Energiemustercampus UdS: Liegenschaftsweite Energieverbrauchsoptimierung (EULE) icbp 2012, Berlin, 30. Oktober 2012

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1 Energiemustercampus UdS: Liegenschaftsweite Energieverbrauchsoptimierung () icbp 2012, Berlin, 30. Oktober 2012 Der energieeffiziente Campus Hochschulen als Laboratorien der Energiewende Dipl.-Ing. Philipp Bauer Prof. Dr.-Ing. Georg Frey Lehrstuhl für Automatisierungstechnik Universität des Saarlandes Dipl.-Ing. Philipp Bauer 1 icbp2012,

2 Struktur Motivation Übergeordnetes Projektziel und Projektgruppe Ziel der Einflussnahme Repräsentative Mustergebäude und Datenbasis Herausforderungen bei der Umsetzung Abgeleitete Aufgaben und Ziele ING + WIR + PSY Dipl.-Ing. Philipp Bauer 3 icbp2012,

3 Übergeordnetes Projektziel und Projektgruppe Dipl.-Ing. Philipp Bauer 4 icbp2012,

4 Übergeordnetes Projektziel Energetische Betriebsoptimierung EnBop X Spezielle Anforderungen von Universitäten: UdS = Energiemustercampus: Gemeinsames theoretisches Modell der Einflussnahme zur energieoptimierten Nutzung von öffentlichen Gebäuden Dipl.-Ing. Philipp Bauer 5 icbp2012,

5 Projektgruppe Dipl.-Ing. Philipp Bauer 6 icbp2012,

6 Ziel der Einflussnahme: Dipl.-Ing. Philipp Bauer 7 icbp2012,

7 Gebäudetyp, Raumnutzung, Nutzergruppe Parameter Gebäudetyp : Neubau : Sehr gute thermische Dämmung Komplettsanierter Altbau : Gute thermische Dämmung Teilsanierter Altbau : Mittlere thermische Dämmung Unsanierter Altbau : Schlechte thermische Dämmung Parameter Raumnutzung : Büro Labor Lehrraum/Hörsaal Parameter Nutzergruppe : Forschungsinstitut/Lehrstuhl Mitarbeiter/Verwaltung Studierende Dipl.-Ing. Philipp Bauer 8 icbp2012,

8 Einflussnahme Szenarien Dipl.-Ing. Philipp Bauer 9 icbp2012,

9 Szenarien Szenario0: [ ] (=Referenz) Standardraumausstattung +Messtechnik Szenario1: [PSY] (Schulungen) Szenario4: [WIR] (WIR-Anreize) Szenario2: [ING] (kein Nutzereingriff, vorgegebener Temp.-Sollwert) Einzelraumregler +Messtechnik Szenario3: [PSY] (Nutzereingriff, einstellbares Sollwertprofil, Schulung Reglerinterface) Szenario5: [WIR] (Nutzereingriff, WIR-Anreize) Dipl.-Ing. Philipp Bauer 10 icbp2012,

10 Repräsentative Mustergebäude und Datenbasis Dipl.-Ing. Philipp Bauer 11 icbp2012,

11 Auswahl repräsentativer Mustergebäude Dipl.-Ing. Philipp Bauer 12 icbp2012,

12 Bauzeiten- & Sanierungsplan Dipl.-Ing. Philipp Bauer 13 icbp2012,

13 Gebäudetyp Neubau Geb. C2 3 (GebID-alt= ): Neubau 2008 Pharmazie Büroräume und Labore Ursprünglicher Zustand Dipl.-Ing. Philipp Bauer 14 icbp2012,

14 Gebäudetyp Altbau komplettsaniert Geb. B2 1/B2 2 (GebID-alt= 09 ): Altbau aus den 1960ern Phys.+Bio-Chemie Europainstitut+Labor Komplettsanierung 2003 Dipl.-Ing. Philipp Bauer 15 icbp2012,

15 Gebäudetyp Altbau teilsaniert Geb. A5 1 (GebID-alt= 13 ): Kasernenbau aus den 1950ern Mechatronik Büroräume+Vorlesungsräume Sanierung Anfang 1990er (nicht Dach, nicht Fenster, ) Dipl.-Ing. Philipp Bauer 16 icbp2012,

16 Gebäudetyp Altbau unsaniert Geb. E2 6 (GebID-alt= 38 ): Altbau Beton aus 1970ern Technische Physik Büro+Labor(technisiert) Ursprünglicher Bauzustand Dipl.-Ing. Philipp Bauer 17 icbp2012,

17 Herausforderungen bei der Umsetzung Dipl.-Ing. Philipp Bauer 18 icbp2012,

18 Gebäudetyp Altbau teilsaniert Geb. A5 1 (GebID-alt= 13 ): Kasernenbau aus den 1950ern Mechatronik Büroräume+Vorlesungsräume Sanierung Anfang 1990er (nicht Dach, nicht Fenster, ) Dipl.-Ing. Philipp Bauer 19 icbp2012,

