Energieeffizienz durch Gebäudeautomation. Dr. Jürgen R. Baumann Experte für energetische Modernisierung und Energiedienstleistungen

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1 Energieeffizienz durch Gebäudeautomation Dr. Jürgen R. Baumann Experte für energetische Modernisierung und Energiedienstleistungen

Unser Fallbeispiel Siemens Bürogebäude in Steinhausen / ZG Einige Grunddaten Baujahr 1990 - Fläche: 6 435 m2 - drei Etagen Rund 190 Mitarbeiter Teilweise unterkellert - Gas/Öl Brenner Kältemaschine /

2 Unser Fallbeispiel Siemens Bürogebäude in Steinhausen / ZG Einige Grunddaten Baujahr Fläche: m2 - drei Etagen Rund 190 Mitarbeiter Teilweise unterkellert - Gas/Öl Brenner Kältemaschine / 2 Eisspeicher Automatische Aussenbeschattung Beleuchtung überwiegend T8 Durchgängige Gebäudeautomation von den Räumen über die Verteilung bis zur Erzeugung Wasserbedarf für sanitäre Zwecke Aufbau der automatisierten Datenerfassung - Baseline im Kalenderjahr 2007 Zielsetzungen Zeigen, das Gebäudeautomation einen Beitrag leistet zur Klimaproblematik Primär Reduktion des Wärmebedarfs (CO2) Sekundär Reduktion Strombedarf Seite 2 September 2011 Jürgen Baumann

Strategie: Resultate schnell sichtbar machen

Building Monitors (GBM) Information der Mitarbeiter und

für Wärme, Strom, Wasser CO2-Ausstoss pro Jahr, Kosten,

3 Strategie: Resultate schnell sichtbar machen Betriebsoptimierung Green Migration Einsatz des Green Building Monitors (GBM) Information der Mitarbeiter und Besucher Aktueller Tages- / Wochenverlauf, Benchmark für Wärme, Strom, Wasser CO2-Ausstoss pro Jahr, Kosten, Wettervorhersage, Tipps, Ziele,... Seite 3 September 2011 Jürgen Baumann

4 Strategie: Resultate schnell sichtbar machen Betriebsoptimierung Green Migration Betriebsoptimierung Information Mitarbeiter über Ziele, Service Level-Agreement über Komfortzeiten Neue Regelstrategien für Heizung mit optimierten Laufzeiten, verbesserte Wärmerückgewinnung Anpassungen bei den grösseren elektrischen Verbrauchern Bessere Einbindung der automatisierten Beschattung Nachrüstung - Green Migration Möglichst alle Gebäudefunktionen in die Effizienzklasse A bringen Air Opti Control: Lüftung in den Schulungsräumen läuft nur, wenn Luftqualitätsfühler das Überschreiten von Schwellwerten anzeigt. Frequenzumwandler sorgen für Lüftung in der Stärke, die notwendig ist. Prädiktiver Heizungsregler: Vereint Aussentemperaturvorhersage, Adaption der Heizkurve und der Gebäudemodellparameter, modell-basierte Vorhersage der Raumtemperatur, Start-Stopp Funktion sowie Optimierung der Vorlauftemperatur-Sollwerte. Dies führt neben kleineren Pumpenlaufzeiten zu reduziertem Heiz-Energieverbrauch. Seite 4 September 2011 Jürgen Baumann

5 Ergebnis durch Gebäudeautomation: 49.5% weniger CO 2 in Steinhausen in 4 Jahren Gebäude der Siemens BT in Steinhausen Erneuerung der Gebäudeautomation, Systematische Ergänzung mit Energieeffizienzfunktion Anpassung Regelung an Nutzungszeiten Verhinderung von Betrieb ohne Nutzen Nutzung der Wärmerückgewinnung Betrieb nur noch mit Gas (anstelle teilweise mit Öl) Einbau eines prädiktiven Heizreglers Systematische Verhinderung des Betriebs ohne Nutzen Effekt Stromverbrauch Wärmebedarf CO 2 -Ausstoss (absolut) CO 2 -Ausstoss (mit Korrektur Heizgradtage) % % % - 55 % Seite 5 September 2011 Jürgen Baumann

Einige Details zu den Ergebnissen Reduktion CO 2 -Emissionen Erwarteter Wert Ende 2011 Kalenderjahr CO2 Total CO2 (Gas) CO2 (Heizöl) kg % kg % kg % 2007 67753 100%

