Gebäudeautomation - Einfluss auf die Energieeffizienz Anwendung gemäss SN EN bzw. SIA Ausgabe 2012 eu.bac Produktzertifizierung

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1 Gebäudeautomation - Einfluss auf die Energieeffizienz Anwendung gemäss SN EN bzw. SIA Ausgabe 2012 eu.bac Produktzertifizierung Answers for infrastructure.

2 Gebäudeautomation Einfluss auf die Energieeffizienz Dokument Nr. EN_15232_SIA_386_110_Schweiz_2012_09_04.DOC Editionsdatum: Siemens Schweiz AG, 2012 Änderungen vorbehalten 2

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Einsatz, Ziele und Nutzen Was ist Energieeffizienz? Globale Situation Energie und Klima CO 2 -Ausstoss und Weltklima Primärenergieverbrauch und deren Kosten Trendumkehr - ein langfristiger Prozess Reduktion des Energieverbrauchs von Gebäuden Beitrag von Siemens zur Energieeinsparung Normen für Gebäudeautomationssysteme Massnahmen der EU Die Massnahmen der Schweiz Die Norm SN EN bzw. SIA Zertifizierung nach eu.bac Nutzen der Normierung Die Norm SN EN bzw. SIA im Detail Liste relevanter Gebäudeautomations-Funktionen Gebäudeautomations-Effizienzklassen Vorgehen bei GA-Projekten zum Erfüllen einer Effizienzklasse Berechnen des Einflusses von GA und TGM auf die Energieeffizienz von Gebäuden Einführung Faktorbasiertes Verfahren zur Berechnung der Auswirkung eines GA-Systems auf die Energieeffizienz eines Gebäudes (GA-Faktor-Verfahren) Einsparungspotenzial verschiedener Profile in unterschiedlichen Gebäudetypen GA-Effizienz Gesamtfaktoren GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für thermische Energie GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für elektrische Energie Reflektion der Profile an den GA-Effizienzfaktoren Berechnungsbeispiel für ein Bürogebäude GA-Effizienz-Gesamtfaktoren und Prozentzahlen Messtechnische Bestätigung Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Heizung und Kühlung Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Trinkwassererwärmung Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Licht und Hilfsenergie Leitlinie zur Nutzung von GA-Systemen eu.bac-zertifizierung Ziel und Zweck von eu.bac Kundennutzen von eu.bac Cert

4 6 Energieeffizienz von Siemens Produkte und Systeme Desigo Synco für mehr Komfort und Energieeffizienz Gamma Gebäudesystemtechnik Energie Effizienz Tools Energy Performance Classification (EPC) Tool Energy Efficiency Calculation (EEC) Tool Specification Text Selection (STST) Tool Dienstleistungen Lebenszykluskosten des Gebäudes minimieren Transparenz durch Messen, Berichten und Darstellen Optimierung Modernisierung Energiespar-Contracting Informationen & Dokumentationen Links im Internet Dokumentenverzeichnis Literaturhinweise Relevante Normen Abkürzungen & Begriffe Abkürzungen Begriffe

5 1 Einführung Zielgruppen Dieses Handbuch von Siemens Building Technologies (Siemens BT) richtet sich an alle Beteiligten in der Planungsphase von Gebäuden und insbesondere von Gebäudeautomation. 1.1 Einsatz, Ziele und Nutzen Das Handbuch wurde für die Planung und Verkaufstätigkeit von GA 1 -Ausrüstungen für neue und bestehende Gebäude erstellt. Die Basis dazu ist einerseits die Europäische Norm EN 15232:2012 Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement und andererseits die Produktzertifizierung durch eu.bac (European Building Automation Controls Association). In der Schweiz wurde die EN in die SN EN bzw. SIA überführt. GA-Funktionen sollen bezüglich ihrem Einfluss auf die Energieeffizienz von Gebäuden ausgewählt werden. Ziel des Handbuchs ist die Vermittlung von Verständnis und Methodik für den Einsatz von GA-Funktionen zur Förderung hoher Energieeffizienz von Gebäuden. Zudem wird erklärt, welche Funktionen der Gebäudeautomationssysteme von Siemens die Forderungen der SN EN bzw. SIA Mit dem Einsatz energieeffizienter GA-Funktionen werden Gebäudebetriebskosten eingespart, vorhandene Energieressourcen geschont und CO 2 -Emissionen verringert. 1 GA = Gebäudeautomation 5

6 1.2 Was ist Energieeffizienz? Das Qualitätsmanagement definiert Effizienz in ISO 9000 als "Verhältnis zwischen dem erzielten Ergebnis und den eingesetzten Mitteln". Das Wort Effizienz kommt vom lateinischen Wort efficere und heisst zustande bringen. Effizienz ist also das Verhältnis von Nutzen zu dem Aufwand, mit dem dieser Nutzen erzielt wird und kann auch mit Wirtschaftlichkeit oder Wirksamkeit gleich gesetzt werden. Die Energieeffizienz von Gebäuden beschreibt das Verhältnis vom Aufwand, der Menge der eingesetzten Energie, zu dessen Nutzen, der Erreichung gewünschter Eigenschaften wie Raumluftkonditionen und -Qualität. Gemäss der EU-Richtlinie Energy Performance of Building Directive (EPBD) werden für die Energieeffizienz von Gebäuden folgende thermische- und elektrische Energieformen in die Effizienz-Betrachtungen einbezogen: Heizung Warmwasser Kühlung Lüftung Beleuchtung Hilfsenergie // * ) Wärme Strom Quelle Bild: Prof. Dr. Ing. Rainer Hirschberg, FH Aachen DE Beispiel: Gebäude ohne Kühlung * ) Hinweis Einrichtungen der Gebäudenutzer wie PC, Drucker, Maschinen (ohne Aufzüge des Gebäudes) usw. sind nicht Bestandteil des elektrischen Energiebedarfs für den Gebäudebetrieb. Ihre Abwärme beeinflusst jedoch den thermischen Energiebedarf des Gebäudes. 6

7 Energieeffizienz eines Gebäudes Um eine hohe Energieeffizienz zu erreichen, ist die Zufuhr aktive thermischer- und elektrischer Energie (im Beispiel: Wärme und Strom) möglichst klein zu halten. Durch den Vergleich des Energiebedarfs mit Referenzwerten erhält man die Güte der Energieeffizienz des individuellen Gebäudes. Sie kann z.b. in einem Energieausweis für das Gebäude festgehalten werden. Wie gross diese Referenzwerte sind oder wie sie berechet werden, ist gemäss den Ausführungsbestimmung der EU-Normen den einzelnen Länder überlassen. 7

8 2 Globale Situation Energie und Klima In diesem Teil gehen wir auf die globale Situation Energie und Klima ein, sowie auf Zukunftsperspektiven für die Verbesserung dieser Situation. 2.1 CO 2 -Ausstoss und Weltklima Der weltweite Bedarf an Energie hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen und wird dies gemäss Voraussagen auch in Zukunft so tun. Innerhalb des Anteils fossiler Brennstoffe wird Öl in Zukunft eher stagnieren bzw. abnehmen, Gas und Kohle werden jedoch besonders stark zunehmen. Die weltweiten CO 2 -Emissionen gehen mit dem Trend der Verbrauchszunahme fossiler Brennstoffe einher. Sie haben seit 1970 stark zugenommen und werden dies auch weiterhin tun. Die Wirkungen des zunehmenden CO 2 -Ausstosses sind bereits heute unverkennbar: Die durchschnittliche Lufttemperatur steigt langfristig an, die Dynamik des Wetters nimmt deutlich zu. Die Folgen davon sind zunehmend stürmischere Winde und Unwetter, Schäden an Kulturen und Wäldern, Anstieg des Meeresspiegels sowie Erdrutsche, Trockenheit und Bodenerosion - so zum Beispiel der Sturm Katarina (Region New Orleans). Der Klimaänderungsbericht 2007 der Vereinten Nationen ruft daher zu globalem Handeln auf. 8

9 2.2 Primärenergieverbrauch und deren Kosten Der Anteil der Gebäude am Primärenergieverbrauch liegt weltweit bei 41 %. In der Schweiz erreicht der Anteil der Gebäude sogar 46%. Davon entfallen typischerweise ca. 85 % auf die Raumheizung und Raumkühlung, sowie ca. 15 % für elektrische Energie (insbesondere für die Beleuchtung). Ebenfalls bedeutend sind die Ausgaben für den Energiebezug. Diese betrugen 2011 in der Schweiz gemäss der Gesamtenergiestatistik des Bundesamtes für Energie rund Mrd. CHF oder rund 5.5% des BIP. Quelle: Schweizerische Gesamtenergiestatistik 2011 Endverbraucher-Ausgaben für Energie

10 Zukunftsvision 2.3 Trendumkehr - ein langfristiger Prozess In Europa wurden Visionen für eine Niedrigenergie-Zukunft aufgestellt, sowie auch intensiv nach Möglichkeiten gesucht, diese umzusetzen: Wir wollen Wege finden, unser Leben weiterhin mit angemessenem Komfort zu erhalten, jedoch mit viel weniger Energie, CO 2 - und Treibhausgas-Emissionen als heute. Das Szenario der Wege zur 2'000-Watt-Gesellschaft 2 der Schweizerischen Energiepolitik strebt ähnliche Ziele an wie die aktuellen Bestrebungen der EU. Die von Novatlantis publizierte Statistik und Vision CO 2 in CH: Die 2000 Watt- Gesellschaft zeigt auf, dass der Weg zur Niedrigenergie-Gesellschaft langfristig ist. Quelle: Novatlantis - Nachhaltigkeit im ETH Bereich Auf der Grafik sehen wir einerseits, wie der Energieverbrauch seit Kriegsende 1945 bis 2000 dramatisch zugenommen hat. Der kurze Einbruch im Anstieg dürften Folge von Ölkrise (1973) und Rezession (1975) sein. Zu einer Verhaltensänderung hat die Ölkrise jedoch offensichtlich nicht geführt. Die Treibhausgas-Emissionen dürften in etwa mit dem Anstieg der fossilen Brennstoffe einhergehen - auch diese haben bekanntlich wesentlich zugenommen. Andererseits zeigt die Grafik im rechten Teil die Vision in die Zukunft: Es soll ein drastischer Rückgang des Verbrauchs der fossilen Energieträger, sowie auch eine Senkung des Gesamtenergieverbrauchs auf 2'000 Watt pro Person angestrebt werden. 2 Die 2000 Watt Gesellschaft hat sich inzwischen weiterentwickelt zur 1-Tonnen Gesellschaft. Es geht um die Emission einer Tonne CO 2 Äquivalenten pro Weltbewohner und Jahr. Die Zielgrösse 2000 Watt zeigt zunächst keinen Unterschied zwischen Erneuerbaren Energien oder Braunkohle. Tatsächlich steckt das Grundproblem im fossilen Energieträger, nicht im Verbrauch von 2000 Watt. 10

11 2.4 Reduktion des Energieverbrauchs von Gebäuden Heute stehen neue, ausgereifte Baustandards für Niedrigenergiehäuser bereit, die sich in der Praxis bewährt haben. Die Technologie ist einsatzbereit - doch bis sie in Europa flächendeckend eingesetzt sein wird, dauert es noch viele Jahrzehnte. Neu zu erstellende Gebäude Aktuelle Situation Neue Gebäude sollten nur noch nach zukunftsorientierten Niedrigenergie- Standards erstellt und mit energiesparenden Gebäudeautomationsfunktionen der GA-Effizienzklasse A ausgerüstet werden. Europa ist gebaut - sein Gebäudebestand kann weder kurzfristig noch mittelfristig in den neusten Stand energiesparender Bautechnik überführt werden. Das ist mit der verfügbaren Kapazität der Bauwirtschaft nur langfristig möglich. Und die dafür notwendigen Kosten werden gewiss enorm hoch sein. Ein Teil der bestehenden Gebäude kann aus kulturellen und / oder historischen Gründen auch langfristig kaum in den neusten Stand der Bautechnik überführt werden. Bezüglich Energieeffizienz müssen wir noch mehrere Jahrzehnte mit einem unzulänglichen Gebäudepark auskommen und das bestmögliche daraus machen - zum Beispiel mit Hilfe der Gebäudeautomation. Nachrüstung bestehender Gebäude Kurzfristig umsetzbare Massnahmen Ziel dieser Massnahmen Die Energieeffizienz bestehender Gebäude kann zum Teil durch verschiedene kurzfristige Massnahmen wesentlich verbessert werden. Beispiele: Nachrüsten mit Energieeinsparender Gebäudeautomation Positionieren von Heizsollwert und Kühlsollwert am Rand des Behaglichkeitsfeldes Nachrüsten von mechanischen Lüftungen mit Wärmerückgewinnung Ersetzen älterer Heizkessel (oft überdimensioniert, wenig effizient) Vermindern der Wärmetransmissionsverluste der Gebäudehülle Ersetzen bestehender Fenster Wärmeschutz der übrigen Aussenhülle (Wände, Dach) verbessern Nachrüsten älterer Gebäude auf den Minergie -Standard für Renovation usw. Mit Hilfe zusätzlicher Nachrüstung von Gebäudeautomationsfunktionen in älteren und weniger energieeffizienten Gebäuden könnten relativ schnell deutliche Senkungen in Energieverbrauch und CO 2 -Emmissionen erreicht werden. Bestehende Gebäude können nach dem Nachrüsten von Gebäudeautomationsfunktionen, die optimal eingestellt und aktiviert sind, mit deutlich kleinerem Energieverbrauch betrieben werden: Kosteneinsparung bei der Betriebsenergie Schonung von Umwelt und vorhandenen Energieressourcen Gewährleistung eines angemessenen Komforts während der Belegung 11

