EN (SIA ) - Nutzen für Normenschaffende und Behörden, Bauherren und Architekten, GA-Planer und Gebäudeautomatiker

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1 GNI-Seminar vom 22. Juni 2017 Das 4-Klassen-Gebäude HKG Consulting AG, Mühlemattstrasse 16, 5001 Aarau EN (SIA ) - Nutzen für Normenschaffende und Behörden, Bauherren und Architekten, GA-Planer und Gebäudeautomatiker Jürg Tödtli Consulting Jürg Tödtli juerg@toedtli.net Mitglied mehrerer SIA Normenkommissionen und der CEN 247

2 Herkunft und Titel der EN (SIA ) Titel der EN (SIA ): Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Ursprüngliche englische Version der EN 15232: Energy performance of buildings Impact of Building Automation, Controls and Building Management Deutschsprachige Fassung der EN 15232: Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement SIA = SN EN = Schweizerische Ausgabe der deutschsprachigen Fassung der EN 15232

3 Inhalt Inhalt Der Inhalt der EN 15232:2012 (SIA :2012) Entwicklung der EN 15232: Entstehung und Ausblick Nutzen der EN Der Performance Gap zwischen Messung und Berechnung

5 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Der Inhalt der EN 15232:2012 Fünf Instrumente: 1. Sie gibt eine strukturierte Liste von GA- und TGM- Funktionen (Steuer-, Regel-, Leit- und Überwachungsfunktionen), welche einen Einfluss auf die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden haben 2. Sie spezifiziert Mindestanforderungen für die Ausstattung mit GA- und TGM-Funktionen 3. Sie spezifiziert vier GA-Effizienzklassen (Ausstattungsgrade mit GA- und TGM-Funktionen ) 4. Sie beschreibt ein grobes Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen der GA und des TGM auf den Energiebedarf eines Gebäudes 5. Sie beschreibt ein ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM- Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes

6 1. Strukturierte Liste von GA und TGM Funktionen, welche einen Einfluss auf die Energieeffizienz des Gebäudes haben EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 1. Liste von GA- und TGM-Funktionen

7 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 1. Liste von GA- und TGM-Funktionen Zur Liste von GA und TGM Funktionen: Varianten zur Funktion Regelung des Luftstromes auf Raumebene GA Funktion Bild Zur Liste von GA und TGM Funktionen: Varianten zur Funktion Regelung des Luftstromes auf Raumebene gemäss [4] REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS Regelung des Luftstromes auf Raumebene 0 Keine Regelung 1 Manuelle Regelung 2 Zeitabhängige Regelung 3 Anwesenheitsabhängige Regelung 4 Bedarfsabhängige Regelung Varianten Bild Bedarfsgeregelte Lüftung mit CO 2 Fühler, als Beispiel der Variante Bedarfsabhängige Regelung der Funktion Regelung ( Arten, Types ) des Luftstromes auf Raumebene der GA Funktion

8 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 1. Liste von GA- und TGM-Funktionen Darstellung der Liste in Tabelle 1 der EN 15232:2012 Ausschnitt aus Tabelle 1:

9 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 1. Liste von GA- und TGM-Funktionen Bild Zur Liste von GA und TGM Funktionen: Varianten zur Funktion Regelung des Luftstromes auf Raumebene gemäss [4] REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS Bedarfsgeregelte Bild Lüftung Bedarfsgeregelte mit COLüftung mit CO 2 Fühler, als Bedarfsabhängige Regelung 2 Fühler, als Beispiel der Variante der Regelung des Luftstromes auf Bedarfsabhängige Regelung der Funktion Regelung des Raumebene Luftstromes auf Raumebene :

10 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 1. Liste von GA- und TGM-Funktionen Liste von GA und TGM Funktionen, Forts. Die Liste der GA und TGM Funktionen (Tabelle 1) kann dem Planer als Planungsinstrument dienen: Der Planer wählt bei jeder Funktion eine Variante.