6 Einige Details zu den Ergebnissen Reduktion CO 2 -Emissionen Erwarteter Wert Ende 2011 Kalenderjahr CO2 Total CO2 (Gas) CO2 (Heizöl) kg % kg % kg % % % % % % % % % % % % 0 0.0% Seite 6 September 2011 Jürgen Baumann

7 Einige Details zu den Ergebnissen Wasserverbrauch +30% statt -30% Erwarteter Wert Ende 2011 Grund: Teildefekter Druckminderer von Mitte 2009 bis Mitte 2010 Seite 7 September 2011 Jürgen Baumann

8 Was haben wir gelernt? Wasser: Wir hatten einen teildefekten Druckminderer dies führte zu einer zunächst nicht erkannten Wasserverbrauch nachts und an Wochenenden. Wasser wurde zunächst nur manuell wöchentlich erfasst eine automatisierte Erfassung hätte die Fehlererkennung stark beschleunigt. Wärme: Nach längeren Abkühlzeiten z.b. über Weihnachten / Neujahr gibt es Komfortprobleme in den inneren Räumen Heizungkörper sind aussen unter den Fenstern. Lösung über die Bereitstellung von elektrischen Heizlüftern. Elektrizität: Es gibt noch Potential bei der Nutzung von Büro-Geräten (Standby, Ausschalten) und bei der Beleuchtung (angepasst an das Tageslicht). Green Building Monitor (GBM): Bereitstellung der Information im Eingangsbereich sensibilisiert, interessanterweise am stärksten beim Wasserverlust. Aber: Der Mitarbeiter selber muss in den Eingangsbereich gehen, um die Information auf dem GBM zu sehen. Lösung mit GBM V2.0 Mitarbeiter kann Informationen auf seinen PC holen. Seite 8 September 2011 Jürgen Baumann

Er ist einer von 180 Mitarbeitern Lösung: Indikatoren im Raum über den

Steinhausen steht eines unserer Elektromobile wir wollen nicht nur das

9 Was haben wir gelernt? Welchen Einfluss hat ein Mitarbeiter konkret auf den Gesamtverbrauch? Er ist einer von 180 Mitarbeitern Lösung: Indikatoren im Raum über den energetischen Zustand -> Total Room Automation (TRA): Mobilität: In Steinhausen steht eines unserer Elektromobile wir wollen nicht nur das Thema Energieeffizienz beherrschen, sondern auch die Integration der Elektromobilität ins Gebäude. Seite 9 September 2011 Jürgen Baumann

10 Unser Fazit Die Gebäudeautomation leistet bei konsequenter Anwendung einen erheblichen Beitrag zur Energieeffizienz. Dazu gehört unbedingt eine Überwachung des Ressourcenbedarfs. Aus den bisherigen Erfahrungen nicht nur in Steinhausen - leiten wir ab, dass die konsequente Vermeidung des Betriebs ohne Nutzen in Zweckbauten in der Grössenordnung liegt bei: CO 2 von 30 bis 40% Elektrizität von 10 bis 20% Wasser von 10 bis 30% Dies ist abhängig vom Nutzungsprofil und vom installierten Typ der Gebäudeautomation siehe dazu auch die SIA Seite 10 September 2011 Jürgen Baumann

11 Effizienzklassen nach SIA Klasse C ist heute Standard Hoch energieeffizientes Gebäudeautomations-System vernetzte Raumautomation mit automatischer Bedarfserfassung regelmässige Wartung monatliches Energiemonitoring nachhaltige Energieoptimierung durch ausgebildete Fachkräfte Weiterentwickeltes Gebäudeautomations-System vernetzte Raumautomation ohne automatische Bedarfserfassung jährliches Energiemonitoring Standard Gebäudeautomations-System Vernetzte Gebäudeautomation der Primäranlagen keine elektronische Raumautomation, Thermostatventile an Heizkörpern kein Energiemonitoring Gebäudeautomations-System mit schlechter Energie- Effizienz keine vernetzten Gebäudeautomations-Funktionen keine elektronische Raumautomation kein Energiemonitoring Seite 11 September 2011 Jürgen Baumann

12 Potentiale, die bei Zweckbauten durch effizientere Gebäudeautomation erschlossen werden Seite 12 September 2011 Jürgen Baumann

13 Danke für die Aufmerksamkeit Dr. Jürgen Baumann Experte für energetische Modernisierung und Energiedienstleistungen Sennweidstrasse Steinhausen Telefon: juergen.baumann@siemens.com Seite 13 September 2011 Jürgen Baumann

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