12 Quelle Bild: Novatlantis - Nachhaltigkeit im ETH Bereich Der Gesamtenergieverbrauch soll durch Reduktion des Primärenergieverbrauchs für Gebäude um die rot schraffierte Fläche abgesenkt werden. Energieeinsparungspotential mit Gebäudeautomation Gebäudeautomationssysteme sind die Intelligenz der Gebäude. So integriert sie die Informationen der gesamten Gebäudetechnik. Sie steuert die Heiz- und Kühlsysteme, die Belüftungs- und Klimaanlagen, die Beleuchtung, die Sonnenblenden, sowie Brandschutz- Sicherheitssysteme. Die Intelligenz des Gebäudes ist damit der Schlüssel für eine wirksame Kontrolle des Energieverbrauchs und aller laufendem Betriebskosten. Zitat von Prof. Dr. Ing. Rainer Hirschberg, FH Aachen DE Der Primärenergieverbrauch für Wärme in Gebäuden beträgt in Deutschland etwa 920 TWh (Terrawattstunden). Davon entfällt mehr als die Hälfte (ca. 60 %) auf Nichtwohngebäude, bei denen die Gebäudeautomation sinnvoll zum Einsatz kommt. In der Betriebsführung lassen sich vorsichtig eingeschätzt (auf der Basis der SN EN bzw. SIA ) 20 % durch Gebäudeautomation einsparen, was etwa 110 TWh entspricht und einer Primärenergieeinsparung, auf den Gesamtverbrauch bezogen, in Höhe von 12 %. Damit liesse sich bereits ein Grossteil des Ziels der deutschen Bundesregierung bis zum Jahr 2020 erreichen. Diese Feststellung gilt sicherlich in ähnlichem Rahmen auch für andere Länder. Somit könnte eine intelligente Anwendung der Gebäudeautomation einen wesentlichen Anteil zum Einsparziel der EU von 20% im Jahr 2020 beitragen. 12

13 Wir ergreifen die Initiative Ein wichtiger Teil der Geschichte der Firma Siemens 2.5 Beitrag von Siemens zur Energieeinsparung Siemens fühlt sich verpflichtet, ihren Kunden bei der Verbesserung der Energieeffizienz ihrer Gebäudeinfrastruktur beizustehen. Siemens ist deshalb auch Mitglied mehrerer globaler Initiativen. Globale Errungenschaften Mehr als 100 Jahre Erfahrung mit Energiemanagementsystemen und entsprechenden Diensten Langjähriger Energieinnovator - Siemens hält über 6000 energiebezogene Patente Über 1'900 global umgesetzte Energieprojekte seit 1994 Gesamteinsparungen von ca. 1.5 Milliarden Euros über einen Zeitraum von 10 Jahren CO 2 -Einsparungen aus allen Energieprojekten: Jährlich ca Mio. Tonnen CO Tonnen entsprechen Autos mit je Fahrkilometern pro Jahr eu.bac (European Building Automation and Controls Association) wurde als europäische Plattform für die Vertretung der Interessen der Heim- und Gebäudeautomation im Bereich Qualitätssicherung gegründet. Die Initiative wurde von Siemens vorangetrieben und die Mitglieder sind namhafte internationale Hersteller von Produkten und Systemen in den Sektoren Heim- und Gebäudeautomation. Diese Firmen schlossen sich zusammen, um über Normung, Test und Zertifizierung von Produkten die energieeffiziente Regelgüte ihrer Produkte belegen zu können. Produkte und Systeme mit eu.bac-zertifizierung weisen einen gesicherten Stand an energieeffizienter Leistung und Qualitätssicherung auf. Siemens ist Partner der Initiative GreenBuilding der Europäischen Kommission, die sich die Umsetzung kostenwirksamer, energieeffizienter Potentiale in Gebäuden zum Ziel setzt. Als Unterzeichner dieser Initiative muss Siemens BT sicherstellen, dass ihre Kunden eine Verbesserung der Energieeffizienz von mindestens 25% in ihrer Gebäudeinfrastruktur erzielen. In den vergangenen fünf Jahren wurde Siemens auch Mitglied bei LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) - eine ähnliche Initiative aus den USA wie GreenBuildings. LEED ist eine weithin anerkannte und respektierte Zertifizierung, die über unabhängige Drittparteien belegt, dass das betreffende Gebäudeprojekt umweltverträglich und profitabel ist und einen gesunden Ort zum Leben und Arbeiten darstellt. Angeführt durch den früheren US Präsidenten Bill Clinton arbeiten bei dieser Initiative grössere Stadtregierungen und internationale Firmen zusammen, um verschiedene Aktivitäten zur Verringerung der Treibhausgasemissionen zu entwickeln und umzusetzen. Konkret informiert die Initiative Grossstädte über verfügbare Massnahmen zur Optimierung der Energieeffizienz in Gebäuden ohne den von den jeweiligen Bewohnern oder Benutzern erwarteten Komfort zu beeinträchtigen. Auch hier nimmt Siemens eine führende Stellung bei der Durchführung von Energieaudits, Gebäuderenovation und Garantie der Einsparungen aus solchen Projekten ein. 13

14 Die deutsche Industrie kann viele effektive Beiträge zum Klimaschutz leisten und ist deswegen Problemlöser. Um die besondere Verantwortung der deutschen Wirtschaft für den Klimaschutz zu unterstreichen, haben sich führende Unternehmerpersönlichkeiten unter dem Dach des BDI zur Initiative Wirtschaft für Klimaschutz zusammengeschlossen. Die Initiative repräsentiert mit bereits mehr als 40 Unternehmern die ganze Breite und Kompetenz der produzierenden Wirtschaft in Deutschland. Siemens will aber vor allem auch mit den verschiedenen Leistungen bei seinen Kunden einen Beitrag leisten, damit unsere globalen Probleme Energie und Klima gelöst werden können. Dafür hat Siemens BT umfangreiche GA- und TGM 3 - Funktionen bereitgestellt - für neu zu erstellende Gebäude, sowie auch zum Nachrüsten von bestehenden Gebäuden. Daneben bietet Siemens BT auch Energie-Dienstleistungen an. 3 TGM = Technisches Gebäude Management 14

15 3 Normen für Gebäudeautomationssysteme In diesem Teil gehen wir auf Massnahmen und Ziele der EU bezüglich Energie und Umwelt ein, sowie auf Verfahren und neue Normen, mit denen die aktuelle Energiesituation erfasst und entschärft werden soll. Energie ist ein zentrales Anliegen der Europäischen Gemeinschaft 3.1 Massnahmen der EU Abhängigkeit Ohne Vorkehrungen wird die Abhängigkeit von externer Energie bis 2020 / 2030 auf 70% steigen. Umwelt Energieerzeugung und Energieverbrauch verursachen 94 % des CO 2 Ausstosses. Versorgung Der Einfluss auf die Energieversorgung ist begrenzt. Preise Bedeutende Steigerung innerhalb weniger Jahre. Beispiel: Abhängigkeit Erdöl 57 % Erdgas 12 % Kohle 1 % Atom 10 % 80 % Biomasse 3 % Biogas < 1 % Wasser 14 % Gezeiten 0 % 18 % Sonne < 1 % Wind < 1 % Erdwärme und Wärmepumpen <1 % Joker: Effizienz 2 % Endenergieverbrauch Schweiz. - Zahlen: BFE Gesamtenergiestatistik Grafik: Zwölferspiel nach Dr. Daniele Ganser, Universität Basel. Die Anteile der erneuerbaren und nicht-erneuerbaren Energien ist in anderen Europäischen Ländern zum Teil unterschiedlich - das Problem Abhängigkeit jedoch kaum. 15

16 Beispiel: Versorgung und Preise Die wachsende Versorgungslücke bei Erdöl Milliarden Barrel / Jahr Entdeckung neuer Öl-Felder Öl-Verbrauch Energiekrise? Quelle: Association for the Study for Peak Oil (ASPO). Voraussichtliche Neu- Entdeckungen Die Versorgung ist nicht sichergestellt, der Preisanstieg jedoch schon... Ziel 2020: Die Europäische Gemeinschaft (Kommission für Energie- und Klimapolitik) plant bis im Jahr % weniger Energieverbrauch gegenüber dem Referenzjahr % weniger Treibhausgasausstoss gegenüber dem Referenzjahr % Anteil erneuerbare Energien im Gesamtenergieverbrauch 16

17 EU und nationale Gesetzgebung Europäisches Parlament und der Rat zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden Europäische Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden EPBD Alle EU-Mitgliedstaaten: Gesetzliche und administrative Regelungen Berechnungsmethoden Energiezertifizierung von Gebäuden Beginn 2006 EPBD Energy Performance of Building Directive Motivation und Inhalt: Verbesserte Energieeffizienz ist für die Einhaltung des Kyoto-Protokolls zwingend notwendig. Dazu erliess die Europäische Union eine Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EBPD) im Dezember Die Mitgliedstaaten setzen die Rechts- und Verwaltungsvorschriften in Kraft, die erforderlich sind, um dieser Richtlinie spätestens am 4. Januar 2006 nachzukommen. Ziel dieser Richtlinie ist es, die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden in der Gemeinschaft unter Berücksichtigung der jeweiligen äusseren klimatischen und lokalen Bedingungen sowie der Anforderungen an das Innenraumklima und der Kostenwirksamkeit zu unterstützen." Diese Richtlinie enthält Anforderungen hinsichtlich: (a) des allgemeinen Rahmens für eine Methode zur Berechnung der integrierten Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (b) der Anwendung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz neuer Gebäude (c) der Anwendung von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz bestehender grosser Gebäude (>1000 m 2 ), die einer grösseren Renovierung unterzogen werden sollen (d) der Erstellung von Energieausweisen für Gebäude (e) regelmässiger Inspektionen von Heizkesseln und Klimaanlagen in Gebäuden und einer Überprüfung der gesamten Heizungsanlage, wenn deren Heizkessel älter als 15 Jahre sind (Artikel 1 EPBD) 17

18 Folgerungen aus der EPBD: Um der Anforderung Methode zur Berechnung der integrierten Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden der EPBD entsprechen zu können, hat die Europäische Gemeinschaft das CEN (Comité Européen de Normalisation - Europäisches Komitee für Normierung) mit dem Mandat beauftragt, Europäische Richtlinien zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden bereitzustellen. Die TC s (Technical Commitée - Technische Arbeitsgruppen) von CEN haben verschiedene Berechnungsverfahren entwickelt und in eine beachtliche Anzahl neuer Europäischer Normen (EN) eingebracht. Deren generelle Beziehungen sind im Dokument CEN/TR ( Erklärung zur allgemeinen Beziehung zwischen verschiedenen Europäischen Normen und der EPBD - Umbrella document ) erklärt. Damit kann nun der Einfluss von Fenstern, Gebäudehülle, gebäudetechnischen Ausrüstungen und Gebäudeautomationsfunktionen auf die Energieeffizienz eines Gebäudes berechnet werden. Die Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes ist die tatsächlich verbrauchte oder geschätzte Menge Energie zur Abdeckung der unterschiedlichen Bedürfnisse in Verbindung mit dem standarisierten Betrieb des Gebäudes, die umfassen kann: Heizung EN und EN Kühlung EN Trinkwassererwärmung EN Ventilation EN Beleuchtung EN Hilfsenergie Initiative der Gebäu- deautomations- Industrie CEN / TC 247 Die EPBD verlangt zum Artikel 3 Festlegung einer Berechnungsmethode keine explizite Methode für die Gebäudeautomation (siehe Anhang der EPBD). Deshalb wurde die Gebäudeautomationsindustrie mit spezieller Unterstützung von Siemens Experten bei den entsprechenden EU- und CEN-Gremien vorstellig, damit die Funktionen der Gebäudeautomation in diesen Berechnungsmethoden mitberücksichtigt werden. Darauf wurde nebst den Normen für die Gebäudehülle und die einzelnen Gewerke auch eine Norm für die Berechnung des Einflusses von Gebäudeautomationsfunktionen durch das CEN / TC247 (Normung der Gebäudeautomation und Gebäudemanagement in Wohn- und Nichtwohnbauten) erstellt: Gebäudeautomation EN Titel: Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Das CEN/TC247 entwickelt europäische und internationale Normen für Gebäudeautomation und Gebäudemanagement (GA-Systeme), zum Beispiel: Produktnormen für die elektronischen Regelungsgeräte im Bereich von HLK-Anwendungen (z.b. EN 15500) Basis für Produktzertifizierung bezüglich EPBD Normierung der BACS 4 -Funktionen (EN ISO ) Basis für die Auswirkungen von BACS auf die Energieeffizienz Offene Kommunikationsdaten-Protokolle für GAS (z.b. EN ISO ) Voraussetzung für integrierte Funktionen mit Auswirkungen von GAS auf die Energieeffizienz Projektplanung und Ausführung (EN ISO ) Voraussetzung für Projektplanung und Ausführung und zur Integration von Drittsystemen in GAS 4 BACS = Building Automation and Controls System 18