11 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 2. Mindestanforderungen 2. Mindestanforderungen für die Ausstattung mit GAund TGM-Funktionen Sie sind in Tabelle 3 der EN 15232:2012 spezifiziert Sie sind für Wohn- und Nicht-Wohngebäude separat spezifiziert Es handelt sich um empfohlene Mindestanforderungen. Öffentliche Behörden, welche die Mindestanforderungen anders festlegen möchten, müssen die Tabelle 3 entsprechend anpassen (EN 15232:2012 (D) Seite 29).

12 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 2. Mindestanforderungen Ausschnitte aus Tabelle 3:

13 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 2. Mindestanforderungen Mindestanforderungen für die Ausstattung mit GAund TGM-Funktionen, Forts. Es handelt sich um empfohlene Mindestanforderungen. Öffentliche Behörden, welche die Mindestanforderungen anders festlegen möchten, müssen die Tabelle 3 entsprechend anpassen (EN 15232:2012 (D) Seite 29).

14 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 3. Vier GA-Effizienzklassen 3. Vier GA-Effizienzklassen EN 15232:2012 definiert, getrennt für Wohn- und Nichtwohnbauten, je vier Grade von Ausstattungen mit GA- und TGM-Funktionen, bezeichnet mit D, C, B und A (vom einfachsten zum umfassendsten). Diese werden GA-Effizienzklassen genannt. Diese Klassen sind in der Norm durch die Tabelle 2 definiert. Die GA-Effizienzklasse C entspricht den in der Norm spezifizierten Mindestanforderungen.

15 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 3. Vier GA-Effizienzklassen Ausschnitte aus Tabelle 2:

16 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 3. Vier GA-Effizienzklassen Ausschnitte aus Tabelle 2:

17 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 3. Vier GA-Effizienzklassen Vier GA-Effizienzklassen, Forts. Die GA-Effizienzklassen werden in EN 15232:2012 wie folgt charakterisiert: Die GA-Effizienzklassen bilden wie die Tabelle 1 ein Planungsinstrument. Sie erlauben dem Planer ein vereinfachtes Vorgehen: Anstatt sich bei jeder Funktion einzeln für eine Variante zu entscheiden, wählt er eine der drei GA-Effizienzklassen A, B oder C. Dieses vorgehen wird manchmal als Top-Down-Approach bezeichnet.

18 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 3. Vier GA-Effizienzklassen Vier GA-Effizienzklassen, Forts. 1. wichtige Anmerkung in der Norm 2. wichtige Anmerkung in der Norm

19 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren) 4. Grobes Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen der GA und des TGM auf den Energiebedarf eines Gebäudes Das Grobe Verfahren wird auch Vereinfachtes Verfahren, GA- Faktor Verfahren oder GA-Effizienzfaktor Verfahren genannt. Die Norm gibt pro GA-Effizienzklasse und für verschiedene Gebäudetypen (Büros, Krankenhäuser, Schulen etc.) je zwei GA- Effizienzfaktoren, einen für die thermische Energie (heizen und kühlen) und einen für die elektrische. Die GA-Effizienzfaktoren, stellen einen Bezug her zwischen dem Energiebedarf des Gebäudes, einmal ausgerüstet mit den GA- und TGM-Funktionen der gewählten Klasse und einmal mit jenen der Klasse C. Diese Faktoren findet man in Tabelle 5-8 der Norm.

20 Tabellen 5 und 6: EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren)

21 Tabellen 7 und 8: EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren)

22 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren) Grobes Verfahren, Forts. 1 Mit dem groben Verfahren kann die relative Verbesserung des Energiebedarfs des Gebäudes beim Wechsel von einer GA- Effizienzklasse in eine andere grob abgeschätzt werden. Das Verfahren gibt ohne Aufwand eine grobe Vorstellung von den möglichen Energieeinsparungen. Nicht mehr! Beispiel: Bei einer Investition, bei der man die GA von der GA- Effizienzklasse C auf die Klasse A ausbaut, erzielt man bei Büros beispielsweise eine Einsparung von 30 % bei der thermischen Energie (Heizung und Kühlung) und von 13 % bei der elektrischen Energie (Beleuchtung und Hilfsgeräte). Voraussetzung für diese Einsparung ist aber auch, dass das Betriebspersonal die TGM Funktionen auch nutzt, d.h. das TGM tatsächlich ausführt.

