Energieeinsparung durch Gebäudeautomation Komponenten Systeme Prozesse. Kieback&Peter GmbH & Co. KG

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1 Energieeinsparung durch Gebäudeautomation Komponenten Systeme Prozesse Kieback&Peter GmbH & Co. KG Stand 01 / 2012

2 Welche Rolle spielt die Gebäudeautomation? Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Aristoteles Das Wesen der Dinge hat die Angewohnheit, sich zu verbergen. Heraklit Die Gebäudeautomation verbindet Komponenten und Teilsysteme zu einem Gesamtsystem, in dem die thermodynamischen Prozesse im Vordergrund stehen.

3 Aktuelle gesetzliche Situation Die Energieeinsparung hat durch aktuelle politische Entwicklungen, deutlich an Bedeutung gewonnen die Energiewende findet statt. Das Gesetz zur Einsparung von Energie in Gebäuden, aus dem Jahr 1976 ( Ölkrise ), wurde am letztmalig geändert und wird zur Novellierung der EnEV im Jahr 2012 führen. Kernaussage ist: Ambitionierte Verschärfung der Erhöhung der energetischen Anforderungen Hauptziele dieser Novellierung werden voraussichtlich sein ( Auszüge ): Ab 2021 nur noch Passivhaus oder Nullenergiehausstandard im allgemeinen Nichtwohnungsbau Ab 2019 nur noch Passivhaus oder Nullenergiehausstandard für öffentliche Gebäude. Weitere Energieeinsparungen von 9% bis Weiterer Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien.

4 Energieverbrauch in Deutschland ( Industrie, Verkehr, Gebäude ) Quelle : AG Energiebilanzen, BDEW

5 Zuordnung des Energieverbrauches für Kälte Quelle: VDMA

6 Was bedeutet der Passivhausstandard? Quelle: Dr. Wolfgang Feist Passivhaus Institut

7 Welche Veränderungen erwarten uns in den nächsten Jahren? Die Energie wird deutlich teuerer. Wir werden Energie aus vielen Energiequellen gewinnen.anteil erneuerbarer Energien an der Wärmeversorgung mind. 14%. Diese Energien stehen nicht immer dann zur Verfügung, wenn wir sie brauchen logistische Fragen entstehen. Das was wir täglich nutzen, wird stärker miteinander vernetzt werden. Haustechnische Anlagen werden nur noch punktuell und eingeschränkt den Komfortanspruch seiner Nutzer erfüllen. Die haustechnischen Anlagen werden integrativer und deutlich komplexer. Unser Begriff von Komfort und dessen Möglichkeiten zur Umsetzung werden sich ändern.

8 Was fordert das EEWärmeG - Bedeutung für die Gebäudeautomation?

9 DGNB Gold, Silber.. welche Rolle spielt die Gebäudeautomation?

10 DGNB Gold, Silber.. welche Rolle spielt die Gebäudeautomation?

11 DGNB Gold, Silber.. welche Rolle spielt die Gebäudeautomation?

12 LEED, ( Leadership in Energy and Environmental Design ) Green Building Rolle der Gebäudeautomation Beispiel: Energie und Atmosphäre EA-P1 Grundlegendes Commissioning der Energiesysteme (funktionale Qualitätskontrolle) EA-P2 Einhaltung der Mindestenergiestandards EA-P3 Grundlegendes Kältemittelmanagement EA-1 Optimieren des Energiebedarfs 19 EA-2 Erneuerbare Energien auf dem Grundstück 7 EA-3 Erweitertes Commissioning (funktionale Qualitätskontrolle) 2 EA-4 Erweitertes Kältemittelmanagement 2 EA-5 Messen und Vergleichen 3 EA-6 Strombezug aus natürlichen Energiequellen 2 r r r

13 LEED, Green Building Rolle der Gebäudeautomation Gesundheit und Behaglichkeit EQc1 Überwachung der Außenluftzufuhr 1 EQc6.1 Benutzerbedienbarkeit: Lichtsysteme 1 EQc6.2 Benutzerbedienbarkeit: Thermischer Komfort 1 EQc7.1 Thermischer Komfort: Geplantes Konzept 1 EQc7.2 Thermischer Komfort: Nachweis 1

14 Welche Maßnahmen lohnen sich am meisten oder wie ist der ROI? Quelle:Hochschule Biberach Prof. Dr. Martin Becker 2007

15 Zukünftige Investitionen in die Energieeinsparung in Mrd. Quelle: Roland Berger Strategie Consultants 2012

16 Normen Normen Normen was wird es Neues geben?

17 Energieeffizienz von Gebäuden Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement EN DIN aktueller Entwurf Juni 2011 Beschreibung von Funktionen und Maßnahmen zur Energieeffizienz durch Gebäudeautomation in Tabelle 1: Die Maßnahmen sind thematisch nach Gewerken und Systemen ( Anlagen ) gegliedert. Heizbetrieb ( Übergabe, Erzeugung, Verteilung und Verbrauch ). Trinkwassererwärmung ( Temperatur und Verteilung ). Kühlbetrieb zentral oder zonal, ( Übergabe, Erzeugung, Verteilung und Verbrauch ). Lüftung und Klima ( zentral, lokal / Volumen, WRG, Temperatur und Feuchte ). Beleuchtung ( Belegabhängigkeit und Berücksichtigung Tageslichteinfall ). Sonnenschutzeinrichtungen ( Art und Abhängigkeit der Betätigung ).