19 Energieeffizienz der BACS-Funktionen (EN 15232) Titel: Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement Basis für die Auswirkungen von BACS auf die Energieeffizienz von Gebäuden Verfahren Die EU beauftragte CEN mit der Standarisierung von Berechungsmethoden zur Verbesserung der Energieeinsparungen. EPBD CEN - TC 247 erstellte und verabschiedete EN Einfluss der GA-Funktionen auf die Energieeffizienz von Gebäuden Produktnormen mit Kriterien zum Energieverbrauch (z.b. EN 15500) eu.bac legte die Zertifizierungsund Prüfverfahren fest und unterbreitete diese Zertifizierung der Europäischen Gemeinschaft CEN Europäisches Komitee für Normung EPBD Europäische Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden eu.bac european building automation controls association EN Europäische Norm EU Europäische Gemeinschaft 3.2 Die Massnahmen der Schweiz Mit dem Ratifizieren des Kyoto-Protokolls hat sich die Schweiz dazu verpflichtet, zusammen mit anderen Staaten Massnahmen gegen die Klimaveränderung zu ergreifen. Da Kohlendioxid (CO 2 ) in der Schweiz mehr als 80 Prozent der Treibhausgase ausmacht, ist das CO 2 -Gesetz das Hauptinstrument, um unsere Verpflichtungen einzuhalten. Das Gesetz sieht vor, dass die CO 2 -Emissionen bis 2020 gegenüber dem Ausstoss von 1990 um 20 Prozent gesenkt werden. Am 1. Januar 2008 wurde in der Schweiz die CO 2 -Abgabe auf fossilen Brennstoffen eingeführt. Die CO 2 -Abgabe ist eine Lenkungsabgabe: Die Einnahmen der Abgabe werden an Bevölkerung und Unternehmen zurückverteilt. Seit 2010 fliesst rund ein Drittel der CO 2 -Abgabe via Gebäudeprogramm von Bund und Kantonen in die Förderung erneuerbarer Energien und die Sanierung von Gebäuden. Ab 2015 dürfen neue Personenwagen nicht mehr als 130 Gramm CO 2 pro Kilometer ausstossen. Andernfalls wird eine Sanktionsabgabe fällig. Dies haben Nationalund Ständerat im März 2011 mit einer Teilrevision des CO 2 -Gesetzes verankert. Dagegen wurde kein Referendum ergriffen. Das revidierte CO 2 -Gesetz und die Ausführungsverordnung traten am 1. Mai 2012 in Kraft. 19

20 Was ist die SN EN 15232? bzw. SIA Die Norm SN EN bzw. SIA Eine neue Europäische Norm, SN EN bzw. SIA : Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement" ist Teil eines ganzen Satzes an CEN (Comité Européen de Normalisation, European Committee for Standardization) Normen als Teil eines von der Europäischen Union als Sponsor unterstützten Normungsprojektes. Das Ziel dieses Projekts liegt in der Unterstützung der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EBPD, Artikel 3) zur Verbesserung der Energieeffizienz in Gebäuden in den EU Mitgliedsstaaten. Die Norm SN EN bzw. SIA spezifiziert die Methoden zur Einschätzung von Gebäudeautomationssystemen GAS und technischem Gebäudemanagementfunktionen TGM auf die Energieeffizienz von Gebäuden sowie eine Methode zur Festlegung der minimalen Anforderungen an diese Funktionen, umgesetzt in Gebäuden verschiedener Komplexität. Siemens BT engagierte sich von Anfang an bei der Ausarbeitung dieser Norm. Gebäudeautomationssysteme GAS und technisches Gebäudemanagement TGM beeinflussen die Energieeffizienz eines Gebäudes in vielen Bereichen. GAS bietet wirksame Automation von Heizung, Kühlung, Lüftung, Warmwasser- und Beleuchtungseinrichtungen zur Erhöhung der betrieblichen und energetischen Effizienz. Komplexe und integrierte Energiesparfunktionen und Routinen können auf die tatsächliche Verwendung eines Gebäudes abhängig von Benutzerbedürfnissen konfiguriert werden und verhindern so unnötigen Energieverbrauch und CO 2 Emissionen. Gebäudemanagement GM und besonders TGM bieten die Informationen, die für Betrieb, Wartung und Management von Gebäuden und speziell Energiemanagement notwendig sind: Trend- und Alarmoptionen sowie die Meldung unnötiger Energieverbräuche. Inhalt der SN EN bzw. SIA Die Norm SN EN bzw. SIA : Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement" ist richtungweisend für GAS- und TGM-Funktionen, damit diese soweit wie möglich in die relevanten Normen einbezogen werden können. Die Norm spezifiziert: Eine strukturierte Liste der Regel-, Gebäudeautomations- und technischen Gebäudemanagementfunktionen, die Einfluss auf die Energieeffizienz von Gebäuden nehmen Eine Methode zur Definition der minimalen Anforderungen an die Regel-, Gebäudeautomations- und technischen Gebäudemanagementfunktionen, die in Gebäuden verschiedener Komplexität umgesetzt werden Detaillierte Methoden zur Einschätzung des Einflusses dieser Funktionen auf die Energieeffizienz eines Gebäudes. Diese Methoden ermöglichen die Einführung dieser Funktionen in den Berechnungen für Energieeffizienz-Ratings und Indikatoren, berechnet in den betreffenden Normen Eine vereinfachte Methode, eine erste Abschätzung des Einflusses dieser Funktionen auf die Energieeffizienz typischer Gebäude zu erhalten 20

21 3.4 Zertifizierung nach eu.bac eu.bac Cert ist ein Gemeinschaftswerk von eu.bac, verschiedenen europäischen Zertifizierungsstellen und Testlabors in Übereinstimmung mit den einschlägigen Vorschriften der EN Normenreihe. EU Mandat für CEN zur Normierung von Berechnungsmethoden für Energieeffizienzverbesserung TC247: EN Energieeffizienz von Gebäuden Auswirkungen der Gebäudeautomation" und Produktnormen Terminologie Produktdaten inkl. Energieeffizienz- Kriterien Prüfverfahren Regeln Test Tool Unabhängiger Zertifizierer Akkreditiertes Labor eu.bac Cert gewährleistet dem Benutzer ein hohes Mass an Energieeffizienz Qualität der Produkte und Systeme wie in den entsprechenden EN/ISO Standards und Europäischen Richtlinien festgelegt. Es gibt staatliche Organisationen, die nur eu.bac-zertifizierte Produkte zulassen. Berechnungsnorm Produktnormen und Zertifizierung 3.5 Nutzen der Normierung Mit der SN EN bzw. SIA kann erstmals standardisiert deutlich gemacht werden, welch grosses Energieeinsparungspotential bei der Betriebsführung der gebäudetechnischen Anlagen besteht. Deshalb sollte die SN EN von jedem Planer angewendet werden. Der Planer hat in der Regel Kenntnis über die Energiebedarfswerte und kann somit dem Bauherrn einen wirtschaftlichen Nachweis der Gebäudeautomation darstellen. Aber auch Ersteller von Gebäudeautomationsanlagen sollten die SN EN für die Bewertung im Fall einer Modernisierung anwenden. Produktnormen, wie z.b. EN Gebäudeautomation für HLK Anwendungen - Elektronische individuelle Zonenregelungs- und -Steuerungsgeräte legen Energieeffizienzkriterien fest, die durch eu.bac überprüft und zertifiziert werden. Dadurch erhalten die Produktanwender die Sicherheit, dass die zugesicherten Eigenschaften und Qualität tatsächlich erfüllt sind. 21

22 4 Die Norm SN EN bzw. SIA im Detail Mit der SN EN wird es möglich, den Nutzen von Gebäudeautomationssystemen zu qualifizieren und auch zu quantifizieren. Das gesamte Normenwerk basiert auf Simulation von Gebäuden mit vorgegebenen Gebäudeautomationsfunktionen. Teile dieser Norm können direkt als Arbeitsmittel für die Qualifizierung der Energieeffizienz von Gebäudeautomationsprojekten benutzt werden. Sie werden dabei auch in einer der Norm-Energieeffizienzklassen A, B, C oder D geplant. Energieflussmodell Der Energiebedarf verschiedener Gebäudemodelle mit unterschiedlichen GA- und TGM-Funktionen wurde mit Hilfe von Simulationen berechnet. Basis dazu bilden verschiedene Energieflussmodelle, z.b. das Energieflussmodell für die thermische Konditionierung eines Gebäudes: 1 Passive Solar Heating; Passive Cooling; Natural Ventilation; Daylight Renewable Energy (R.E.) 4 Transformation R.E. Contribution in Primary or CO 2 Terms 8 CO 2 Emissions 7 Building Part Electricity for other Uses Internal Gains System Losses System Part Transformation Primary Energy Quelle: CEN/TR Titel: Erklärung zur allgemeinen Beziehung zwischen verschiedenen Europäischen Normen und der EPBD ( Umbrella Dokument ) 6 Generated Energy Transformation Primary or CO 2 Savings for Generated Energy 9 Symbole: Elektrizität Gas, Öl, Kohle, Biomasse usw. Wärme, Kälte Legende: [1] ist die Energie, die für die Erfüllung der Benutzeranforderungen an Heizung, Beleuchtung, Kühlung usw. notwendig ist, und zwar nach für die Zwecke dieser Berechnung angegebenen Massstäben. 22

23 [2] sind die natürlichen Energiegewinne wie passiv solar, Lüftung, Kühlung, Tageslicht usw. zusammen mit den internen Gewinnen (Benutzer, Beleuchtung, elektrische Einrichtungen usw.). [3] ist der Nettoverbrauch des Gebäudes aus [1] und [2] gekoppelt mit den Gebäudekennzahlen. [4] ist die zugeführte Energie, separat für jeden Energieträger inklusive Hilfsenergie, verwendet für Heizung, Kühlung, Lüftung, Warmwasser- und Beleuchtungssysteme unter Berücksichtigung erneuerbarer Energiequellen und Blockheizkraftwerken. Dies kann in Energieeinheiten oder in Einheiten der Energieform (in kg, m³, kwh, usw.) ausgedrückt werden. [5] ist eine erneuerbare Energie, erzeugt vor Ort. [6] ist eine vor Ort erzeugte Energie, exportiert in den Markt; dies kann Teile aus [5] beinhalten. [7] steht für den Verbrauch an Primärenergie oder die CO 2 -Emissionen des Gebäudes. [8] steht für die Primärenergie oder Emissionen aus der Vor-Ort-Erzeugung und kann daher nicht von [7] subtrahiert werden. [9] steht für die Primärenergie oder CO 2 -Einsparung aufgrund der exportierten Energie, subtrahiert von [7]. Der gesamte Berechnungsvorgang beinhaltet die folgenden Energieflüsse von links nach rechts aus obigem Modell. Das Modell ist eine schematische Darstellung und deckt nicht alle Möglichkeiten ab. So verbraucht z.b. eine Erdwärme-Wärmepumpe Elektrizität wie auch erneuerbare Energie aus der Erde. Und lokal durch Photovoltaik erzeugte elektrische Energie kann innerhalb des Gebäudes verwendet werden, könnte jedoch auch exportiert werden, oder aber eine Kombination der beiden. Erneuerbare Energieformen wie Biomasse sind in [7] berücksichtigt, werden jedoch von den nichterneuerbaren Energieformen durch tiefe CO 2 -Emissionen unterschieden. Die Richtung des Energieflusses bei Kühlung läuft vom Gebäude ins System. Energiebedarfs- und Versorgungsmodell Die GA-Funktionen der SN EN bzw. SIA basieren auf dem untenstehenden Energie-bedarf- und Versorgungsmodell eines Gebäudes. 23