23 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren) Grobes Verfahren, Forts. 2 Die in den Tabellen gegebenen Werte für die Faktoren wurden bei der Erarbeitung der Norm für ein typisches Gebäude und ein Klima wie in Würzburg berechnet. Als Alternativen werden in den Tabellen 9 bis 13 detailliertere GA- Effizienzfaktoren, die eine leicht detailliertere Abschätzung erlaubt. In den Tabellen 9 bis 13 gibt es bei der thermischen Energie getrennte Faktoren für heizen und kühlen, bei der elektrischen Energie getrennte Faktoren für Licht und Hilfsenergie, und es gibt Faktoren für Trinkwarmwasser.

24 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 4. Grobes Verfahren (GA-Effizienzfaktor Verfahren) Grobes Verfahren, Forts. 3 Wer es genauer oder anderes wissen will, d.h. zum Beispiel wer eine solche relative Verbesserung für ein bestimmtes Gebäude, an einem bestimmten Standort wissen will, wer sich für die relative Verbesserung beim Übergang zu einer Funktionalität interessiert, die nicht einer der vier GA- Effizienzklassen entspricht, oder wer absolute Verbesserungen (d.h. Einsparungen in kwh) bestimmen will, der greift zum ausführlichen Verfahren.

25 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren 5. Ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM-Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes Zur Anwendung des ausführlichen Verfahrens sind Tools erforderlich, mit denen der Energiebedarf eines Gebäudes berechnet werden kann (z.b. das das SIA TEC Tool, TEC = Total Energy Calculator Tool gemäss SIA 2044). Zur Zeit decken diese Tools noch nicht das ganze durch die Liste in EN bestimmte Spektrum von GA- und TGM- Funktionen ab. Dem ausführliche Verfahren ist in EN 15232:2012 der Anhang A gewidmet Die Beschreibung des ausführlichen Verfahrens in Anhang A richtet sich in erster Linie an die Entwickler der Tools. Das ausführliche Verfahren steht im Zusammenhang mit den CEN EPBD Normen.

26 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren Ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM-Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes, Forts. Die EPBD (EU Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden) verlangt von jedem Mitgliedstaat, dass er eine Methode zur Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes festlegt. Die CEN EPBD Normen beschreiben detaillierte Anforderungen an die Berechnungsmethoden und geben für Teile der Berechnungsmethode Lösungen oder mögliche Lösungen. Beschreibungen, wie die Einflüsse einzelner Funktionen der GA auf den Energiebedarf des Gebäudes berücksichtigt werden können und sollen, sind auf viele der CEN EPBD Normen verteilt. Die EN ist eine dieser CEN/EPBD Normen und gibt in ihrem Anhang A einen Überblick und Links zu diesen Beschreibungen in den andern CEN EPBD Normen und zeigt Methoden für einige übergeordnete Funktionen auf, zu denen in den andern CEN EPBD Normen kein Berechnungsansatz beschrieben ist.

27 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren

28 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren Wenn der Planer über ein Berechnungstool verfügt, das den CEN EPBD Normen genügt, wird er bei der Berechnung vom Tool aufgefordert, eine der oben genannten Varianten für die Regelung der Übergabe beim Heiz- oder Kühlbetrieb zu wählen.

