Intelligentes Energiemanagement in Wohnräumen und kommunalen Einrichtungen Produktfamilie en:key

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1 Intelligentes Energiemanagement in Wohnräumen und kommunalen Einrichtungen Produktfamilie en:key Unternehmen Produkte Dienstleistungen Energieeffizienz Referenzen Social

2 Effizienzpotential nach Verbrauchersegmenten Energie in Gebäuden Heizenergie mit enormen Einsparpotentialen 30% der End-Energie in Deutschland verbrauchen die privaten Haushalte 1 75% der End-Energie verbrauchen die privaten Haushalte für das Heizen 1, sie sind damit für 15% der CO 2 -Emissionen der Bundesrepublik verantwortlich 2 Die Kosten von Energie haben sich in den letzten 10 Jahren verdoppelt und werden weiter steigen 2 Wohngebäude, vor allem Bestandsimmobilien, stehen aufgrund ihrer hohen Energieeffizienzpotentiale im Fokus der politischen Diskussion zur Energie-wende Quelle: Deutsche Energie-Agentur (dena) / Energiedaten BMWi, Deutsche Energie-Agentur (dena) / Energiedaten BMWi, Wohnungswirtschaftliche Daten und Trends 2012/2013, GdW, 2012

3 Energieeffizienz durch Änderung Nutzerverhalten möglich Einsparpotentiale in Gebäuden Einbindung des Nutzerverhaltens bietet wirtschaftlich Einsparpotentiale Nutzerverhalten Anlagentechnik Wärmedämmung Einsparpotential Return on Investment 5-20% 0-5 Jahre 10-60% Bis zu 50% 2-10 Jahre Jahre Einzelraumregelung Quelle: FuE Projekt der Hoschule Bieberach, Prof. Dr. Martin Becker, 2009

4 Effizienzpotential Einzelraumregelung Energiesparpotential in Wohnräumen 1 Grad Temperaturabsenkung spart 6% Energie - 1 C Temperaturabsenkung Energieeinsparung + 6%

5 Bestehende Lösungen finden keine Akzeptanz Einzelraumregelungen auf dem Markt Ist- Analyse Einzelraumregelung Studie des DMB/ FH Wildau Die Funktionsweise ist nicht transparent Keines der Systeme ist intuitiv bedienbar Die Mieter haben kein Interesse, sich mit den teilweise komplexen Funktionen auseinanderzusetzen Bei zufriedenen Mietern werden die Einstellungen vom Vermieter, Hausmeister oder technischem Support geändert Die untersuchten Heizungsregelsysteme finden zu wenig Akzeptanz bei den Mietern Quelle: Studie Intelligente Heizungsregelsysteme, Deutscher Mieterbund/FH Wildau, 2010

6 Zielparameter neues Heizungsregelsystem Ansatz von Kieback&Peter Das System muss sich den Bedürfnissen der Nutzer anpassen Komponenten versorgen sich selbst mit Energie und müssen wartungsarm sein System erstellt ein Profil nach Anwesenheit und regelt die Temperatur selbstständig Absenkzeiten und -temperaturen werden vom System errechnet und gesteuert Ist es doch einmal zu kalt oder zu warm, muss der Bewohner eine unkomplizierte Eingriffsmöglichkeit besitzen

7 Innovationen für selbstlernende Einzelraumregelung en:key Akzeptanz durch Innovation / physikalische Energien Drahtlos auf Draht Mechanisch: Energie per Fingerdruck (= z.b. Funk Lichtschalter) Elektrodynamischer Energiegewinn Nutzerunabhängiger Energiewandler durch Tastendruck Wartungsfrei über Schalthandlungen Ermöglicht kleine und flache Schalterdesigns Solarzellen: natürliches und künstliches Licht (= en:key Raumsensor) Kleine Solarzellen (10x20mm) mit Energiespeicher Energieertrag nach Schnellstartphase Wartungsfrei Thermisch: Wärmeenergie vom Heizmedium (= en:key Ventilregler) Standard Peltierelement in Kombination mit Ultra-low Power DC/DC Wandler Operation durch Energiebereitstellung (Heizungsvorlauf) Wartungsfrei