24 Der Ursprung des Energiebedarfs liegt in den Räumen. Mit geeigneten HLK- Anlagen sollen in den Räumen bedarfsgerechte, behagliche Bedingungen bezüglich Temperatur, Feuchte, Luftqualität und Licht gewährleistet werden. Wird das Versorgungsmedium gemäss dem Energiebedarf der Verbraucher bereitgestellt, so können die Verluste in der Verteilung und Erzeugung auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die im Kapitel 4.1 und 4.2 beschriebenen Gebäudeautomations-Funktionen sind entsprechend dem Energiebedarf- und Versorgungsmodell geordnet. Beginnend mit dem Raum werden über die Verteilung bis zur Erzeugung die relevanten energieeffizienten Funktionen behandelt. 24

25 4.1 Liste relevanter Gebäudeautomations- Funktionen Im Zentrum der SN EN bzw. SIA stehen energieeffizienzrelevante Funktionen- und mögliche Funktionsausführungen der Gebäudeautomationssysteme. Sie sind im linken Teil einer mehrseitigen Tabelle aufgelistet, die nach verschiedenen Einsatzgebieten gruppiert ist. In diese Liste finden Sie Alle Funktionen und Funktionsausführungen gemäss SN EN 15232:2012 bzw. SIA :2012 Begründungen für die Energieeinsparung durch die Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232:2012 bzw. SIA :2012 Die im Folgenden aufgeführte Funktionsliste enthält 5 Spalten: Die Spalten 1 bis 3 entsprechen dem Inhalt von SN EN 15232:2012 bzw. SIA :2012 Spalte 1 Nummern der GA- und TBM Funktionen Spalte 2 Einsatzgebiet und die zugehörigen Nummern für mögliche Funktionsausführungen Spalte 3 Funktionsausführung mit detaillierten Kommentaren Die Spalten 4 und 5 sind Ergänzungen von Siemens Spalte 4 verweist auf die Interpretation durch Siemens Building Technologies für die Funktionen und Funktionsausführungen von SN EN bzw. SIA (BT = Anmerkungen Siemens) Spalte 5 erklärt, weshalb mit der entsprechenden Funktion Energie eingespart werden kann Auf den nachfolgenden Seiten stehen jeweils rechte Seite: Tabellen aus SN EN 15232:2012 bzw. SIA :2012 und Gründe für die Energieeinsparung linke Seite: Anmerkungen von Siemens Fortsetzung auf der nächsten Doppelseite 25

26 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Die zur Regelung der Übergabe thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.b. Radiatoren, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.b. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein 2. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Sie beinhaltet Thermostatventile und elektronische Regeleinrichtungen. Nicht kommunikative elektronische Regeleinrichtungen können ein lokales Zeitschaltprogramm beinhalten. Dieses wird aber erfahrungsgemäss häufig nicht anwendungsgerecht nachgestellt Zur Regelung des Kühlbetriebs werden keine Thermostatventile eingesetzt 3. Kommunikation zwischen einer übergeordneten zentralen Einheit und den elektronischen Einzelraumreglern ermöglicht zentrale Zeitschaltprogramme, zentrale Überwachung der Einzelraumregler, sowie zentrale Bedienung und Beobachtung 4. Bedarfsgeführte Regelung (durch Nutzung) = Bedarfssteuerung basierend auf Belegungsinformationen von einem Präsenzmelder oder einer Präsenztaste mit automatischer Rücksetzung nach einer eingestellten Zeit. Mit diesen Belegungsinformationen wird die Regelung von Pre-Comfort auf Comfort geschaltet oder umgekehrt (vgl. EN 15500). Hinweise: Die Regelung nach der Luftqualität ist im Teil Regelung der Lüftung und des Klimas berücksichtigt. Die Belegungsinformationen können die Regelung des Heizbetriebs, die Regelung des Kühlbetriebs und die Regelung der Lüftung und des Klimas beeinflussen. Anmerkung: Sollwerte für das Heizen und das Kühlen sollten so ausgelegt werden, dass zwischen Heiz- und Kühlbetrieb stets ein Mindest-Unempfindlichkeitsbereich (mit Sommer- und Winterkompensation) gegeben ist. 26

27 AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 1.1 Regelung der Übergabe 1 Die Regeleinrichtung wird auf der Übergabe- oder Raumebene installiert; im Fall 1 kann eine Einrichtung mehrere Räume regeln 0 Keine automatische Regelung der Raumtemperatur Den Wärmeübertragern wird dauernd die höchste Versorgungsleistung zugeführt. Das führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Wärmeenergie. 1 Zentrale automatische Regelung: Die zentrale automatische Regelung betrifft entweder nur die Verteilung oder nur die Erzeugung. Dies kann beispielsweise durch Anwendung einer aussentemperaturgeführten Regelung nach EN oder EN erreicht werden. Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher). Die Energieverluste im Teillastbetrieb werden herabgesetzt, die Fremdwärmegewinne in den Räumen können jedoch nicht individuell genutzt werden. 2 Einzelraumregelung: durch Thermostatventile oder elektronische Regeleinrichtung 3 Einzelraumregelung mit Kommunikation: Kommunikation zwischen den Regeleinrichtungen und dem GA System (z. B. Zeitprogramme) 4 Einzelraumregelung mit Kommunikation und präsenzabhängiger Regelung: Kommunikation zwischen den Regeleinrichtungen und dem GA-System; bedarfs-/ präsenzabhängige Regelung erfolgt auf Grundlage der Belegung 2 Die Versorgungsleistung wird aufgrund der Raumtemperatur (= Regelgrösse) geführt. Diese berücksichtigt auch Fremdwärme im Raum (Wärme durch Sonne, Personen, Tiere und technische Geräte). Der Raum kann mit weniger Energie behaglich gehalten werden. Bemerkung: Elektronische Regeleinrichtungen bewirken eine höhere Energieeffizienz als Thermostatventile (höhere Regelqualität, koordinierte Stellgrösse wirkt auf alle Ventile im Raum). 3 Wie voranstehende Begründung. Zusätzlich: Zentrale... Zeitschaltprogramme ermöglichen Leistungsreduktion während der Nichtbelegung Bedienung und Überwachungsfunktionen optimieren den Betrieb zusätzlich 4 Wie voranstehende Begründung. Zusätzlich: Effektiv Belegungsgesteuerte Regelung bewirkt bei Teillast weitere Energieeinsparungen im Raum Bedarfsgesteuerte Energiebereitstellung (Energieerzeugung) führt zu minimalen Bereitstellungsund Verteilungsverlusten 27

28 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 5. TABS grenzt sich mit folgenden Hauptmerkmalen zu anderen Heiz- und Kühlsystemen ab: - TABS ist ein Niedertemperaturheiz/Hochtemperaturkühlsystem - Mit TABS wird ein relativ grosser thermischer Speicher aktiviert Diese Merkmale erlauben in vielen Fällen einen energieeffizienten Betrieb. 6. Grundsätzlich gilt, dass es einen einzigen Vorlauftemperatursollwert pro Zone gibt (für Heizen und Kühlen) kein Sollwertband. Somit wird in der Übergangszeit (wo Heizen und Kühlen freigegeben sind), oft etwas überheizt und oft etwas unterkühlt. 7. Hier wird ein Sollwertband angewendet, wodurch für Heiz- und Kühlaktivität getrennt je ein Sollwert vorgegeben werden kann. Somit entfallen z.t. Überheizen bzw. Unterkühlen. 28

29 AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 1.2 Regelung der Übergabe für TABS 5 0 Keine automatische Regelung der Raumtemperatur Den TABS wird dauernd die höchste Versorgungsleistung zugeführt. Das führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Wärmeenergie. 1 Zentrale automatische Regelung: Die zentrale automatische Regelung für eine TABS-Zone (die alle Räume umfasst, die mit der gleichen Vorlauftemperatur versorgt werden) ist üblicherweise ein Vorlauftemperaturregelkreis, dessen Sollwert von der gefilterten Aussentemperatur abhängt, z. B. dem Mittelwert der vergangenen 24 Stunden. 2 Erweiterte zentrale automatische Regelung: Eine automatische Regelung der TABS-Zone, die folgende Bedingungen erfüllt: - Nutzung des TABS nur für Heizen: Die zentrale automatische Regelung ist dafür ausgelegt und abgestimmt, eine optimale Selbstregelung der Raumtemperatur innerhalb des erforderlichen Behaglichkeitsbereichs (festgelegt durch den Sollwert der Raumtemperatur im Heizbetrieb) zu erreichen. Optimal bedeutet, dass während der Betriebszeiten die Raumtemperaturen aller Räume der TABS-Zone im Behaglichkeitsbereich bleiben, um die Behaglichkeitsanforderungen zu erfüllen, aber auch so niedrig wie möglich sind, um den Heizwärmebedarf zu senken. - Nutzung des TABS für Heizen und Kühlen: Die zentrale automatische Regelung ist dafür ausgelegt und abgestimmt, eine optimale Selbstregelung der Raumtemperatur innerhalb des erforderlichen Behaglichkeitsbereichs (festgelegt durch den Sollwert der Raumtemperatur im Heiz- und im Kühlbetrieb) zu erreichen. Optimal bedeutet, dass während der Betriebszeiten die Raumtemperaturen aller Räume der TABS-Zone im Behaglichkeitsbereich bleiben, um die Behaglichkeitsanforderungen zu erfüllen, dass aber auch möglichst der volle Bereich genutzt wird, um den Heizwärme- und Kühlbedarf zu senken. - Nutzung des TABS für Heizen und Kühlen: Das automatische Umschalten zwischen Heizung und Kühlung erfolgt nicht nur in Abhängigkeit von der Aussentemperatur, sondern auch unter zumindest indirekter Berücksichtigung der Wärmegewinne (intern und durch Sonneneinstrahlung). 3 Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und/oder Raumtemperatur-Rückführregelung: a) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb. Erweiterte zentrale automatische Regelung nach Punkt 2) mit folgender Ergänzung: Um elektrische Energie zu sparen, wird die Pumpe regelmässig abgeschaltet, entweder mit einer schnellen Frequenz, üblicherweise 6-stündiger Ein- Aus-Zyklus, oder mit einer langsamen Frequenz, die einem Ein-Aus- Zyklus von 24 Stunden entspricht. Wird das TABS zur Kühlung genutzt, kann ein intermittierender Betrieb mit einem Ein-Aus-Zyklus von 24 Stunden auch verwendet werden, um die Wärme an die Aussenluft abzuführen, wenn die Aussenluft kalt ist. b) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit Raumtemperatur-Rückführregelung. Erweiterte zentrale automatische Regelung nach Punkt 2) mit folgender Ergänzung: Der Sollwert der Vorlauftemperatur wird durch die Ausgangsgrösse eines Raumtemperatur-Rückführreglers korrigiert, um den Sollwert an nicht vorhersagbare tägliche Schwankungen der Wärmegewinne anzupassen. Da TABS nur langsam reagieren, wird nur eine tageweise Korrektur der Raumtemperatur angewendet, eine sofortige Korrektur lässt sich mit einem TABS nicht erreichen. Die rückgeführte Raumtemperatur ist die Temperatur eines Referenzraums oder eine andere für die Zone repräsentative Temperatur. c) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und Raumtemperatur Rückführregelung 6 Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher). Die Energieverluste im Teillastbetrieb werden herabgesetzt, die Fremdwärmegewinne in den Räumen können jedoch nicht individuell genutzt werden. 7 Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher. Durch Ausnutzung des Selbstregeleffektes sollen während den Betriebszeiten alle Räume die Behaglichkeitsanforderungen erfüllen und den Wärmebedarf so weit wie möglich zu reduzieren. Durch unterschiedliche Sollwerte für Heizen und Kühlen (z.b. durch ein Sollwertband für die Vorlauftemperatur) kann unnötiges Überheizen und Unterkühlen verhindert werden. Durch Kompensation bekannter Wärmegewinne im Gebäude (z.b. durch Schiebung der Vorlauftemperaturen am Wochenende in Bürogebäuden wenn interne Wärmegewinne ausbleiben) kann weiter Energie eingespart werden. In einem gewissen Aussentemperaturbereich (Übergangszeit) erfolgt die Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen (indirekt) aufgrund der Wärmegewinne im Gebäude. Dadurch kann der Komfort erhöht und der Betrieb automatisiert werden (der Betreiber muss nicht manuell Umschalten). d) Durch den Pumpen-Taktbetrieb kann zusätzlich elektrische Energie gespart werden. Daneben können in manchen Fällen die Einschaltphasen dann gemacht werden, wenn die Energie effizient gewonnen werden kann oder wenn die Energie preisgünstig zur Verfügung steht. e) Durch eine Raumtemperatur-Regelung in einem Referenzraum können durch eine Vorlauftemperatur- Sollwert-Korrektur die Wärmegewinne zum Energiesparen genutzt werden. Die Raumtemperatur- Regelung automatisiert die Kompensation zusätzlicher bzw. ausbleibender Wärmegewinne und korrigiert gegebenenfalls auch eine falsch eingestellte witterungsgeführte Regelung in einem beschränkten Bereich. 29