30 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Wiederholung: Inhalt der EN 15232:2012 Fünf Instrumente: 1. Sie gibt eine strukturierte Liste von GA- und TGM- Funktionen (Steuer-, Regel-, Leit- und Überwachungsfunktionen), welche einen Einfluss auf die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden haben 2. Sie spezifiziert Mindestanforderungen für die Ausstattung mit GA- und TGM-Funktionen 3. Sie spezifiziert vier GA-Effizienzklassen (Ausstattungsgrade mit GA- und TGM-Funktionen) 4. Sie beschreibt ein grobes Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen der GA und des TGM auf den Energiebedarf eines Gebäudes 5. Sie beschreibt ein ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM- Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes

32 Entwicklung der EN Auslöser: Energy Performance of Building Directive I (EPBD I)

33 Entwicklung der EN Der positive Einfluss der Gebäudeautomation ist nicht erwähnt.

34 Entwicklung der EN Nach der Publikation der EPBD I wurden im Auftrag der Europäischen Kommission die CEN EPBD I Normen erstellt, die zum grossen Teil die geforderte Berechnungsmethode betreffen Sie beschreiben detaillierte Anforderungen an die Berechnungsmethode Und geben für Teile der Berechnungsmethode Lösungen oder eine Auswahl von Lösungen CEN TC 247 Building Automation, Controls and Building Management gelang es, obwohl ihr Beitrag in der EPBD I nicht erwähnt ist, sich bei der Erarbeitung der CEN EPBD I Normen zu beteiligen. Die EN 15232:2007 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement ist der Beitrag der CEN TC 247 zu den CEN EPBD I Normen. Der Vernehmlassungsentwurf zur EN 15232:2007 enthielt weder die GA-Effizienzklassen A, B, C, D noch das Berechnungsverfahren mittels GA-Effizienzfaktoren. Diese Teile kamen erst in die Norm, nach dem die Schweiz vorschlug, als Ergänzung zum ausführlichen ein vereinfachtes Berechnungsverfahren zu entwickeln, das eine grobe Abschätzung der Energieeinsparung durch Gebäudeautomation erlaubt.

35 Entwicklung der EN Die EN 15232:2007 wurde in der Schweiz als SIA :2007 publiziert CEN TC 247 revidierte nach 5 Jahren die Norm. So entstand die EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Die EN 15232:2012 wurde in der Schweiz als SIA :2012 publiziert Im Jahre 2010 wurde die EPBD II publiziert

36 Entwicklung der EN In den vergangenen Jahren wurden im Auftrag der Europäischen Kommission die CEN EPBD II Normen erstellt, die sich auf die EPBD II stützt. Die CEN EPBD II Normen betreffen wiederum zum grossen Teil die geforderte Berechnungsmethode. Sie werden noch dieses Jahr (2017) publiziert. CEN TC 247 Building Automation, Controls and Building Management ist wieder beteiligt Die EN 15232:2017 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement wird ein Beitrag der CEN TC 247 zu den CEN EPBD II Normen sein. Innerhalb voraussichtlich zwei Jahren wird die EN 15232:2017 zusammen mit einem nationalen Anhang als SIA :2017 publiziert. Der nationale Anhang enthält Ergänzungen und Abweichungen von der europäischen Norm.

37 Entwicklung der EN Einige Ziele der TC 247 bei der Erarbeitung der CEN EPBD II Normen : Bessere Übereinstimmung zwischen der EN 15232:2017 und jenen der andern beteiligten TCs (TC 89, TC 156, TC 169 und TC 228). In andern Worten: Das ausführliche Berechnungsverfahren in EN soll möglichst alle GA Funktionen und ihre zugehörigen Varianten (Arten, Typen) der Tabelle 1 abdecken. Zu diesem Zweck hat TC 247 auch in den andern TCs mitgearbeitet, so weit es um den Einfluss der GA bei der Berechnung des Energiebedarfs ging.

