FACHVERBAND GEBÄUDE-KLIMA e. V.

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1 FACHVERBAND GEBÄUDE-KLIMA e. V. Einsparmöglichkeiten durch Energetische Inspektion von Klimaanlagen nach EnEV 12 Verordnungsrechtlicher Rahmen Inhalte der Energetischen Inspektion nach 12 Chancen der Energetischen Inspektion Bestand an Klimaanlagen Analyse durchgeführter Inspektionen Energieeinsparpotenziale Wirtschaftlichkeit beispielhafter Sanierungen Dipl.- Ing. Claus Händel Technischer Referent Gebäude-Klima e.v. Danziger Str Bietigheim-Bissingen Tel.: haendel@fgk.de Claus Händel, FGK 1

2 Energieeinspargesetz EnEG 2009 und EnEG Energiesparender Betrieb von Anlagen Wer Heizungs-, raumlufttechnische, Kühl-, Beleuchtungs- sowie Warmwasserversorgungsanlagen oder -einrichtungen in Gebäuden betreibt oder betreiben lässt, hat dafür Sorge zu tragen, dass sie nach Maßgabe der nach Absatz 2 zu erlassenden Rechtsverordnung (EnEV) so instand gehalten und betrieben werden, dass nicht mehr Energie verbraucht wird, als zu ihrer bestimmungsgemäßen Nutzung erforderlich ist. Die Bundesregierung wird ermächtigt, durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates vorzuschreiben, welchen Anforderungen der Betrieb der in Absatz 1 genannten Anlagen und Einrichtungen genügen muss, damit vermeidbare Energieverluste unterbleiben. Die Anforderungen können sich auf die sachkundige Bedienung, Instandhaltung, regelmäßige Wartung, Inspektion einschließlich Inspektionsberichten, die Berechtigung zur Durchführung von Inspektionen sowie die Anforderungen an die Qualifikation der inspizierenden Personen und auf die bestimmungsgemäße Nutzung der Anlagen und Einrichtungen beziehen. BTGA, FGK 2

3 EnEV Energetische Inspektion von Klimaanlagen (1) Betreiber von in Gebäude eingebauten Klimaanlagen mit einer Nennleistung für den Kältebedarf von mehr als zwölf Kilowatt haben innerhalb der in den Absätzen 3 und 4 genannten Zeiträume energetische Inspektionen dieser Anlagen durch berechtigte Personen im Sinne des Absatzes 5 durchführen zu lassen. Grundarten von Anlagen nach DIN SPEC 13779: Klima- und Teilklimaanlagen C2 bis C5 nach Tabelle mit mehr als 12 kw Nennkühlleistung. (Summe je Nutzungseinheit oder je Gebäude) Raumklimageräte und Raumkühlsysteme ohne Lüftungsfunktion ab 12 kw Nennkühlleistung (Summe je Nutzungseinheit oder je Gebäude) Andere maschinelle Systeme zur Temperaturabsenkung mit mehr als 12 kw Nennkühlleistung (bezogen auf die Zuluft oder die Raumluft), wie z. B.: Direkte oder indirekte Verdunstungskühlung, freie Kühlung über Kühlturm, geothermische Kühlung, Grund- und Oberflächenwasserkühlung und so weiter. Kategorie Thermodynamische Funktion Lüftung Heizung Kühlung Befeuchtung Entfeuchtung Bezeichnung THM C0 x Einfache Lüftungsanlage THM C1 x x Lüftungsanlage mit der Funktion Heizen oder Luftheizung THM C2 x x - x - Teilklimaanlage mit der Funktion Befeuchten THM C3 x x x - (x) Teilklimaanlage mit der Funktion Kühlen THM C4 x x x x (x) Teillimaanlage mit der Funktion Kühlen und Befeuchten THM C5 x x x x x Klimaanlage mit allen Funktionen Legende - von der Anlage nicht beeinflusst x (x) von der Anlage geregelt und im Raum sichergestellt durch die Anlage beeinflusst, jedoch ohne Garantiewerte im Raum BTGA, FGK 3