8 Produktfamilie en:key Energieeffizienz mit Innovation Drahtlos auf Draht Software: selbstständiges Erzeugen von Nutzzeitprofilen Passt sich dem Nutzerverhalten an Dynamische und selbstständige Anpassung bei Nutzungsänderung Bedarfsorientiertes beheizen von Räumen Keine manuelle Einstellung Solarzellen: natürliches und künstliches Licht Kleine Solarzellen mit Energiespeicher Eigen-Energiemanagement Wartungsfrei Thermisch: Wärmeenergie vom Heizmedium Standard Peltier Element in Kombination mit Ultra-low Power DC/DC Wandler und Energiespeicher Energiebereitstellung durch Heizmedium Wartungsfrei

9 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert Lernen des Nutzerverhaltens Selbstständiges Erstellen/ Anpassung des Nutzzeitprofils Informationen für den Nutzer (Display) Ein-Taster Bedienung ( Meckertaste ) Regelung der Raumtemperatur Öffnen/ Schließen des Heizkörperventils Einstellung Komfortsollwert Adaption auf handelsübliche Thermostatventile

10 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert Komfortbetrieb en:key sorgt für selbstständig für das gewünschte Wohlfühlklima Sparbetrieb en:key schont automatisch Ressourcen und senkt die Raumtemperatur ab. * Im Absenkbetrieb

11 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Gewohnt gespart Herkömmlich mit en:key

12 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert der Raumsensor Selbsterklärende Anzeige Große Anzeige und Bedienelemente Gewohnte Bedienung Fenster Auf Erkennung Interner Uhrenbaustein Integrierte Sensorik Solargenerator für Energy Harvesting Selbstlernfunktion Nutzzeiten (Profilgenerator)

13 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert der Raumsensor Anwesenheitsprofil Regeln Raumscan alle 5 Minuten Bewertung alle 15 Minuten Helligkeit Wenig Bewegung Kurzanwesenheit Neues Verhalten Manuelle Betätigung Optimierung Urlaub/ Ferien Party Heizprofil

14 Produktfamilie en:key: selbstlernend und energieautark Wie en:key funktioniert der Raumsensor

15 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert der Raumsensor Selbstlernfunktion Nutzzeiten (Profilgenerator) Auslieferungszustand Lernphase (=erste Bewertung) Abschluss Lernphase (=erstes Profil)

16 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert der Raumsensor Selbstlernfunktion Nutzzeiten (Profilgenerator) Bsp. Realschule Datteln; 2. EG Raum B 28 nach 4 Monaten Betrieb Unterrichtsschluss Volkshochschule Große Pause Schulbeginn

17 Produktfamilie en:key selbstlernende Einzelraumregelung Wie en:key funktioniert der Ventilregler MD10-FtL Energieautarker Ventilregler Temperaturregelung mittels Thermostateinsatz Automatische Beeinflussung des Heizmittel Volumenstromes Einstellung Komfortsollwert über Skala 1..5 Thermogenerator in Gehäusekonzept integriert Autarke Frostschutzfunktion Adaptierbar auf handelsübliche Heizkörperventile (Metalladapter)

18 Produktfamilie en:key: selbstlernend und energieautark Wie en:key funktioniert der Ventilregler MD10-FtL Energieautarker Ventilregler Gewohnte Bedienung Gehäusehaube = Kühlkörper Low - Power Elektronik Hohes Übersetzungsverhältnis vom Getriebe Thermogenerator für Energy Harvesting Schlüsselkomponente Peltier- Element Minimaler Heizmitteleinfluss Bildquelle c`t Artikel Batterie? Nein Danke!