38 Entwicklung der EN Beispiel der Mitarbeit im TC 156: Der Energieverbrauch der Ventilatoren in Mehrzonenlüftungsanlagen abhängig von den Steuer/Regel-Funktionstypen sollen genauer berechnet werden

39 Entwicklung der EN 15232

41 Nutzen der EN EN 15232:2012 Ausschnitte:

42 Nutzen der EN Bemerkungen: Zu den erwähnten Ingenieuren gehören insbesondere auch die GA-Planer und Gebäudeautomatiker. Weitere Nutzer: Normenschaffende zur Beschreibung von GAund TBM-Funktionen und zugehöriger Funktionstypen in weiteren Normen.

43 Nutzen der EN Zum Nutzen der EN für Normenschaffende - 1. Beispiel: In der SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung (2016 publiziert): Zur Darstellung der GA Funktionalität

44 Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 aus EN 15232:2012 In der SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung (wird 2014 publiziert): Zur Darstellung der GA Funktionalität In den neuen Normen EN ISO und EN ISO

45 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA - Blatt 1 Draft Quellen/Senke n Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergab e Nutzung/Betrie b Heizungsanlage HE.SS.03 Gasförmiger Brennstoff HE.TR Heizkessel für Gas HE.DI Rohr-Syst. Stand. Schalt. HE.RD.01 Heizkörper BF.TR.01 Temp. Aussentemp. abh. BF.DI.01 Temp. Aussentemp. abh. BF.RD.01 Einzelraumreg. mit Komm. BF.UO.01 Temp.-Sollw. Heiz. einstellen BF.DI.02 Pumpe var. Drehz. konst. Δp Kühlanlag e RG.TR.01 Kältemaschine Kompressor RE.ST.01 Wasser-Kältespeicher RE.DI.02 Zweirohr-System RE.RD.01 Kühldecke BF.TR.03 Temp. Aussentemp. abh. BF.DI.04 Temp. Aussentemp. abh. BF.RD.02 Einzelraumreg. mit Komm. BF.UO.02 Temp.-Sollw. Kühl. einstellen RR.TR.06 Hybrider Rückkühler BF.DI.05 Pumpe var. Drehz. konst. Δp BF.DI.07 Vollst. Verriegel. zw. H. u. K. Lüftungsund Klimaanlage VA.SS.01 Aussenluft VA.TR Einfache Klimaanlage VA.DI Kanal-Anlage mit VVS VA.RD.02 Verdünnungslüftung VA.SS.02 Fortluft BF.TR.08 Reg. ZL-Temp. konst. Wert BF.DI.08 Konstantdruckregelung BF.RD.03 Bedarfsabh. Regelung (mit CO2 Sensor) BF.UO.04 Keine Bedienung Fortsetzung auf Blatt 2

46 Nutzen der EN Zum Nutzen der EN für Normenschaffende - 2. Beispiel: In der EN ISO und den kommenden EN ISO und EN ISO

48 Performance Gap Einflüsse auf den Energieverbrauch eines Gebäudes: Realität Berechnung nach dem GA-Effizienzfaktor Verfahren Gebäude Standard-Gebäude Wetter Standard-Wetter (Würzburg D) Nutzung des Gebäudes Gebäudetechnik Wahl aus 9 Gebäudetypen mit Standard-Nutzungen (z.b. Büros) Eine umfassende Standard-Gebäudetechnik GA- und TGM-Funktionen Wahl aus 4 Ausstattungsgraden (D, C, B, A) Annahmen zu den installierten Funktionen: Automatische GA-Funktionstypen: einwandfreie Inbetriebsetzung (z.b. Tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung) Manuelle GA-Funktionstypen: Mittelmässiges Bedienverhalten (z.b. bei der manuellen Beleuchtungssteuerung) TGM-Funktionen: Betriebspersonal nutzt die installierten TGM-Funktionen (z. B. Energy Monitoring) einwandfrei. etc.