4 EnEV Energetische Inspektion von Klimaanlagen (2) Die Inspektion umfasst Maßnahmen zur Prüfung der Komponenten, die den Wirkungsgrad der Anlage beeinflussen, und der Anlagendimensionierung im Verhältnis zum Kühlbedarf des Gebäudes. Sie bezieht sich insbesondere auf 1. die Überprüfung und Bewertung der Einflüsse, die für die Auslegung der Anlage verantwortlich sind, insbesondere Veränderungen der Raumnutzung und -belegung, der Nutzungszeiten, der inneren Wärmequellen sowie der relevanten bauphysikalischen Eigenschaften des Gebäudes und der vom Betreiber geforderten Sollwerte hinsichtlich Luftmengen, Temperatur, Feuchte, Betriebszeit sowie Toleranzen, und 2. die Feststellung der Effizienz der wesentlichen Komponenten. BTGA, FGK 4

5 EnEV Energetische Inspektion von Klimaanlagen Umfang der Energetischen Inspektion: Anlagendimensionierung Raumnutzung Luftvolumenstrom Kühllast Prüfung von wesentlichen Komponenten Ventilator Wärmerückgewinnung Kälteerzeugung Kalt- und Kühlwasserpumpen Regelparameter Temperatur Feuchte Betriebszeiten Toleranzen BTGA, FGK 5

6 Forschungsvorhaben Chancen der Energetischen Inspektion Marktuntersuchungen Auswertung von Inspektionsergebnissen Einsparpotenziale Wirtschaftliche Sanierungsempfehlungen Ventilator WRG RLT-Gerät Grundlagen für die Normung Kühllast Standorteinfluss Schnittstellen Ecodesign Claus Händel, FGK 6

7 Forschungsvorhaben Chancen der Energetischen Inspektion Marktumfrage bei Inspektoren mit Weiterbildung bzw. Inspektoren die die FGK STATUS-REPORTE NR bezogen haben 705 gemeldete Inspektionen (Stand 2012) Hochgerechnet auf Gesamtmarkt ergeben sich ca Anlagen die inspiziert wurden Installierte RLT-Anlagen (verschiedene Erhebungsmethoden) RLT-Geräte mit Kühlung Zusätzlich wassergestützte Raumklimasysteme Vollzug Nach Stückzahlen 1,4 bis 2,3 % Nach Luftvolumenstrom 1,5 bis 2,6 % Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 7

8 Anzahl aller inspizierten RLT-Anlagen Summe 705 Klimaanlagen Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 8

9 Häufigkeit Häufigkeitsverteilung der Baualtersklassen 25% 20% 15% 10% 5% 0% Baujahr Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 9

10 Verteilung der WRG Systeme volumenstromgewichtet im Bestand 1% 100% Platte Rotor KVS Umluft keine 19% 49% 18% 13% 90% 80% Platte Rotor 70% KVS Umluft 60% keine 50% keine Umluft KVS 40% Rotor Platte 30% 20% 10% 0% Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 10

11 Systemwirkungsgrade Ventilator in Abhängigkeit des Baualters ZUL ABL 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Baualter Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 11

12 Typische Sanierungsempfehlungen RLT-Geräte 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% Volumenstromreduzierung bis 20 % 10% Volumenstromreduzierung > 20 % Reduzierung der Betriebszeit zus. Klappen, Volumenstromregler für Zonierung bedarfsgerechte Volumenstromregelung Absenkbetrieb Sollwerte optimieren Temperatur 16% 15% 15% 19% 27% 53% Sollwerte optimieren Feuchte Optimierte Regelstrategie 23% 55% Nachtlüftung natürliche Lüftung freie Kühlung vorsehen Ventilatoraustausch WRG nachrüsten 0% 0% 2% 14% 53% WRG verbessern MSR verbessern Wartungsmängel beseitigen Luftdichtheit Kanalnetz grundsätzliche Systemänderung Rückbau / Alternativlösung 8% 10% 17% 22% 37% 37% Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 13

