Dieter Michel, ABB Stotz-Kontakt GmbH, August 2012 Energieeffizienz in Gebäuden mit ABB i-bus KNX Teil 1: Hintergründe.

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1 Dieter Michel, ABB Stotz-Kontakt GmbH, August 2012 Energieeffizienz in Gebäuden mit ABB i-bus KNX Teil 1: Hintergründe STO/G - Slide 1

2 Energieeffizienz als Schlüssel zur Energiewende? Wie viel Energie wird in Gebäuden verbraucht The total building stock worldwide totaled billion square meters in 2011, of which 75% was in residential buildings. Commercial, residential, and industrial buildings are responsible for 49% of the world s energy consumption and 47% of global greenhouse gas emissions In Zweck-, Wohn- und Industriegebäuden werden 49% des weltweiten Primärenergieverbrauchs erzeugt! STO/G Slide 2

3 Europa Anteil elektrischer Energie an Gesamtenergie 2007 betrug der Anteil der elektrischen Energie am gesamten Endenergieverbrauch in Europa ca. 21%. Source: Electricity Consumption and Efficiency, Trends in European Union, Status Report 2009, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport, STO/G Slide 3

4 Europa Elektrische Endenergie in Zweckgebäuden EU-27: Austria, Belgium, Bulgaria, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxemburg, Malta, the Netherlands, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden and the United Kingdom. Source: Electricity Consumption and Efficiency, Trends in European Union, Status Report 2009, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport, STO/G Slide 4

5 Europa Elektrische Endenergie in Zweckgebäuden + 75,5% EU-27: Austria, Belgium, Bulgaria, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxemburg, Malta, the Netherlands, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden and the United Kingdom. Der Verbrauch elektrischer Energie in Zweckgebäuden in der gesamten EU betrug 1990 ca. 433,11 TWh und 2007 ca. 760,43 TWh. Das bedeutet einen Anstieg um 75,5%! Source: Electricity Consumption and Efficiency, Trends in European Union, Status Report 2009, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport, STO/G Slide 5

6 Eropa: Elektrische Endenergie in Zweckgebäuden Energieverbraucher (elektrische Energie) Bürobeleuchtung: 21,6% Das sind: 164,25 TWh Source: Electricity Consumption and Efficiency, Trends in European Union, Status Report 2009, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport, STO/G Slide 6

7 Elektrische Endenergie in Zweckgebäuden Energieverbraucher (elektrische Energie) Wie ist die Verteilung in meinem Gebäude? Kenne ich die Verbräuche zu jedem Zeitpunkt? Gibt es unnötige Verbräuche? Welche regelbaren Lasten gibt es? Source: Electricity Consumption and Efficiency, Trends in European Union, Status Report 2009, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Energy and Transport,

8 Energieeffizienz als Schlüssel zur Energiewende? Definition Quelle: Als Energiewende wird die Realisierung einer nachhaltigen Energieversorgung bezeichnet. Insbesondere Erneuerbare Energien (Windenergie, Wasserkraft, Sonnenenergie, Bioenergie, Geothermie, Wellenenergie) werden als Alternative zu fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Erdgas) und Kernbrennstoffen (Uran) verstanden. Das Energiesparen und eine höhere Energieeffizienz spielen eine wichtige Rolle 'Energiewende' benennt eine deutliche Veränderung der Energiepolitik: Durch einen Wechsel von einer angebots- zu bedarfsorientierter Energiepolitik und einen Übergang von zentralistischer zu dezentraler Energieerzeugung soll es anstelle von Überproduktion und vermeidbarem Energiekonsum zu Energiesparmaßnahmen und höherer Effizienz kommen. STO/G Slide 8

9 Energieeffizienz als Schlüssel zur Energiewende? Aufgaben Energie sparen Energie mit höherer Effizienz nutzen Anmerkung: Die Energiewende redet ausschließlich von elektrischer Energie! STO/G Slide 9