30 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 8. Die Pumpe wird nur freigegeben, wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.b. aufgrund der effektive Last der Verbraucher), sind insgesamt teurer. Sie ermöglichen jedoch eine genauere Pumpenleistungssteuerung als Pumpen mit integrierter Druckregeleinrichtung. Zusätzlich wird das Risiko der Unterversorgung einzelner Verbraucher herabgesetzt. 30

31 AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 1.3 Regelung der Warmwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktheizung angewendet werden 0 Keine automatische Regelung Im Verteiler muss dauernd die höchste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereitgestellt werden. Das führt zu wesentlichen Energieverlusten im Teillastbetrieb. 1 Witterungsgeführte Regelung: Regelung senkt mittlere Medientemperatur Die Verteilertemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Temperaturbedarf der Verbraucher). Damit werden die Energieverluste im Teillastbetrieb herabgesetzt. 2 Bedarfsabhängige Regelung: z. B. basierend auf der Innentemperatur; Regelung führt im Allgemeinen zu einer Verringerung der Durchflussrate 1.4 Regelung der Umwälzpumpen im Netz Die geregelten Pumpen können im Netz auf unterschiedlichen Ebenen installiert werden Die Verteilertemperatur wird aufgrund der Raumtemperatur (= Regelgrösse) geführt. Diese berücksichtigt auch Fremdwärme im Raum (Wärme durch Sonne, Personen, Tiere und technische Geräte). Damit werden die Energieverluste im Teillastbetrieb optimal klein. 0 Keine automatische Regelung Keine Einsparung, weil die elektrische Leistung der Pumpe dauernd aufgebracht wird. 1 Ein/Aus-Regelung: Zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen Die elektrische Leistung der Pumpe wird nur bei Bedarf aufgebracht - z.b. bei Belegungsbetrieb, Schutzbetrieb (Frostgefahr). 2 Mehrstufenregelung: Zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen Durch den Betrieb mit einer kleineren Drehzahl reduziert sich bei einer mehrstufigen Pumpe die elektrische Leistungsaufnahme. 3 Regelung der variablen Pumpendrehzahl: Nach konstantem oder variablem p und nach Bedarfsbeurteilung zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen 8 a) Mit konstantem p: Durch Konstanthalten der Druckdifferenz über der Pumpe nimmt die Druckdifferenz bei abnehmender Last nicht zu. Im Teillastbetrieb wird die Drehzahl der Pumpe reduziert und damit auch ihre elektrische Leistung. b) Mit proportionalem p: Die Druckdifferenz über der Pumpe nimmt mit sinkender Last ab. Im Teillastbetrieb wird daher die Drehzahl und die elektrische Leistung der Pumpe zusätzlich reduziert. 1.5 Regelung der Übergabe und/oder Verteilung bei intermittierendem Betrieb Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen 0 Keine automatische Regelung Keine Einsparung, weil die Übergabe und/oder Verteilung permanent in Betrieb ist. 1 Automatische Regelung mit feststehendem Zeitprogramm: Zur Verringerung der Innentemperatur und der Betriebszeit Einsparung in der Übergabe und/oder Verteilung ausserhalb der Nenn-Betriebszeit. 2 Automatische Regelung mit gleitendem Schalten: Zur Verringerung der Innentemperatur und der Betriebszeit 3 Automatische Regelung mit Bedarfsbeurteilung: Zur Verringerung der Innentemperatur und der Betriebszeit Zusätzliche Einsparung in der Übergabe und/oder Verteilung durch kontinuierliches Optimieren der Anlage- Betriebszeit an die Belegungszeit. Die Betriebszeit und/oder der Temperatursollwert der Übergabe und/oder Verteilung wird aufgrund des Bedarfs der Verbraucher ermittelt. Dies kann mit Hilfe der Betriebsart (Komfort, Prekomfort, Economy, Schutzbetrieb) erfolgen. 31

32 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 9. Die Leistungszahl (COP) und die Jahresarbeitszahl (JAZ) von Wärmepumpenanlagen werden einerseits durch tiefe Vorlauftemperaturen andererseits durch einen kleinen Temperaturhub zwischen Verdampfer- und Kondensatortemperatur positiv beeinflusst. 10. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Das Zuschalten von Erzeugern gleicher Nennleistung erfolgt ausschliesslich aufgrund der Last (keine weitere Prioritätensetzung). 32

33 AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 1.6 Unterschiedliche Regelung des Wärmeerzeugers für Verbrennungs- und Fernheizung Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, die Betriebstemperatur des Erzeugers zu minimieren 0 Konstante Temperaturregelung Der Erzeuger stellt dauernd die höchste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereit. Das führt zu wesentlichen Energieverlusten im Teillastbetrieb. 1 Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung: z. B. in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur 1.7 Regelung des Wärmeerzeugers für Wärmepumpen Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, die Betriebstemperatur des Erzeugers zu minimieren 9 Die Erzeugertemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Temperaturbedarf der Verbraucher). Damit werden die Energieverluste stark herabgesetzt. Die Erzeugertemperatur wird nach dem effektiven Temperaturbedarf der Verbraucher geführt. Damit sind die Verluste im Erzeuger optimal klein. 0 Konstante Temperaturregelung Der Erzeuger stellt dauernd die höchste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereit. Das führt zu wesentlichen kleineren Leistungszahlen (COP) im Teillastbetrieb. 1 Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung: z. B. in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur 1.8 Betriebsabfolge der verschiedenen Erzeuger 0 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Laufzeit Die Erzeugertemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Temperaturbedarf der Verbraucher). Damit erhöht sich die Leistungszahl und die Jahresarbeitszahl (JAZ). Die Erzeugertemperatur wird nach dem effektiven Temperaturbedarf der Verbraucher geführt. Die Leistungszahl und die Jahresarbeitszahl sind optimal. 1 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Last 10 Nur die gemäss der aktuellen Last notwendigen Erzeuger sind eingeschaltet. 2 Prioritätensetzung ausschliesslich nach Last und Bedarf der Erzeugerleistung beruhend 3 Prioritätensetzung nach Erzeugernutzungsgrad: Die Regelung des Erzeugerbetriebs wird für die verfügbaren Erzeuger individuell so eingestellt, dass diese mit einem insgesamt hohen Nutzungsgrad arbeiten (z. B. Solar-, Erdwärme-, KWK-Anlage, fossile Brennstoffe) Bei einer aufsteigenden Leistungsabstufung aller Erzeuger (z.b. 1 : 2 : 4 usw.) a) kann die momentane Erzeugerleistung feiner an die Last angepasst werden b) arbeiten die grösseren Erzeuger in einem effizienteren Teillastbereich Die Erzeuger-Betriebssteuerung wird individuell so auf die verfügbaren Erzeuger eingestellt, damit diese insgesamt auf einem hohen Nutzungsgrad bzw. auf der preisgünstigsten Energieform (z.b. Solar, Erdwärme, BHKW, fossiler Brennstoff) betrieben werden. 33

34 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Es werden generell Warmwassererzeuger mit Speicher betrachtet, da in diesen Systemen bei unzweckmässigen Lösungen grosse Energieverluste auftreten können. Durchlauferwärmer nahe den Verbrauchern werden in der Regel bedarfsorientiert betrieben und verfügen über begrenzte Automationsfunktionen. 2. Aufgrund der definierten Ladezeit kann die Zeit, in der eine höhere Erzeugertemperatur zur Warmwasserladung notwendig ist, minimiert werden. 34

35 AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG BT Grund der Energieeinsparung Begriff: Funktion Beladungszeitauslösung: Speicherbeladungszeitauslösung durch Zeitschaltprogramm Multisensor-Speichermanagement: bedarfsorientiertes Speichermanagement mit zwei oder mehr Temperaturfühlern Wärmeerzeuger: Kessel (beheizt mit unterschiedlichen Brennstoffarten), Wärmepumpe, Sonnenenergie, Fernheizung, KWK Bedarfsorientierte Versorgung: Informationsaustausch, um die Speichertemperatur entsprechend dem Bedarf bereitzustellen Rücklauftemperaturregelung: Ladepumpenregelung zur Senkung der Rücklauftemperatur Speicherbeladung mittels Sonnenenergie: Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe bis zur maximalen Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers während der Versorgung mit frei verfügbarer Sonnenenergie. Sonnenkollektor liefert Energie erster Priorität Ergänzende Speicherbeladung: Auslösung der Ergänzungsregelung von Wärmeerzeugung mit Speicherbeladungszeitauslösung durch Zeitschaltprogramm auf Nenntemperatur des Trinkwarmwasserspeichers oder bei Unterschreiten der reduzierten Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers. Wärmeerzeugung liefert Energie zweiter Priorität 2.1 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers mit integrierter elektrischer Heizung oder elektrischer Wärmepumpe 0 Automatische Ein/Aus-Regelung Die Regelung erfolgt durch einen Thermostaten. 1 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung Die Ladezeit-Freigabe führt zu Energieeinsparung (Verluste im Speicher) durch definierte Ladedauer und verhindert häufiges Laden. Bei Unterschreiten einer reduzierten TWE-Temperatur erfolgt eine Nachladung auch ohne zeitliche Freigabe. 2 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung und Multisensor-Speichermanagement 2.2 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers durch Wärmeerzeuger 1 Durch mehrere Fühler kann der Speicher in verschiedene Zonen aufgeteilt werden und somit besser an die Nutzung angepasst werden. Dadurch werden die Wärmeverluste im Speicher reduziert. 0 Automatische Ein/Aus-Regelung Die Regelung erfolgt durch einen Thermostaten. 1 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung 2 Die Ladezeit-Freigabe führt zu Energieeinsparung (Verluste im Speicher) durch definierte Ladedauer und verhindert ein häufiges Laden. Bei Unterschreiten einer reduzierten TWE-Temperatur erfolgt eine Nachladung auch ohne zeitliche Freigabe. 2 Automatische Ein/Aus-Regelung, Ladezeitauslösung und bedarfsorientierte Versorgung oder Multisensor-Speichermanagement 3 Automatische Ein/Aus-Regelung, Ladezeitauslösung, bedarfsorientierte Versorgung oder Rücklauftemperaturregelung und Multisensor-Speichermanagement Bedarfsgeführte Versorgungstemperatur reduziert die Wärmeverluste in Erzeugung und Verteilung. Die Versorgungstemperatur kann auf die Speichertemperatur abgestimmt werden und bei Bedarf erhöht werden. Die zeitliche Staffelung der Last (z.b. ggü. Heizkreise) verringert die Maximalleistung der Erzeuger: Diese können in einem optimalen Teillastbereich betrieben werden. Durch mehrere Fühler kann der Speicher in verschiedene Zonen aufgeteilt werden und somit besser an die Nutzung angepasst werden. Dadurch werden die Wärmeverluste im Speicher reduziert. Durch die Reduzierung des Versorgungsmenge können tiefe RL-Temperaturen erzielt werden. Diese sind bei Brennwertkesseln, Wärmepumpen und Fernheizungsübergabestationen gefordert und sparen Energie. 35

36 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 3. Durch die reduzierte Betriebszeit läuft der Heizungs-Wärmeerzeuger über das ganze Jahr gesehen auf höherem Auslastungsgrad und Wirkungsgrad und verbraucht somit weniger Energie. 4. Ausserhalb der Heizperiode übernimmt die Elektroheizung die Speicherladung. Die Ladezeitfreigabe sollte in Zeitfenster gelegt werden, in denen keine Lastspitzen auftreten und verringerte Elektrotarife genutzt werden können. 36