13 Verteilung Teillastregelung von Kältemaschinen im Bestand Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 14

14 Typische Sanierungsempfehlungen Klimakälte Quelle: Chancen der Energetischen Inspektion 2013 Claus Händel, FGK 15

15 Max. Gesamt-Energieeinsparpotenzial der Stichprobe: Durchschnittliche Anlagengröße, Anteilige Umsetzung der Sanierungsmaßnahmen (Primärenergie) [MWh] Ist-Zustand % nach Betriebsoptimierung -31% % nach Komponentenaustausch -51% Wärme Strom Claus Händel, FGK 16

16 Energieeinsparpotenziale durch Energetische Inspektion nach 12 Energieeinsparpotentiale durch bei der energetischen Inspektion nach 12 EnEV empfohlene Sanierungsmaßnahmen Einsparpotential von bis zu 20,4 TWh Wärme, 12,5 TWh Strom und umgerechnet 12,9 Millionen Tonnen CO 2 ungenutzt Quelle: ILK Dresden / Schillerengineering (2013):Chancen der energetischen Inspektion. Grafik: FGK BTGA, FGK 18

17 ENEV 2007 EEwärmeG 2008 ENEV 2009 EEwärmeG 2010 ENEV 2014 Entwicklung der Wärmerückgewinnung UCB-Studie 2014 für Claus Händel, FGK 20

18 Amortisationsdauer in Jahren (ohne Förderung) Nachrüstung - Amortisationsdauer KV-WRG-System extern Nachrüstung KV-System extern KVS extern WRG-Klasse H4 KVS extern WRG-Klasse H stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 5000 m³/h m³/h m³/h 5000 m³/h m³/h m³/h 5000 m³/h m³/h m³/h 1800 h/a 3750 h/a 8760 h/a Claus Händel, FGK 21

19 Amortisationsdauer dynamisch [a] Amortisationsdauer Freilaufendes Rad mit EC-Motor Freilaufendes Rad mit EC-Motor + Kommutiereinheit Freirad EC-Motor 1800h Freirad EC-Motor 3750h Freirad EC-Motor 8760h 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig eta_syst_ist 35% eta_syst_ist 50% eta_syst_ist 35% eta_syst_ist 50% eta_syst_ist 35% eta_syst_ist 50% 5000 m³/h m³/h m³/h Claus Händel, FGK 23

20 Amortisationsdauer in Jahren (ohne Förderung) Austausch RLT-Gerät (Abmessungen veränderbar) Austausch RLT-Gerät (Abmessungen veränderbar) 50 Volumenstrom 100% Volumenstrom 90% Volumenstrom 75% Volumenstrom 60% stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 1-stufig 2-stufig 5000 m³/h m³/h m³/h 5000 m³/h m³/h m³/h 5000 m³/h m³/h m³/h 1800 h/a 3750 h/a 8760 h/a Claus Händel, FGK 25

21 Wirtschaftlichkeit von Sanierungslösungen Nachrüstung WRG: Wirtschaftlichkeit ist stark abhängig von der Bauart (KVS, Platte, Rotor) unterschiedliche Amortisationszeiten bei gleicher WRG-Klasse Bafa-Fördervoraussetzungen im Bestand kaum erreichbar Einzelnachweis der Wirtschaftlichkeit immer erforderlich Austausch Ventilator: Wirtschaftlichkeit ist stark abhängig von Effizienz des Bestandssystems Wirtschaftlichkeit bei einstufigen Bestandsanlagen ab m³/h durch Sanierungslösung mit Drehzahlregelung immer gegeben sonst Einzelnachweis der Wirtschaftlichkeit erforderlich Austausch RLT-Gerät (Nennluftvolumenstrom reduziert) Wirtschaftlichkeit insbesondere bei kleinen RLT-Anlagen nicht prinzipiell gegeben Wirtschaftlichkeit bei einstufigen Bestandsanlagen ab m³/h durch Sanierungslösung gemäß EnEV immer gegeben sonst Einzelnachweis der Wirtschaftlichkeit erforderlich Claus Händel, FGK 26

22 DIN SPEC Beurteilung des Gesamtsystems BTGA, FGK 27

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Informationen des es Gebäude-Klima e.v Claus Händel, FGK 28