19 Produktfamilie en:key Wie en:key funktioniert der Ventilregler MD10-FtL Jean Charles Athanase Peltier - Peltier-Effekt 1834 Energieeintrag durch warmes Heizmedium Energieeintrag durch kalte Raumluft Thomas Johann Seebeck - Thermoelektrizität 1821 warme Seite Peltier-Element kalte Seite Peltier-Element

20 Produktfamilie en:key Auswertung Monitoring von en:key Raumweise Übertragung der Informationen und Auswertung Darstellung von PIR Status, Raumtemperatur und Heizprofil Heizen nach erlerntem Profil Vorheizen nach erlerntem Profil Komfort bei Anwesenheit Selektieren und Filtern der Anwesenheitszeiten

21 Produktfamilie en:key: selbstlernend und energieautark Wohnung nicht genutzt (z.b. Urlaub) Erneute Präsenz (z.b. Urlaub beendet)

22 Produkt - Energieeinsparung und Komfortgewinn Einfache Installation Intelligentes System Montage mit wenigen Handgriffen, da passgenau für alle üblichen Anschlüsse Kein Elektroanschluss, keine Batterien Kabellos, kein Eingriff in Bausubstanz Komponenten versorgen sich selbstständig mit Energie aus der Umgebung Indoor-Photovoltaikelement mit Stützbatterie im Profiler Energy Harvesting Innovativer Thermogenerator (Peltierelement) im Ventilregler Energieeinsparung en:key EnOcean Erstes automatisches und selbstlernendes System auf dem Markt Keine aufwendige Programmierung durch den Wohnungsnutzer erforderlich En:key erkennt Nutzungsmuster (Arbeit, Urlaub, etc.) und passt sich an ISO-zertifizierte Funktechnologie (Einsatz z.b. in Krankenhäusern) Offener Standard Erweiterbarkeit um weitere Anwendungen möglich Verringerung des Bedarfs an brennstoffabhängiger Primärenergie durch Reduzierung des Bedarfs an Endenergie Dauerhafte Reduzierung der Mietnebenkosten um bis zu 20% im Absenkbetrieb Wohlfühltemperatur wird vorausschauend bereitgestellt und gehalten Zusatznutzen durch Reaktion auf geöffnete Fenster, Frostschutz und Verringerung von Schimmelbildung Komfortgewinn

23 Produktfamilie en:key Strategie Kieback&Peter Gebäudeautomation gesamthaft betreiben Komplexität A Vernetzung mit weiteren Effizienztechnologien und System 4000 Quartier/ Standort Wohnung Gebäude A FBG132-FtL Systemgateway A Apps Steuerung dezentraler Energieversorgung von Quartieren/Standorten Energiemanagement im einzelnen Gebäude smart home / smart heating-anwendungen und Anbindung weiterer Kieback&Peter-Technologien B en:key Wohnungsassistent B Erweiterung um Peripherielösungen im Wohnbereich Funktionalität

24 Produktfamilie en:key - Systemvernetzung en:key Einzelraumregelung wird Bestandteil des Gesamtsystems

25 Produktfamilie en:key Strategie Kieback&Peter Gebäudeautomation gesamthaft betreiben Komplexität A Vernetzung mit weiteren Effizienztechnologien und System 4000 Quartier/ Standort Wohnung Gebäude A FBG132-FtL Systemgateway A Apps Steuerung dezentraler Energieversorgung von Quartieren/Standorten Energiemanagement im einzelnen Gebäude smart home / smart heating-anwendungen und Anbindung weiterer Kieback&Peter-Technologien B en:key Wohnungsassistent B Erweiterung um Peripherielösungen im Wohnbereich Funktionalität

26 Produktfamilie en:key en:key Wohnungsassistent Wohnungsautomation leicht gemacht en:key schafft Energieeffizienz, Komfort zukünftig auch Sicherheit und Verbrauchstransparenz Konsequente Kommunikation über offene Standards GSM