49 Performance Gap Bemerkungen: Zur Annahme, dass das Betriebspersonal die installierten TGM- Funktionen einwandfrei nutzt: Dazu gehört, dass regelmässig Betriebsoptimierungen durch geführt werden, und erkannte Mängel behoben werden. Dies hat einen positiven Einfluss auf den Energieverbrauch über die ersten 10 Jahre: Kein Anstieg des Energieverbrauchs infolge fehlendem TGM 7.2. Die bei der Anwendung des GA-Effizienzfaktor Verfahrens berechnete jährliche Energieeinsparung bei einem Klassenwechsel bezieht sich auf den durchschnittlichen Energieverbrauch über diese 10 Jahre. Energieverbrauch des Gebäudes Energieverbrauch des Gebäudes: Angenommener Verlauf über 10 Jahre Berechnung nach dem GA- Effizienzfaktor Verfahren C (ohne TGM 7.2) C (ohne TGM 7.2) A (mit TGM 7.2) A (mit TGM 7.2) Inbetriebnahme 10 Jahre später Zeit

50 Performance Gap Bemerkungen: Zur Annahme, dass das Betriebspersonal die installierten TGM- Funktionen einwandfrei nutzt: Dazu gehört, dass regelmässig Betriebsoptimierungen durch geführt werden, und erkannte Mängel behoben werden. Dies hat einen positiven Einfluss auf den Energieverbrauch über die ersten 10 Jahre: Kein Anstieg des Energieverbrauchs infolge fehlendem TGM 7.2. Die bei der Anwendung des GA-Effizienzfaktor Verfahrens berechnete jährliche Energieeinsparung bei einem Klassenwechsel bezieht sich auf den durchschnittlichen Energieverbrauch über diese 10 Jahre. Beispiel 4-Klassengebäude in Aarau: die im ersten Betriebsjahr gemessene Energieeinsparung bei einem Wechsel von C zu A ist kleiner als die mit dem GA- Effizienzfaktor Verfahren berechnete. Energieverbrauch des Gebäudes Energieverbrauch des Gebäudes: Gemessen! Berechnet! Angenommener Verlauf über 10 Jahre Berechnung nach dem GA- Effizienzfaktor Verfahren C (ohne TGM 7.2) C (ohne TGM 7.2) A (mit TGM 7.2) A (mit TGM 7.2) Inbetriebnahme 10 Jahre später Zeit

51 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Inhalt

52 Zusätzliche Folien Inhalt

53 Vorweg: wichtige Messages Die Gebäudeautomation (GA), inklusiv das Technische Gebäudemanagement (TGM), hat einen entscheidenden Einfluss auf den Energieverbrauch eines Gebäudes Die GA kann wesentlich dazu beitragen, den Energieverbrauch eines Gebäudes zu reduzieren (Voraussetzung: sie wird korrekt in Betrieb genommen) Die GA kann einen ansehnlichen Beitrag zur Energiewende leisten Die GA verdient deshalb eine sinnvolle Förderung durch Anforderungen in Normen, bei Zertifizierungen für Labels und in Gesetzen durch Anreize durch Aus- und Weiterbildungsangebote

54 Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation Forschungsprojekt Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation der HSLU T&A Zielsetzung Mehr gesichertes Wissen erarbeiten Zwei Rechenverfahren zur Abschätzung des Eigenenergieverbrauchs: eines für eine frühe Planungsphase, eines für eine spätere Planungshinweise Dauer Anfang September 2012 bis Anfang 2016

55 Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation

56 Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation MAS Arbeit EN Bau von Reinhard Imhasly, Abschluss 10. Juni 2014 Titel: «Analyse des Objektes Concordia Luzern bezüglich dem Eigenenergieverbrauch der Gebäudeautomation» Der Bericht enthält sehr gut dokumentierte Anwendungen des EEV-GA-Berechnungs-Tool

57 Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation Forschungsprojekt Eigenenergieverbrauch Gebäudeautomation der HSLU T&A Stand: Forschungsprojekt 2016 abgeschlossen Projektbericht auf der Website des BfE beziehbar Folgeprojekte in Arbeit und Vorbereitung Einige Ergebnisse fliessen in die SIA 2056 Elektrizität in Gebäuden Energie- und Leistungsbedarf ein. (Vernehmlassung in diesem Jahr)