37 AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG BT Grund der Energieeinsparung 2.3 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers, jahreszeitlich variierend: mit Wärmeerzeuger oder integrierter elektrischer Heizung 0 Manuell gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung 1 Automatisch gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung oder Ladezeitauslösung 2 Automatisch gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung, Ladezeitauslösung und bedarfsorientierter Versorgung oder Multisensor- Speichermanagement 3 Automatisch gewählte Regelung mit Wärmeerzeuger, bedarfsorientierter Versorgung und Rücklauftemperaturregelung oder elektrischer Heizung, Ladezeitauslösung und Multisensor-Speichermanagement Die Regelung erfolgt durch einen Thermostaten. Der Erzeuger muss vorgewählt werden. 3 Der Wärmeerzeuger wird in der Nichtheizperiode automatisch ausgeschaltet und die Elektroheizung wird freigegeben. In der Heizperiode wird umgekehrt verfahren. Dadurch erhöht sich der Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers. Bei Unterschreiten einer reduzierten TWE-Temperatur, erfolgt eine Nachladung auch ohne zeitliche Freigabe. 4 Bedarfsgeführte Versorgungstemperatur reduziert die Wärmeverluste in Erzeugung und Verteilung. Die Versorgungstemperatur kann auf die Speichertemperatur abgestimmt werden und bei Bedarf erhöht werden. Die zeitliche Staffelung der Last (z.b. ggü. Heizkreise) verringert die Maximalleistung der Erzeuger: Diese können in einem optimalen Teillastbereich und Wirkungsgrad betrieben werden. Durch mehrere Fühler kann der Speicher in verschiedene Zonen aufgeteilt werden und somit besser an die Nutzung angepasst werden. Dadurch werden die Wärmeverluste im Speicher reduziert. Durch die Reduzierung der Versorgungsmenge können tiefe RL-Temperaturen erzielt werden. Diese sind bei Brennwertkesseln, Wärmepumpen und Fernheizungsübergabestationen gefordert und sparen Energie. 37

38 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 5. Die Trinkwasser-Zirkulationsleitung vom Speicher bis zu den Verbrauchern verliert bei Dauerbetrieb viel Energie. Durch diesen kontinuierlichen Energieverlust sinkt die Speichertemperatur. Zur Verlustdeckung ist ein häufiges Nachladen erforderlich. 38

39 AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG BT Grund der Energieeinsparung 2.4 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers mit Sonnenkollektor und Wärmeerzeuger 0 Manuell gewählte Regelung der Sonnenergie oder des Wärmeerzeugers 1 Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung 2 Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung und der bedarfsorientierten Versorgung oder des Multisensor-Speichermanagements 3 Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung, der bedarfsorientierten Versorgung, der Rücklauftemperaturregelung und des Multisensor-Speichermanagements 2.5 Regelung der Trinkwarmwasser-Zirkulationspumpe Dauerbetrieb, Regelung durch Zeitschaltprogramm oder bedarfsorientierte Ein/Aus-Regelung TWE-Speicher mit zwei integrierten Wärmeübertragern. Die Regelung erfolgt durch einen Thermostaten. Der Erzeuger muss vorgewählt werden. Der Sonnenkollektor kann beliebige Mengen freier erneuerbarer Energie bis zur maximalen TWE- Speichertemperatur mit Vorrang nachladen. Damit wird der maximal mögliche Anteil an Sonnenenergie genutzt. Mit der Wärmeerzeugung wird nur die notwendige Energiemenge ergänzt, um jederzeit eine genügende TWE-Temperatur zu gewährleisten. In erster Priorität erfolgt die solare Speicherladung. Die notwendige Restdeckung durch den Wärmeerzeuger erfolgt über bedarfsgeführte Versorgungstemperaturen und reduziert dadurch die Wärmeverluste in Erzeugung und Verteilung. Durch mehrere Fühler kann der Speicher in verschiedene Zonen aufgeteilt werden und somit besser an die Nutzung angepasst werden. Dadurch werden die Wärmeverluste im Speicher reduziert. In erster Priorität erfolgt die solare Speicherladung. Die notwendige Restdeckung durch den Wärmeerzeuger erfolgt über bedarfsgeführte Versorgungstemperaturen und reduziert dadurch die Wärmeverluste in Erzeugung und Verteilung. Durch die Reduzierung des Versorgungs-Volumenstroms können tiefe RL-Temperaturen erzielt werden. Diese sind bei Brennwertkesseln, Wärmepumpen und Fernheizungsübergabestationen gefordert und sparen Energie. Durch die Nutzungsoptimierte Speicherbewirtschaftung werden nur die Speicherzonen erwärmt, welche für den jeweiligen Bedarf notwendig sind. Dadurch werden die Wärmeverluste im TWE-Speicher reduziert. 0 Ohne Zeitschaltprogramm 5 Die TWE-Zirkulation wird mit unnötigem Wärmeverlust betrieben, deshalb wird die Gesamteffizienz der Warmwassererzeugung beeinträchtigt. 1 Mit Zeitschaltprogramm Der Wärmeverlust der TWE-Zirkulation wird auf die Hauptnutzungszeiten eingegrenzt. 2 Bedarfsorientierte Regelung: Bedarf abhängig vom Wasserverbrauch (z. B. Hahn auf/zu) Der Wärmeverlust der TWE-Zirkulation wird auf die tatsächlichen Nutzungszeiten eingegrenzt. Die Nutzung kann durch Verbrauchsmessung oder Messung der Zirkulationstemperatur bestimmt werden. Durch die Scheibenwischfunktion (periodischer Pumpenlauf, Messung der Zirkulationstemperatur und Entscheid ob Pumpenlauf nötig) kann die Nutzung ebenfalls ermittelt werden. 39

40 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN interpretiert. 1. Die zur Regelung der Übergabe thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.b. Ventilatorkonvektoren, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.b. Wasser, Luft). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein. 2. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Sie beinhaltet Thermostatventile und elektronische Regeleinrichtungen. Nicht kommunikative elektronische Regeleinrichtungen können ein lokales Zeitschaltprogramm beinhalten. Dieses wird aber erfahrungsgemäss häufig nicht anwendungsgerecht nachgestellt Zur Regelung des Kühlbetriebs werden keine Thermostatventile eingesetzt 3. Kommunikation zwischen einer übergeordneten zentralen Einheit und den elektronischen Einzelraumreglern ermöglicht zentrale Zeitschaltprogramme, zentrale Überwachung der Einzelraumregler, sowie zentrale Bedienung und Beobachtung. 4. Bedarfsgeführte Regelung (durch Nutzung) = Bedarfssteuerung basierend auf Belegungsinformationen von einem Präsenzmelder oder einer Präsenztaste mit automatischer Rücksetzung nach einer eingestellten Zeit. Mit diesen Belegungsinformationen wird die Regelung von Pre-Comfort auf Comfort geschaltet oder umgekehrt (vgl. EN 15500). Hinweise: Die Regelung nach der Luftqualität ist im Teil Regelung der Lüftung und des Klimas berücksichtigt Die Belegungsinformationen können die Regelung des Heizbetriebs, die Regelung des Kühlbetriebs und die Regelung der Lüftung und des Klimas beeinflussen 40

41 AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 3.1 Regelung der Übergabe 1 Die Regeleinrichtung wird auf der Übergabe- oder Raumebene installiert; im Fall 1 kann eine Einrichtung mehrere Räume regeln 0 Keine automatische Regelung: Bereitstellung der Raumtemperatur 1 Zentrale automatische Regelung: Die zentrale automatische Regelung betrifft entweder nur die Verteilung oder nur die Erzeugung. Dies kann beispielsweise durch Anwendung einer Aussentemperaturregelung nach EN oder EN erreicht werden. 2 Einzelraumregelung: Durch Thermostatventile oder elektronische Regeleinrichtung 3 Einzelraumregelung mit Kommunikation: Kommunikation zwischen den Regeleinrichtungen und dem GA System (z. B. Zeitprogramme) 4 Einzelraumregelung mit Kommunikation und präsenzabhängiger Regelung: Kommunikation zwischen den Regeleinrichtungen und dem GA-System; bedarfs-/ präsenzabhängige Regelung erfolgt auf Grundlage der Belegung Den Wärmeübertragern wird dauernd die höchste Versorgungsleistung zugeführt. Das führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Wärmeenergie. Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher). Die Energieverluste im Teillastbetrieb werden herabgesetzt, die Fremdwärmegewinne in den Räumen können jedoch nicht individuell genutzt werden. 2 Die Versorgungsleistung wird aufgrund der Raumtemperatur (= Regelgrösse) geführt. Diese berücksichtigt auch Fremdwärme im Raum (Wärme durch Sonne, Personen, Tiere und technische Geräte). Der Raum kann mit weniger Energie behaglich gehalten werden. 3 Wie voranstehende Begründung. Zusätzlich: Zentrale... Zeitschaltprogramme ermöglichen Leistungsreduktion während der Nichtbelegung Bedienung und Überwachungsfunktionen optimieren den Betrieb zusätzlich 4 Wie voranstehende Begründung. Zusätzlich: Effektiv Belegungsgesteuerte Regelung bewirkt bei Teillast weitere Energieeinsparungen im Raum Bedarfsgesteuerte Energiebereitstellung (Energieerzeugung) führt zu minimalen Bereitstellungsund Verteilungsverlusten 41

42 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 5. TABS grenzt sich mit folgenden Hauptmerkmalen zu anderen Heiz- und Kühlsystemen ab: - TABS ist ein Niedertemperaturheiz/Hochtemperaturkühlsystem - Mit TABS wird ein relativ grosser thermischer Speicher aktiviert Diese Merkmale erlauben in vielen Fällen einen energieeffizienten Betrieb. 6. Grundsätzlich gilt, dass es einen einzigen Vorlauftemperatursollwert pro Zone gibt (für Heizen und Kühlen) kein Sollwertband. Somit wird in der Übergangszeit (wo Heizen und Kühlen freigegeben sind), oft etwas überheizt und oft etwas unterkühlt. 7. Hier wird ein Sollwertband angewendet, wodurch für Heiz- und Kühlaktivität getrennt je ein Sollwert vorgegeben werden kann. Somit entfallen z.t. Überheizen bzw. Unterkühlen. 42