19 Gebäude A5.1 Dipl.-Ing. Philipp Bauer 20 icbp2012,

20 Abgeleitete Aufgaben und Ziele ING + WIR + PSY Dipl.-Ing. Philipp Bauer 21 icbp2012,

21 ING (Automatisierung): Prädiktionsmodell Ziel: Prädiktionsmodell Energieverbrauch thermisch für verschiedene Kombinationen aus Gebäudetyp, Raumnutzung und Nutzern auf Basis von Szenarien (Einfluss durch ING+WIR+PSY) Parameter des Informationsmodells: Bauphysik/Architektur Technische Gebäudeausstattung (Räume) Infrastruktur Versorgung (HVAC, Licht, Strom, ) und Information Raumnutzung und Nutzergruppen Prädiktionsmodell: Quantifizierung von ING, WIR und PSY Maßnahmen (Typicals) Modellierung, Validierung, Adaption Wechselwirkungen und Ausschlüsse zwischen ING, WIR und PSY Kategorisierung: Granularität Optimierung: Stand der Technik, ggf. Anpassung Dipl.-Ing. Philipp Bauer 22 icbp2012,

22 ING (Automatisierung): Vorgehen+weitere Ziele Zu schaffende Voraussetzungen durch ING (Gesamtprojektleitung): Monitoring repräsentativer Gesamtgebäude (Wärme, elektr. Energie Kälte, elektr. Energie Rest, Wasser) Erste zeitnahe Auswertung der historischen Verbrauchsdaten mit EnergieNavigator von SynaVision Detaillierte Definition von Szenarien zur Anwendung auf Einzelräumen und Raumgruppen, Monitoring Wärme für Einzelräume/Raumgruppen Datenbasis erzeugen für den systematischen Vergleich des Energieverbrauchs unter variablen technischen, betriebswirtschaftlichen und psychologischen Randbedingungen Entwicklung bedarfsgesteuerter Lüftungs- und Klimatisierungskonzepte Entwicklung von Automatisierungslösungen und zugehöriger Bedienkonzepte Dipl.-Ing. Philipp Bauer 23 icbp2012,

23 WIR (Controlling): Anreizsteuerungskonzept Notwendigkeit anreizgerechter Abrechnungsmodelle für Energiekosten im universitären Umfeld Analyse bisheriger Abrechnungsstrukturen hinsichtlich Verhaltenswirkung Entwurf und Analyse geeigneter Anreizsteuerungskonzepte zur energetischen Optimierung Entwicklung von Anreizsteuerungskonzepten für differierende Nutzungstypologien (Hörsaal, Seminarraum, Labor, Büroraum, etc.) und Anspruchsgruppen (Hausmeister, Lehrstuhl, Verwaltungsabteilung, etc.) Konzeption eines adäquaten anreizgerechten universitären Abrechnungsmodells Dipl.-Ing. Philipp Bauer 24 icbp2012,

24 WIR (Controlling): TCO-Entscheidungstool Entwicklung eines auf Total Cost of Ownership (TCO) basierenden Lifecycle Cost-Konzepts (LCC) Analyse der Wirtschaftlichkeit erarbeiteteter Maßnahmen über gesamten Lebenszyklus: Differenzierte Kostenbetrachtung Analyse des Energieeinsparpotenzials einzelner Maßnahmen Verdichtung realisierter Kosteneinsparungen mit Investitionsausgaben Multikriterielle Bewertung des Erfolgs einzelner Maßnahmen Integration in ein übertragbares, multikriterielles und PC-gestütztes TCO-Entscheidungstool Dipl.-Ing. Philipp Bauer 25 icbp2012,

25 PSY (Umwelt): Fragebogenerhebung Standardisierte Fragebogenerhebung (online & Einzelinterviews mit ausgewählten Akteuren): Energiebewusstsein verschiedener Zielgruppen (Baseline) Erhobene Merkmale: Energiebewusstsein (Wichtigkeit des Themas) Energieverhalten Wissen über Handlungsmöglichkeiten und konsequenzen Verhaltensmotivation Selbstwirksamkeit/Verhaltenskontrolle Soziodemografie Ideen für mögliche Interventionsmaßnahmen Auswertung der Ergebnisse (statistisch/qualitativ) Dipl.-Ing. Philipp Bauer 26 icbp2012,

26 PSY (Umwelt): Interventionsstrategien Ausarbeitung und Durchführung verschiedener Interventionsstrategien Ansätze: Normative Maßnahmen (Gebote/Verbote) & Prompts (Hinweise) Informationskampagnen Multiplikatoren/-innen Gruppenvergleiche/soziale Wettbewerbe Vereinbarungen/Selbstverpflichtung Feedbackansätze, Partizipation Arbeitsgruppen Kreative Maßnahmen, z.b. Zukunftswerkstätten Erneute Befragung nach der Durchführung Auswertung der Ergebnisse und Evaluation Dipl.-Ing. Philipp Bauer 27 icbp2012,

27 Danke für Ihre Aufmerksamkeit. Dipl.-Ing. Philipp Bauer 28 icbp2012,