwände
- Austausch der Fenster und Eingangstür
- Wärmedämmung des Daches
- Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
- Pelletheizung mit Solaranlage
- Lampen ersetzten
Energetisch bedingte Investitionskosten Energiebedarf
nach Sanierung
Prognostizierte Einsparungen Kosten / Nutzen Lebensdauer (bei regelmäßigem
Unterhalt) pro m² gesamt Energie / Energiekosten
[€/m²] [€] [kWh/a] [kWh/a] [€/a] [-] [Jahre]
- ~ 350 000 307 384 351 012 24 847 14 : 1 30 - 50
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44
Maßnahmenkombination KfW 70 -
Verwaltungsgebäude
EnEV Anforderungen - Verwaltungsgebäude
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)] 95,15 307,77 219,84 186,86 153,88 120,91
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
0,338 0,491 0,427 0,363
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45
Maßnahmenkombination KfW 70 -
Klassenriegel
Kosten und Lebensdauer der Sanierungsmaßnahme
Sanierung in einem Zug
Bestehend aus:
- Dämmung der Außenwände
- Austausch der Fenster und Eingangstür
- Wärmedämmung des Daches
- Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
- Pelletheizung mit Solaranlage
- Lampen ersetzt
Energetisch bedingte Investitionskosten Energiebedarf
nach Sanierung
Prognostizierte Einsparungen Kosten / Nutzen Lebensdauer (bei regelmäßigem
Unterhalt) pro m² gesamt Energie / Energiekosten
[€/m²] [€] [kWh/a] [kWh/a] [€/a] [-] [Jahre]
- 672 700 239 928 574 999 33 250 20 : 1 30 - 50
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46
Maßnahmenkombination KfW 70 -
Klassenriegel
EnEV Anforderungen - Klassenriegel
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)] 59,35 176,08 125,77 106,90 88,04 62,88
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
0,402 0,581 0,505 0,429
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47
Maßnahmenkombination KfW 85 -
Turnhalle
Kosten und Lebensdauer der Sanierungsmaßnahme
Sanierung in einem Zug
Bestehend aus:
- Dämmung der Kellerdecke
- Lüftungsanlage mit WRG
- Pelletheizung mit Solaranlage
- Einbau von Präsenzmeldern
Energetisch bedingte Investitionskosten Energiebedarf
nach Sanierung
Prognostizierte Einsparungen Kosten / Nutzen Lebensdauer (bei regelmäßigem
Unterhalt) pro m² gesamt Energie / Energiekosten
[€/m²] [€] [kWh/a] [kWh/a] [€/a] [-] [Jahre]
- 122 373 149 482 375 989 22 668 5 : 1 30 - 50
- 295 380 135 871 389 600 23 261 13 : 1 30 - 50
Maßnahmenkombination KfW 55, zusätzl. Wärmedämmung der ges. Gebäudehülle
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48
Maßnahmenkombination KfW 85 -
Turnhalle
EnEV Anforderungen - Turnhalle
Ist-Wert Mod.
Altbau
EnEV-
Neubau
EnEV
-15 %
EnEV
-30 %
EnEV
-50 %
Jahresprimärenergiebedarf
qp [kWh/(m²a)] 89,80 1072 766,04 651,14 536,23 383,02
Transmissionswärmeverlust
HT [W/(m²K)]
0,389 0,525 0,457 0,388
bei Gesamtmaßnahme: Primärenergiebedarf 85 kWh/ m²a
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49
7.
Förderprogramme
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50
Förderprogramme für NWG
– Energetische Stadtsanierung – Energieeffizient Sanieren (Kredit)
KfW-Programm Erneuerbare Energien (Kredit)
Marktanreizprogramm (Zuschuss)
WIBank – Wirtschafts- und Infrastrukturbank – Förderung von kommunalen NWG
(Kredit)
kumulierbar – Ausnahme: Heizungserneuerung als Einzelmaßnahme im KfW-
Programm „Erneuerbare Energien“ mit einem Zuschuss aus dem
Marktanreizprogramm MAP
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KfW-Förderprogramm Energieeffizient
Sanieren
maximale förderfähige Investitionskosten:
Gesamtmaßnahme Effizienzhaus 500€/ m² Nettofläche
Einzelmaßnahme 300€/ m² Nettofläche
Vollfinanzierung möglich
Tilgungszuschuss bei KfW-Effizienzhaus 70 - 12,5%
KfW-Effizienzhaus 85 - 7,5 %
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KfW-Programm Erneuerbare Energien
Privatpersonen, Unternehmen und Kommunen
Maximale förderfähige Investitionskosten: 10 Mio. €/ Vorhaben
„große“ …
Solarkollektoranlagen
Anlagen zur Verbrennung fester Biomasse
Biogasleitungen
Wärmespeicher
effiziente Wärmepumpen
KWK – Anlagen
mit bis zu 3 tilgungsfreien Anlaufjahren
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53
Marktanreizprogamm erneuerbare Energien
(MAP) - BAFA
Zusatzanspruch bei Verwendung eines KfW-Förderprogramms
(z.B. „Energieeffizient Sanieren – Kommunen“, 218)
maximale förderfähige Investitionskosten:
Solarkollektoranlagen bis zu 50% der Nettoinvestitionskosten
Biomasseanlagen bis zu 3.600€
Wärmepumpen bis zu 12.300€
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Förderung der WIBank für kommunale
Nichtwohngebäude
Antragsteller: Städte, Gemeinde und Landkreise in Hessen
Mindestinvestitionssumme: 50.000€/ Gebäude
förderfähige Maßnahmen:
Baulicher Wärmeschutz (Dämmung und Austausch von Bauteilen der Hüllfläche),
Erfüllung Anlage 3, Tabelle 1 der EnEV 2009 („40% Ausnahme-Regel“)
Anlagen zur effizienten Wärmebereitstellung
sonstige Anlagentechnik, wie Lüftung und Sonnenschutz
Förderung
50% der Investitionskosten bei Erreichen des Neubaustandards
60% bei Erreichen eines KfW-70-Hauses
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55
Quellen
https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/%C3%96ffentliche-
Einrichtungen/Energetische-Stadtsanierung/Finanzierungsangebote/Energieeffizient-
Sanieren-Kommunen-(218)/
https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Unternehmen/Energie-
Umwelt/Finanzierungsangebote/Erneuerbare-Energien-Premium-(271-281)/
http://www.bafa.de/bafa/de/energie/erneuerbare_energien/
https://www.wibank.de/de/Foerderprogramme/BauenUndWohnen/SB-EEM-
kommunale-Nichtwohngebaeude.html
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.