43 AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 3.2 Regelung der Übergabe für TABS für den Kühlbetrieb 5 0 Keine automatische Regelung: Bereitstellung der Raumtemperatur 1 Zentrale automatische Regelung: Die zentrale automatische Regelung betrifft entweder nur die Verteilung oder nur die Erzeugung. Dies kann beispielsweise durch Anwendung einer Aussentemperaturregelung nach EN oder EN erreicht werden. 2 Erweiterte zentrale automatische Regelung: Eine automatische Regelung der TABS-Zone, die folgende Bedingungen erfüllt: - Nutzung des TABS nur für Heizen: Die zentrale automatische Regelung ist dafür ausgelegt und abgestimmt, eine optimale Selbstregelung der Raumtemperatur innerhalb des erforderlichen Behaglichkeitsbereichs (festgelegt durch den Sollwert der Raumtemperatur im Kühlbetrieb) zu erreichen. Optimal bedeutet, dass während der Betriebszeiten die Raumtemperaturen aller Räume der TABS-Zone im Behaglichkeitsbereich bleiben, um die Behaglichkeitsanforderungen zu erfüllen, aber auch so niedrig wie möglich sind, um den Kühlbedarf zu senken. - Nutzung des TABS für Heizen und Kühlen: Die zentrale automatische Regelung ist dafür ausgelegt und abgestimmt, eine optimale Selbstregelung der Raumtemperatur innerhalb des erforderlichen Behaglichkeitsbereichs (festgelegt durch den Sollwert der Raumtemperatur im Heiz- und im Kühlbetrieb) zu erreichen. Optimal bedeutet, dass während der Betriebszeiten die Raumtemperaturen aller Räume der TABS-Zone im Behaglichkeitsbereich bleiben, um die Behaglichkeitsanforderungen zu erfüllen, dass aber auch möglichst der volle Bereich genutzt wird, um den Heizwärme- und Kühlbedarf zu senken. - Nutzung des TABS für Heizen und Kühlen: Das automatische Umschalten zwischen Heizung und Kühlung erfolgt nicht nur in Abhängigkeit von der Aussentemperatur, sondern auch unter zumindest indirekter Berücksichtigung der Wärmegewinne (intern und durch Sonneneinstrahlung). 3 Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und/oder Raumtemperatur-Rückführregelung: a) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb. Erweiterte zentrale automatische Regelung nach Punkt 2) mit folgender Ergänzung: Um elektrische Energie zu sparen, wird die Pumpe regelmässig abgeschaltet, entweder mit einer schnellen Frequenz, üblicherweise 6-stündiger Ein-Aus-Zyklus, oder mit einer langsamen Frequenz, die einem Ein-Aus-Zyklus von 24 Stunden entspricht. Wird das TABS zur Kühlung genutzt, kann ein intermittierender Betrieb mit einem Ein-Aus-Zyklus von 24 Stunden auch verwendet werden, um die Wärme an die Aussenluft abzuführen, wenn die Aussenluft kalt ist. b) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit Raumtemperatur-Rückführregelung. Erweiterte zentrale automatische Regelung nach Punkt 2) mit folgender Ergänzung: Der Sollwert der Vorlauftemperatur wird durch die Ausgangsgrösse eines Raumtemperatur-Rückführreglers korrigiert, um den Sollwert an nicht vorhersagbare tägliche Schwankungen der Wärmegewinne anzupassen. Da TABS nur langsam reagierten, wird nur eine tageweise Korrektur der Raumtemperatur angewendet, eine sofortige Korrektur lässt sich mit einem TABS nicht erreichen. Die rückgeführte Raumtemperatur ist die Temperatur eines Referenzraums oder eine andere für die Zone repräsentative Temperatur. c) Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und Raumtemperatur-Rückführregelung Den TABS werden dauernd die höchste Versorgungsleistung zugeführt. Das führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Kälteenergie. 6 Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher). Die Energieverluste im Teillastbetrieb werden herabgesetzt, die Fremdwärmegewinne in den Räumen können jedoch nicht individuell genutzt werden. 7 Die Versorgungsleistung wird z.b. nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Verbraucher). Durch Ausnutzung des Selbstregeleffektes sollen während den Betriebszeiten alle Räume die Behaglichkeitsanforderungen erfüllen und den Kältebedarf so weit wie möglich zu reduzieren. Durch unterschiedliche Sollwerte für Heizen und Kühlen (z.b. durch ein Sollwertband für die Vorlauftemperatur) kann unnötiges Überheizen und Unterkühlen verhindert werden. Durch Kompensation bekannter Wärmegewinne im Gebäude (z.b. durch Schiebung der Vorlauftemperaturen am Wochenende in Bürogebäuden wenn interne Wärmegewinne ausbleiben) kann weiter Energie eingespart werden. In einem gewissen Aussentemperaturbereich (Übergangszeit) erfolgt die Umschaltung zwischen Heizen und Kühlen (indirekt) aufgrund der Wärmegewinne im Gebäude. Dadurch kann der Komfort erhöht und der Betrieb automatisiert werden (der Betreiber muss nicht manuell Umschalten). a) Durch den Pumpen-Taktbetrieb kann zusätzlich elektrische Energie gespart werden. Daneben können in manchen Fällen die Einschaltphasen dann gemacht werden, wenn die Energie effizient gewonnen werden kann oder wenn die Energie preisgünstig zur Verfügung steht ((z.b. Kühlen in der Nacht bei tiefen Aussentemperaturen oder günstigem Stromtarif). b) Durch eine Raumtemperatur-Regelung in einem Referenzraum können durch eine Vorlauftemperatur- Sollwert-Korrektur die Wärmegewinne zum Energiesparen genutzt werden. Die Raumtemperatur- Regelung automatisiert die Kompensation zusätzlicher bzw. ausbleibender Wärmegewinne und korrigiert gegebenenfalls auch eine falsch eingestellte witterungsgeführte Regelung in einem beschränkten Bereich. 43

44 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 8. Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktkühlung angewendet werden (z.b. mit Kompaktkühlgeräten oder Split-Geräten für die einzelnen Räume). 9. Die Pumpe wird nur freigegeben wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.b. aufgrund der effektive Last der Verbraucher), sind insgesamt teurer. Sie ermöglichen jedoch eine genauere Pumpenleistungssteuerung als Pumpen mit integrierter Druckregeleinrichtung. Zusätzlich wird das Risiko der Unterversorgung einzelner Verbraucher herabgesetzt. 44

45 AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 3.3 Regelung der Kaltwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung der elektrischen Direktkühlung (z. B. Kompaktkühlgeräte, Split-Geräte) für Einzelräume angewendet werden 0 Konstante Temperaturregelung Im Verteiler muss dauernd die tiefste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereitgestellt werden. Das führt zu wesentlichen Verlusten im Teillastbetrieb. 1 Witterungsgeführte Regelung: Regelung erhöht mittlere Durchflusstemperatur Die Verteilertemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Temperaturbedarf der Verbraucher). Damit werden die Energieverluste stark herabgesetzt. 2 Bedarfsabhängige Regelung: z. B. Innentemperatur; Regelung führt im Allgemeinen zu einer Erhöhung der Durchflussrate 3.4 Regelung der Umwälzpumpen im Netz Die geregelten Pumpen können im Netz auf unterschiedlichen Ebenen installiert werden 8 Die Verteilertemperatur wird aufgrund der Raumtemperatur (= Regelgrösse) geführt. Diese berücksichtigt auch Fremdwärme im Raum (Wärme durch Sonne, Personen, Tiere und technische Geräte). Damit werden die Energieverluste im Teillastbetrieb optimal klein. 0 Keine automatische Regelung Keine Einsparung, weil die elektrische Leistung der Pumpe dauernd aufgebracht wird. 1 Ein/Aus-Regelung: Zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen 2 Mehrstufenregelung: Zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen Die elektrische Leistung der Pumpe wird nur bei Bedarf aufgebracht - z.b. bei Belegungsbetrieb, Schutzbetrieb (z.b. Überwärmungsgefahr). Durch den Betrieb mit einer kleineren Drehzahl reduziert sich bei einer mehrstufigen Pumpe die elektrische Leistungsaufnahme. 3 Regelung der variablen Pumpendrehzahl: Nach variablem p und nach Bedarfsbeurteilung zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs der Pumpen 3.5 Regelung der Übergabe und/oder Verteilung bei intermittierendem Betrieb 9 d) Mit konstantem Δp: Durch Konstanthalten der Druckdifferenz über der Pumpe nimmt die Druckdifferenz bei abnehmender Last nicht zu. Im Teillastbetrieb wird die Drehzahl der Pumpe reduziert und damit auch ihre elektrische Leistung. e) Mit proportionalem Δp: Die Druckdifferenz über der Pumpe nimmt mit sinkender Last ab. Im Teillastbetrieb wird daher die Drehzahl und die elektrische Leistung der Pumpe zusätzlich reduziert. Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/ Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen 0 Keine automatische Regelung Keine Einsparung, weil die Übergabe und/oder Verteilung permanent in Betrieb ist. 1 Automatische Regelung mit feststehendem Zeitprogramm: Zur Erhöhung der Innentemperatur und Senkung der Betriebszeit Einsparung in der Übergabe und/oder Verteilung ausserhalb der Nenn-Betriebszeit. 2 Automatische Regelung mit gleitendem Schalten: Zur Erhöhung der Innentemperatur und Senkung der Betriebszeit 3 Automatische Regelung mit Bedarfsbeurteilung: Zur Erhöhung der Innentemperatur und Senkung der Betriebszeit Zusätzliche Einsparung in der Übergabe und/oder Verteilung durch kontinuierliches Optimieren der Anlage- Betriebszeit an die Belegungszeit. Die Betriebszeit und/oder der Temperatursollwert der Übergabe und/oder Verteilung wird aufgrund dem Bedarf der Verbraucher ermittelt. Dies kann mit Hilfe der Betriebsart erfolgen. 45

46 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 10. Bei Gebäuden mit Klimaanlage ist dies eine der wichtigsten Funktionen in Bezug auf die Energieeinsparungen. Die Möglichkeit, einen Raum gleichzeitig zu beheizen und zu kühlen, hängt vom Prinzip der Anlage und von den Automationsfunktionen ab. In Abhängigkeit vom Prinzip der Anlage kann mit Hilfe einer äusserst einfachen Automationsfunktion eine vollständige Verriegelung erreicht werden, oder es kann eine komplexe integrierte Automationsfunktion gefordert sein. 11. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012. Das Zuschalten von Erzeugern gleicher Nennleistung erfolgt ausschliesslich aufgrund der Last (keine weitere Prioritätensetzung). 46

47 AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS BT Grund der Energieeinsparung 3.6 Verriegelung zwischen heizungs- und kühlungsseitiger Regelung der Übergabe und/oder Verteilung 10 Zur Vermeidung des gleichzeitigen Heizens und Kühlens im selben Raum, hängt von der Funktionsweise der Anlage ab 0 Keine Verriegelung: Die beiden Anlagen werden unabhängig voneinander geregelt und das gleichzeitige Heizen und Kühlen ist möglich. 1 Teilverriegelung (vom HLK-System abhängig): Die Automationsfunktion ist so eingestellt, dass die Möglichkeit des gleichzeitigen Heizens und Kühlens auf ein Mindestmass verringert wird. Dies erfolgt üblicherweise durch Festlegung eines gleitenden Sollwertes für die Vorlauftemperatur der zentral geregelten Anlage. 2 Vollständige Verriegelung: Durch die Automationsfunktion kann sichergestellt werden, dass ein gleichzeitiges Heizen und Kühlen ausgeschlossen ist. 3.7 Unterschiedliche Regelung der Erzeuger für den Kühlbetrieb Gleichzeitiges Heizen und Kühlen ist möglich. Die dafür zusätzlich bereitgestellte Energie wird nutzlos absorbiert. Erzeugung / Verteilung im HLK-System: Die nach der Aussentemperatur geführten Aufbereitungs- Sollwerte Heizen und Kühlen können teilweise verhindern, dass Nachbehandlungs-Raumtemperaturregler im Sommer nachheizen bzw. im Winter nachkühlen. Je weiter dabei die Sollwerte Heizen und Kühlen aller Einzelraumregler auseinander liegen (grosse Neutralzone), desto effizienter kann die Verriegelung der Bereitstellung sein. Übergabe im Raum: Eine vollständige Verriegelung (z.b. Raumtemperatur- Sequenzregler) verhindert jegliche Energie-Absorbierung im individuellen Raum. Erzeugung / Verteilung im HLK-System: Die aus den Räumen bedarfsgeführten Aufbereitungs- Sollwerte Heizen und Kühlen können verhindern, dass Nachbehandlungs-Raumtemperaturregler im Sommer nachheizen bzw. im Winter nachkühlen. Je weiter dabei die Sollwerte Heizen und Kühlen aller Einzelraumregler auseinander liegen (grosse Neutralzone), desto effizienter kann die Verriegelung der Bereitstellung sein. Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, die Betriebstemperatur des Erzeugers zu minimieren 0 Konstante Temperaturregelung Der Erzeuger stellt dauernd die tiefste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereit. Das führt zu wesentlichen Energieverlusten im Teillastbetrieb Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2. 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung: Umfasst Regelung nach Raumtemperatur Die Erzeugertemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Temperaturbedarf der Verbraucher). Damit werden die Energieverluste stark herabgesetzt. Die Erzeugertemperatur wird nach dem effektiven Temperaturbedarf der Verbraucher geführt. Damit sind die Verluste im Erzeuger optimal klein. 3.8 Betriebsabfolge der verschiedenen Erzeuger Prioritätssteuerungen passen die momentan eingesetzte Erzeugerleistung (mit Vorrang erneuerbare Energien) energieeffizient an die momentane Last an. 0 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Laufzeit 1 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Last 11 Nur die gemäss der aktuellen Last notwendigen Erzeuger sind eingeschaltet. 2 Prioritätensetzung ausschliesslich nach Last und Bedarf : Auf Erzeugerleistung beruhend 3 Prioritätensetzung nach Erzeugernutzungsgrad: Die Regelung des Erzeugerbetriebs wird für die verfügbaren Erzeuger individuell so eingestellt, dass diese mit einem insgesamt hohen Nutzungsgrad arbeiten (z. B. Aussentemperatur, Erdwärme, Kältemaschinen) Bei einer aufsteigenden Leistungsabstufung aller Erzeuger (z.b. 1 : 2 : 4 usw.) kann die momentane Erzeugerleistung feiner an die Last angepasst werden arbeiten die grösseren Erzeuger in einem effizienteren Teillastbereich Die Erzeuger-Betriebssteuerung wird individuell so auf die verfügbaren Erzeuger eingestellt, damit diese insgesamt auf einem hohen Nutzungsgrad bzw. auf der preisgünstigsten Energieform (z.b. Aussenluft, Flusswasser, Erdwärme, Kältemaschine) betrieben werden. 47