58 EN TGM Funktionen Beispiel zum Energy Monitoring: PV-Anlage

59 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren 5. Ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM-Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes Zur Anwendung des ausführlichen Verfahrens sind Tools erforderlich, mit denen der Energiebedarf eines Gebäudes berechnet werden kann (z.b. das das SIA TEC Tool, TEC = Total Energy Calculator Tool gemäss SIA 2044). Zur Zeit decken diese Tools noch nicht das ganze durch die Liste in EN bestimmte Spektrum von GA- und TGM- Funktionen ab. Dem ausführliche Verfahren ist in EN 15232:2012 der Anhang A gewidmet Die Beschreibung des ausführlichen Verfahrens in Anhang A richtet sich in erster Linie an die Entwickler der Tools. Das ausführliche Verfahren steht im Zusammenhang mit den CEN EPBD Normen.

60 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren Ausführliches Verfahren zur Berücksichtigung des Einflusses der GA- und TGM-Funktionen bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes, Forts. Die EPBD (EU Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden) verlangt von jedem Mitgliedstaat, dass er eine Methode zur Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes festlegt. Die CEN EPBD Normen beschreiben detaillierte Anforderungen an die Berechnungsmethoden und geben für Teile der Berechnungsmethode Lösungen oder mögliche Lösungen. Beschreibungen, wie die Einflüsse einzelner Funktionen der GA auf den Energiebedarf des Gebäudes berücksichtigt werden können und sollen, sind auf viele der CEN EPBD Normen verteilt. Die EN ist eine dieser CEN/EPBD Normen und gibt in ihrem Anhang A einen Überblick und Links zu diesen Beschreibungen in den andern CEN EPBD Normen und zeigt Methoden für einige übergeordnete Funktionen auf, zu denen in den andern CEN EPBD Normen kein Berechnungsansatz beschrieben ist.

62 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren Wenn der Planer über ein Berechnungstool verfügt, das den CEN EPBD Normen genügt, wird er bei der Berechnung vom Tool aufgefordert, eine der oben genannten Varianten für die Regelung der Übergabe beim Heiz- oder Kühlbetrieb zu wählen.

65 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren - - Zentrale BedienungZentrale Bedienung - Überwachungsfunktionen, inkl. Berichterstattung

66 EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement 5. Ausführliches Verfahren - - Zentrale BedienungZentrale Bedienung - Überwachungsfunktionen, inkl. Berichterstattung Zur Begründung: Energieverbrauch Inbetriebnahme 10 Jahre später Zeit

67 Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 aus EN 15232:2012 In der SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung (wird 2014 publiziert): Zur Darstellung der GA Funktionalität

68 Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung Zunehmende Bedeutung der Tabellen 1 und 2 aus EN 15232:2012 In der SIA 411 Modulare Darstellung der Gebäudetechnik Verständigung (wird 2014 publiziert): Zur Darstellung der GA Funktionalität In den neuen Normen EN ISO und EN ISO

69 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA, noch ohne GA Blatt 2 Draft Quellen/Senke n Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergab e Nutzung/Betrie b Übergeordnete Anforderungen AM.BT Primärenergiekennwert C AM. BT Therm. Raumklima Kat. II