10 Steigende Anzahl dezentraler Erzeuger und großer Verbraucher verursacht zukünftig lokale Netzengpässe STO/G Slide 10

11 Neue Anforderungen an die Gebäudeinstallation Ziele STO/G Slide 11 Erhöhung der EnergieEffizienz in Gebäuden Integration von Gebäuden in intelligente Stromnetze

12 Neue Anforderungen an die Gebäudeinstallation Das intelligente Gebäude im intelligenten Netz Externes Datennetz / Internet Daten / Netzwerk / Kommunikation Energiesteuerung und dezentrale Energiemessung Energie-Verteilung Tarifliche Energiemessung und Abrechnung Verbrauch - Erzeugung Energie-Erzeugung intern Externes Energienetz STO/G Slide 12

13 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Energiemessung bis heute Eine zentrale Mess-Stelle Die detaillierten Verbräuche und Prozesse im Gebäude sind unbekannt Eine Einbindung des Gebäudes in Funktionalitäten von intelligenten Netzen ist nicht möglich Eine Gegenüberstellung des tatsächlichen Gebäudezustands mit den Angaben im Energieausweis ist nicht möglich

14 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Energiemessung ab heute Wo wird wann wie viel Energie verbraucht? Wann muss der Verbraucher eingeschaltet sein? Wann kann der Verbraucher abgeschaltet werden?? Eine zentrale Mess-Stelle / Gateway mit Kommunikation zum Netz Dezentrale Mess-Stellen zur Aufnahme des Gebäudezustandes Vernetzte elektrotechnische Infrastrukturen zur Energie- Messung und Energie-Steuerung Die detaillierte Kenntnis des Energieprofils in Zweck-Gebäuden ist notwendige Grundlage für Konzepte zur effizienten Energie-Steuerung und Integration in intelligente Netze

15 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Ein wichtiger Grundsatz If you can t measure it, you can t improve it. (Lord Kelvin) William Thomson, 1. Baron Kelvin, meist als Lord Kelvin bezeichnet * 26. Juni 1824 in Belfast, Nordirland 17. Dezember 1907 in Netherhall bei Largs, Schottland Britischer Physiker Er war von 1846 bis 1899 Professor für theoretische Physik in Glasgow und forschte hierbei hauptsächlich auf den Gebieten der Elektrizitätslehre und der Thermodynamik. Ein Ergebnis war bereits 1848 eine Arbeit zur Thermodynamik auf Basis der Carnot schen Wärmetheorie, in der er unter anderem die nach ihm benannte absolute Kelvin-Skala einführte. Deren Einheit Kelvin ist in ihrer heutigen Form die seit 1968 gesetzlich festgelegte SI- Einheit der Temperatur. Quelle: Wikipedia STO/G Slide 15

16 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Energie messen und steuern Energie Information (KNX) + + Energieaktor Die Energie wird in einem vernetzten System gesteuert und gleich pro Verbraucher gemessen. Diese Variante liefert einen detaillierten und transparenten Blick auf die Energieverbräuche im Gebäude. Die aktuellen Zählwerte können zyklisch oder auf Anforderung gesendet und ausgewertet werden. STO/G Slide 16

17 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Energie messen und steuern Energie Information (KNX) + + Energiemodul EM/S Kostengünstige Verbrauchserfassung in allen Stromkreisen à Low-Cost-Zähler Instrumenten- und Leistungswerte können gemessen werden Für Nachrüstung und Stromkreise, wo schalten nicht erlaubt ist STO/G Slide 17 Verfügbarkeit der Messwerte auf KNX, Speicherung und Darstellung z.b. durch Eisbär (Demo Projekt SE/S kompatibel) Diagnose und Inbetriebnahme durch i-bus Tool

18 Verbrauch kennen Verbrauch optimieren Optimierung durch Energiemonitoring Ein kontinuierliches Energie- Monitoring ermöglicht Einsparungen bis zu 20 %! (Prof. Becker, Hochschule Biberach)

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