27 Produktfamilie en:key en:key Wohnungsassistent Fernbedienung Meine Wohnung

28 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail 11 Pilotanlagen seit 2012 in Betrieb Start mit en:key Ende Pilotanlagen Start mit en:key in 2013: - 4 Pilotanlagen

29 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Pilotanlage Solingen

30 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Ergebnisse Pilotanlage in Solingen Baujahr 1964 Klassifizierung: unsaniertes Objekt doppelt verglaste Fenster aus Kunststoff (ca. 20 Jahre alt) 2 x 6 identische Wohneinheiten 3-Raum Wohnungen Installation von en:key November 2012 Beheizung: zentral über eine Gasbrennwerttherme

31 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Ergebnisse Pilotanlage in Solingen Besonderheiten: zusätzliche Ausstattung der Wärmeerzeugeranlage mit Sensorik und WMZ, Gaszähler Aufnahme von Tagesverbrauchsdaten Monitoring der Verbraucher (Wohnungen) und des zentralen Wärmeerzeugers Ermittlung von Optimierungspotentialen der zentralen Wärmeerzeugung

32 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Ergebnisse Pilotanlage in Solingen Tagesverbrauchswerte - GLT Trendkurven Gesamtverbrauch beider Gebäude Verbrauch Gebäude ohne en:key Verbrauch Gebäude mit en:key en:key senkt nicht genutzte Räume ab

33 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Ergebnisse Pilotanlage in Solingen Zusammenfassung für den Zeitraum vom : Aufgang ohne en:key mit en:key Gesamtverbrauch in kwh Einsparung in kwh prozentuale Ersparnis 30,73 Einsparung in 1.565,34* Verbrauch in kwh je m² 167,54 116,06 Gesamtverbrauch CO2 in kg Einsparung CO2 in kg Verbrauch CO2 in kg je m² 33,51 23,21 Einsparung CO2 in kg je m² 10,30 *6,61Ct pro kwh (inklusive Steuern) durchschnittlicher Preis für Haushalte im 1. Halbjahr 2013 (Quelle: BDEW); Nutzungsgrad bei ca. 85%, somit liegt der Preis effektiv bei 7,78Ct pro kwh

34 Pilotanlage Datteln

35 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Baujahr: 1970 Klassifizierung unsaniertes Objekt Außenfenster- und Flachdacherneuerung in den 90er Jahren Realschule Ausstattung aller Klassenräume Zone2 Zone1 Installation: November 2012

36 en:key Pilotanlage Realschule Datteln Anlagen-/ Energiemonitoring Installation im Pilotobjekt Aufschaltung von WMZ + Temperaturfühler auf Datenzentrale/ Schaltschrank Online Übertragung der Daten per UMTS auf zentrale Leitwarte Archivierung der Datentrends und Aufbereitung zur Auswertung

37 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Am Vormittag und in den frühen Nachmittagsstunden: regulärer Schulbetrieb Am Abend: Volkshochschulkurse

38 en:key Einzelraumregelung: Auswertung im Detail Ergebnisse Pilotanlage Datteln Vergleich der witterungsbereinigten Verbräuche der Klassenräume in kwh für die Zeiträume Oktober - Dezember 2012 und Oktober Dezember 2013 Zeitraum Oktober Dezember 2012 Oktober Dezember 2013 Gesamtverbrauch in kwh , ,81 Einsparung in kwh ,61 prozentuale Ersparnis 19,64 Einsparung in ~1.019* Gesamtverbrauch CO2 in kg Einsparung CO2 in kg *6,61Ct pro kwh (inklusive Steuern) durchschnittlicher Preis für Haushalte im 1. Halbjahr 2013 (Quelle: BDEW); Nutzungsgrad bei ca. 85%, somit liegt der Preis effektiv bei 7,78Ct pro kwh

39 Vielen Dank für Ihre Zeit, die Sie uns geschenkt haben