18 Auszüge aus der DIN EN Tabelle 1 Innerhalb eines Gliederungspunktes gibt es Steigerungen durch Auswahl und Kombination verschiedener Teilmaßnahmen. Die wirkungsvollste Maßnahme steht unten. Beispiel: Punkt Energieeinsparung TABS

19 Auszüge aus der DIN EN Klassifizierung

20 Beschreibung der Energieeffizienzklassen Klasse A: Gebäude mit hoch energieeffizienten Gebäudeautomations Systemen und Technischen Gebäudemanagement. Vollständige Verriegelung zwischen Heiz- und Kühlbetrieb im gesamten Gebäude, Erzeugung und Verteilung. Optimierte Betriebsabfolge für Wärme- und Kälteerzeuger. Anwesenheits- oder bedarfsabhängige Regelung der Klimaanlagen auf Raumebene. Variable, lastabhängige Sollwertführung der Vorlauf- Zulufttemperaturen.

21 DIN EN Technisches Gebäudemanagement Die sach- und fachgerechte Betreuung einer Anlage gewinnt an Bedeutung. Das Technische Haus- und Gebäudemanagement Überprüfung der Anlagen Anpassung des Betriebes an den Bedarf ( ohne Optimierung ). Fehlerdiagnose und anlayse. Verbesserung der Anlage in energetischer Sicht.

22 Einsparpotenzial ( nicht Einsparung ) Was kann getan werden? TGM aber richtig! ) Quelle: Famis Firmengruppe 2011

23 Konkrete Umsetzung der DIN EN mit GA und TGM Anhang E der DIN ist eine Leitlinie für den Einsatz von GA Systemen in Energiemanagementsystemen. Auszug:

24 Unsere Systeme und Mitarbeiter sind dafür am besten geeignet.

25 Nutzungsprofile nach DIN EN Beschreibung - Anwendung Was bedeuten die Nutzungsprofile? GA Effizienzfaktoren bestimmen die Energieeinsparung durch bestimmte Maßnahmen nach DIN EN GA Effizienzfaktoren und Nutzungsprofile wurden auf der Grundlage von Simulationsläufen entwickelt. Nutzungsprofile stellen den Energiebedarf in Höhe und Dauer über einen bestimmten Zeitraum dar. Stellen wir nur die Energie ( Medien ) entsprechend den Anforderungen des Nutzungsprofils zur Verfügung, reduzieren wir die aufgenommene Energie. Wir können die Größe der Anlagen / Systeme aber dennoch nicht reduzieren, da für diese immer der maximale Anwendungsfall maßgeblich ist. Nutzungsprofile geben uns Hinweise darauf, wo wir einsparen können.

26 GA Effizienz Gesamtfaktoren

27 Nutzungsprofil eines Büroraums Klasse D Quelle: DIN / 2007

28 Nutzungsprofil eines Büroraums Klasse C Quelle: DIN / 2007

29 Nutzungsprofil eines Büroraums Klasse B Quelle: DIN / 2007

30 Nutzungsprofil eines Büroraums Klasse A Quelle: DIN / 2007

31 Nutzungsprofil eines Großhandelszentrums nach DIN EN Entwurf

32 Nutzungsprofil eines Restaurants nach DIN EN Entwurf

33 Nutzungsprofil eines Hörsaals nach DIN EN Entwurf

34 Einzelraumregelung und Energieeffizienz Mit integrierter Raumautomation können bis zu 25% Wärmeenergieeinsparung und bis zu 40% Energieeinsparung in der Klimatechnik erreicht werden Funktionen zur Einsparung von Heiz- und Kühlenergie: Zeitprogramm Präsenzumschaltung Fensterüberwachung Freie Nachtkühlung Sommerkompensation Lastoptimierung Thermoautomatik des Sonnenschutzes Zeitprogramm für Sonnenschutz

35 Einzelraumregelung ( Kleinvieh macht auch Mist )

36 Einzelraumregelung ( Kleinvieh macht auch Mist )

37 Effizienzklassen in der Einzelraumregelung VDI 3813 Blatt 2

38 Energiesparende Funktionen nach VDI 3814

39 Energiesparende Funktionen nach VDI 3814

40 Energieeinsparung durch Einzelraumregelung

41 Einzelraumregelung in der Wohnungswirtschaft Funkaktor Energieautarker, d.h. batterieloser Antrieb für Heizkörperventile Integriertes Peltierelement zur Energiegewinnung 2-Positionsbetrieb (Komfort/ Abgesenkt) Ansteuerung vom Profiler (mit Rückmeldung) Bedienelement für Komfortsollwert Adaption auf handelsübliche Thermostatventile Profiler Erfassung Raumtemperatur Erkennung An-/ Abwesenheit (Präsenz) Automatische Generierung/ Anpassung des Nutzzeitprofils (selbstlernend) Kommunikation über EnOcean Funkstandard Ansteuerung der Funkaktoren

42 Einzelraumregelungssystem technolive Gewohnt gespart Herkömmlich technolive Einsparung

43 Bauer Optimierung mit DDC 4000 Je besser das Raumklima desto höher die Einsparung Das Verhalten der Luft im Raum

44 Bauer Optimierung mit DDC 4000 Energieeinsparungen von 25 50% sind möglich durch folgende physikalische Änderungen:

45 Energiemanagementsysteme nach DIN EN Quelle: BMU Referat Öffentlichkeitsarbeit,Referat ZG III 2, DIN EN Energiemanagementsysteme in der Praxis ein Leitfaden

46 Energiemanagementsysteme nach DIN EN Quelle: BMU Referat Öffentlichkeitsarbeit,Referat ZG III 2, DIN EN Energiemanagementsysteme in der Praxis ein Leitfaden