70 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA - Blatt 1 Draft Quellen/Senke n Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergab e Nutzung/Betrie b Heizungsanlage HE.SS.03 Gasförmiger Brennstoff HE.TR Heizkessel für Gas HE.DI Rohr-Syst. Stand. Schalt. HE.RD.01 Heizkörper BF.TR.01 Temp. Aussentemp. abh. BF.DI.01 Temp. Aussentemp. abh. BF.RD.01 Einzelraumreg. mit Komm. BF.UO.01 Temp.-Sollw. Heiz. einstellen BF.DI.02 Pumpe var. Drehz. konst. Δp Kühlanlag e RG.TR.01 Kältemaschine Kompressor RE.ST.01 Wasser-Kältespeicher RE.DI.02 Zweirohr-System RE.RD.01 Kühldecke BF.TR.03 Temp. Aussentemp. abh. BF.DI.04 Temp. Aussentemp. abh. BF.RD.02 Einzelraumreg. mit Komm. BF.UO.02 Temp.-Sollw. Kühl. einstellen RR.TR.06 Hybrider Rückkühler BF.DI.05 Pumpe var. Drehz. konst. Δp BF.DI.07 Vollst. Verriegel. zw. H. u. K. Lüftungsund Klimaanlage VA.SS.01 Aussenluft VA.TR Einfache Klimaanlage VA.DI Kanal-Anlage mit VVS VA.RD.02 Verdünnungslüftung VA.SS.02 Fortluft BF.TR.08 Reg. ZL-Temp. konst. Wert BF.DI.08 Konstantdruckregelung BF.RD.03 Bedarfsabh. Regelung (mit CO2 Sensor) BF.UO.04 Keine Bedienung Fortsetzung auf Blatt 2

71 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA - Blatt 2 Draft Quellen/Senke n Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergab e Nutzung/Betrie b Elektro - Licht EC.SS Niederspannungseinspeisung EC.DI.01 Starkstromverteiler EC.RD Abgependelte Leuchte BF.RD.04 Ein man. / Aus man. & aut. BF.UO.05 Licht stellen durch schalten BF.RD.05 Nach Tageslicht Automat. - Abschlüsse EC.RD Abschluss (Sonnenschutz) BF.RD.06 Motorbetrieben man. BF.UO.06 Abschlüsse stellen inkl. Lammellenwinkel Gewerkeübergreifende Funktionen der GA BF.UO.07 Raumnutzungsart wählen Fortsetzung auf Blatt 3

72 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA - Blatt 3 Draft Quellen/Senke n Umwandlung Speicherung Verteilung Raum/Übergab e Nutzung/Betrie b Übergeordnete Funktionen der GA BF.UO.11 Zentrale Bedienung BF.UO.12 Zentrale Fehleranzeige BF.UO.13 Info zu Energieverbr. etc. Übergeordnete Anforderungen AM.BT Primärenergiekennwert C AM. BT Therm. Raumklima Kat. II GA Effizienzklasse zwischen und BF.UO.05 Fortsetzung auf Blatt 4

73 SIA 411 Blockdiagramm - Beispiel 1 zu GA - Blatt 4 Draft Management Automation und Feld Raum Nutzung/Betrieb (Übergeordnete Anforderungen) Hardware der GA BH.A Fühler und Stellantriebe zu HLK BH.R Fühler und Stellantriebe zu HLK BH.R Integr. S/R u. Ü. zu Subsystem Licht Chiller BH.A Integr. S/R u. Ü. zu Kälteanlage BH.R Raumbediengerät mit mech. Bed.el. U. Displ. BH.R Integr. S/R u. Ü. zu Subsyst. Abschlüsse BH.M.01 Bedienstation BH.R.02 Anwend. Spez. St.- und Reg.-Einh. BH.A.01 Automationsstation BH.UO Netzwerk für HLK und Licht BH.M.05 Management-Netzw. BH.A.07 Automations-Netzw. BH.R.05 Raum-Netzw.

74 Entwicklung der EN Auslöser: Energy Performance of Building Directive I (EPBD I)

75 Entwicklung der EN The positive influence of Building automation and control is not mentioned

76 Entwicklung der EN Die EN 15232:2007 wurde in der Schweiz als SIA :2007 publiziert CEN TC 247 revidierte nach 5 Jahren die Norm. So entstand die EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Die EN 15232:2012 wurde in der Schweiz als SIA :2012 publiziert Im Jahre 2010 wurde die EPBD II publiziert