48 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Hier geht es ausschliesslich um Lufterneuerung im Raum. Hinweis: Für die Raumtemperaturregelung sind gemäss SIA bzw. SN EN die Teile Regelung des Heizbetriebs und Regelung des Kühlbetriebs zuständig. 2. Diese Funktion wirkt auf den Luftvolumenstrom in einem Einraumsystem (z.b. Kino, Aula) oder im Referenzraum eines Mehrraumsystems ohne Raumautomation. Diese Funktion wirkt auf den Luftvolumenstrom jeder Raumautomation in einem Mehrraumsystem. Dabei ist eine Zuluft-Druckregelung in der Luftaufbereitungsanlage erforderlich (siehe Funktionsausführung 4.2 gemäss Interpretation 3). 3. Die Funktionsausführungen 0 bis 2 wirken auf den Luftvolumenstrom in der Luftaufbereitungsanlage eines Mehrraumsystems ohne Raumautomation. Diese sind jedoch bereits in der Funktion gemäss Interpretation 2 enthalten. Die Funktionsausführung 3 ist als Luftvolumenstrom-Bereitstellung für ein Mehrraumsystem mit Raumautomation vorgesehen. 4. Regelung des abluftseitigen Vereisungsschutzes der. Wärmerückgewinnung (Wärmeübertrager). 48

49 AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS BT Grund der Energieeinsparung 4.1 Regelung des Luftvolumenstroms auf Raumebene 1 0 Keine automatische Regelung: Die Anlage arbeitet konstant (z. B. manuell betätigter Schalter). 1 Zeitabhängige Regelung: Die Anlage arbeitet nach einem vorgegebenen Zeitplan. 2 Anwesenheitsabhängige Regelung: Die Anlage arbeitet in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Personen (Lichtschalter, Infrarotsensoren usw.) 3 Bedarfsabhängige Regelung: Die Anlage wird durch Sensoren geregelt, die die Anzahl der Personen oder Innenluftparameter oder entsprechend angepasste Kriterien messen (z. B. CO 2 -, Mischgas- oder VOC-Sensoren). Die verwendeten Parameter sind an die Art der im Raum ablaufenden Tätigkeiten anzupassen. 2 Durch Reduzieren des Luftvolumenstroms wird Energie für die Luftaufbereitung und Verteilung eingespart. Der Luftvolumenstrom für die max. Last im Raum wird dauernd aufgebracht. Das führt zu grösseren Energieverlusten bei Teillast im Raum und bei Nichtbelegung. Der Luftvolumenstrom für die max. Last im Raum wird während der Nenn-Belegungszeit aufgebracht. Das führt noch zu wesentlichen Energieverlusten bei Teillast im Raum. Der Luftvolumenstrom für die max. Last im Raum wird nur während der effektiven Belegung aufgebracht. Die Energieverluste bei Teillast im Raum reduzieren sich auf die effektive Belegung. Der Luftvolumenstrom in den Raum wird z.b. mit einem Luftqualitätsfühler geregelt. Das gewährleistet die Luftqualität mit weniger Energie für Luftaufbereitung und Verteilung. 4.2 Regelung des Luftvolumenstroms oder Drucks auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage 0 Keine automatische Regelung: Kontinuierliche Luftvolumenstromzuführung für eine maximale Last in allen Räumen 1 Zeitabhängige Ein-/Aus-Regelung: Kontinuierliche Luftvolumenstromzuführung für eine maximale Last in allen Räumen während der nominellen Belegungszeit 2 Mehrstufenregelung: Zur Verringerung des Hilfsenergiebedarfs des Ventilators 3 Automatische Luftvolumenstrom- oder Druckregelung: Mit oder ohne Druckrücksetzung, mit oder ohne Bedarfsbeurteilung: Lastabhängige Luftvolumenstromzuführung für den Bedarf ausserhalb aller angeschlossenen Räume 4.3 Regelung der Wärmerückgewinnung mit abluftseitigem Vereisungsschutz 0 Ohne Regelung der Abtauvorgänge: Während des Kühlzeitraumes finden keine speziellen Tätigkeiten statt. 1 Mit Regelung der Abtauvorgänge: Während des Kühlzeitraumes stellt ein Regelkreis sicher, dass die Temperatur der Luft, die den Wärmeübertrager verlässt, ausreichend temperiert ist, um Frostbildung zu vermeiden. 4 3 Durch Reduzieren des Luftvolumenstromes wird Energie für die Luftaufbereitung und Verteilung eingespart. Die Luftaufbereitungsanlage fördert dauernd den Luftvolumenstrom für die Maximal-Last aller angeschlossenen Räume. Das führt zu unnötigen Energieaufwendungen im Teillastbetrieb und bei Nichtbelegung. Die Luftaufbereitungsanlage fördert den Luftvolumenstrom für die Maximal-Last aller angeschlossenen Räume während der Nenn-Belegungszeit. Das führt noch zu wesentlichen Energieverlusten im Teillastbetrieb. Durch den Betrieb mit einer kleineren Drehzahl reduziert sich bei einem mehrstufigen Ventilatormotor die elektrische Leistungsaufnahme. Der Luftvolumenstrom passt sich dem Bedarf aller angeschlossenen Verbraucher an. Im Teillastbetrieb wird die elektrische Leistung des Ventilators in der Luftbehandlungsanlage reduziert. Sobald die Feuchtigkeit der Abluft im Wärmeübertrager vereist (dessen Luft-Zwischenräume füllen sich mit Eis), muss die Leistung des Abluft-Ventilators erhöht werden, um den Luftvolumenstrom im Raum zu gewährleisten. Mit einer Vereisungsschutz- Begrenzungsregelung muss die Leistung des Abluftventilators nicht erhöht werden. 49

50 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 5. Regelung der Wärmerückgewinnung in der zentralen Luftaufbereitung. 6. Kühlung und Lüftung mit einem Anteil passiver Energie (erneuerbar und kostenlos, kann jedoch Hilfsenergie erfordern, z.b. elektrische Energie für Förderpumpe). Dadurch kann der Anteil aktiver Energie (kostenpflichtig) reduziert werden. 50

51 AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS BT Grund der Energieeinsparung 4.4 Regelung der Wärmerückgewinnung (Schutz gegen Überheizen) 5 0 Ohne Überheizregelung: Während der heissen oder milden Zeiträume finden keine speziellen Tätigkeiten statt. 1 Mit Überheizregelung: Während der Zeiträume, in denen der Wärmeübertrager keine positiven Auswirkungen mehr hat, wird er durch einen Regelkreis angehalten, moduliert oder umgangen. Die Wärmerückgewinnung ist immer 100 % und kann den Zuluftstrom überheizen. Er muss danach mit zusätzlicher Energie gekühlt werden. Die Temperatursequenzregelung an der Wärmerückgewinnung verhindert unnötiges Nachkühlen der Zuluft. 4.5 Freie maschinelle Kühlung 6 0 Keine automatische Regelung Bei Bedarf wird die Zuluft immer mit aktiver Energie maschinell gekühlt. 1 Nachtkühlbetrieb: Die Menge der Aussenluft wird während der Zeit, in der der Raum nicht belegt ist, auf den Höchstwert eingestellt, vorausgesetzt 1) die Raumtemperatur liegt oberhalb des Sollwertes für die Behaglichkeitsperiode und 2) die Differenz zwischen der Raumtemperatur und der Aussentemperatur liegt oberhalb eines bestimmten Grenzwertes; wenn freie nächtliche Kühlung durch automatisch öffnende Fenster gewährleistet ist, erfolgt keine Volumenstromregelung. Nachtlüften (passives Kühlen): Während der Nacht wird die in der Gebäude-Masse gespeicherte Wärme durch Lüften mit kühler Aussenluft bis an die untere Grenze des Behaglichkeitsfeldes abgeführt. Das reduziert den Einsatz aktiver Kühlenergie während des Tages. 2 Freie Kühlung: Die Menge der Aussenluft und die der Umwälzluft werden während der gesamten Zeit moduliert, um den Umfang der maschinellen Kühlung so gering wie möglich zu halten. Die Berechnung erfolgt auf der Grundlage der Temperaturen. Reduziert den Energiebedarf zum aktiven Kühlen der Zuluft: Maximum-Economie-Umschaltung (MEU): Die Wärmerückgewinnung wird geöffnet, so lange die Temperatur der Abluft tiefer als die der Aussenluft ist. 3 H,x-geführte Regelung: Die Menge der Aussenluft und die der Umwälzluft wird während der gesamten Zeit moduliert, um den Umfang der maschinellen Kühlung so gering wie möglich zu halten. Die Berechnung erfolgt auf der Grundlage der Temperaturen und der Feuchte (Enthalpie). Erzeugung des Kaltwassers mit Aussenluft: (von der Zuluft via Kühlregister und Kühlmedium direkt zum Kühlturm) Soweit die Temperatur der Aussenluft für die Kühlung genügt, wird sie mit Vorrang eingesetzt (kostengünstige Energie). Maximum-Economie-Umschaltung (MEU): Die Wärmerückgewinnung wird geöffnet, so lange die Enthalpie der Abluft tiefer als die der Aussenluft ist. Das reduziert den Energiebedarf zum aktiven Kühlen der Zuluft. 51

52 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 7. Wenn die Lüftungsanlage nur einen Raum versorgt und entsprechend der Innentemperatur dieses Raumes geregelt wird, ist 7.4 Regelung des Heiz- und Kühlbetriebs anzuwenden, auch wenn die Regeleinrichtung die Zulufttemperatur bestimmt. In den übrigen Fällen ist zwischen den verfügbaren Arten der Regelung zu unterscheiden. Diese Temperaturregelung ist mit besonderer Vorsicht anzuwenden, wenn durch das Anlagenprinzip nicht das gleichzeitige Heizen und Kühlen verhindert wird. 8. Voraussetzung zur Taupunktregelung ist ein Luftwäscher der einen Befeuchtungs-Wirkungsgrad von mindestens 95 %, also praktisch den Sättigungszustand der ausströmenden Luft erreicht. Wird dabei die Temperatur dieser praktisch gesättigten Luft geregelt, dann wird damit auch deren Wasserdampfgehalt fixiert. Der dazu benötigte Regelgeräte-Aufwand wird deshalb relativ gering. Diese Lösung ist dort sinnvoll, wo die auf den Taupunkt abgekühlte Luft weitgehend durch innere Wärme im Raum nachgewärmt werden kann. Wo dies nicht zutrifft, wird aus Energieeffizienz-Gründen, für konventionelle Klimaanlagen die direkte Feuchteregelung vorgezogen. 9. Bei der Sprühwasser-Befeuchtung genügt ein Befeuchtungswirkungsgrad der wesentlich niedriger ist als desjenigen eines Taupunkt-Luftwäschers. Dafür kann ein entsprechend preisgünstigeres Gerät eingesetzt werden. Wichtig ist jedoch, dass der Befeuchter innerhalb eines genügend grossen Leistungsbereiches regelbar ist. 52

53 AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS BT Grund der Energieeinsparung 4.6 Regelung der Zulufttemperatur 7 0 Keine automatische Regelung: Es liegt kein Regelkreis vor, der eine Regelung der Zulufttemperatur ermöglicht. 1 Konstanter Sollwert: Ein Regelkreis ermöglicht die Regelung der Zulufttemperatur; der Sollwert ist konstant und kann nur durch manuelle Betätigung verändert werden. 2 Variabler Sollwert mit von der Aussentemperatur abhängiger Anpassung: Ein Regelkreis ermöglicht die Regelung der Zulufttemperatur. Der Sollwert ist eine einfache Funktion der Aussentemperatur (z. B. eine lineare Funktion). 3 Variabler Sollwert mit Anpassung in Abhängigkeit von der Last: Ein Regelkreis ermöglicht die Regelung der Zulufttemperatur. Der Sollwert ist als Funktion der Lasten im Raum definiert. Dies kann üblicherweise nur mit Hilfe einer integrierten Regeleinrichtung erreicht werden, die es ermöglicht, die Temperaturen oder die Positionen des Schalt- und Stellgeräts in den verschiedenen Räumen zu erfassen. Die Zulufttemperatur wird dauernd der max. Last entsprechend aufbereitet. Die höchste Zuluft-Versorgungsleistung wird den Räumen dauernd zugeführt bzw. der Nachbehandlung zur Verfügung gestellt. Das führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Energie. Die Zulufttemperatur wird manuell gestellt. Die Zuluft- Versorgungsleistung wird den Räumen zugeführt bzw. der Nachbehandlung zur Verfügung gestellt. Die Temperatur wird bei Bedarf zwar manuell erhöht, häufig aber nicht bedarfsgerecht reduziert. Das Verhalten ist suboptimal. Die Zulufttemperatur wird nach der Aussentemperatur geführt (entsprechend dem voraussichtlichen Bedarf der Einzelräume). Die individuelle Last aller Einzelräume wird jedoch nicht berücksichtigt. Es kann daher nicht beeinflusst werden, wie viele Einzelraum-Temperaturregler im Sommer nachheizen bzw. im Winter nachkühlen müssen. Einraumanlage mit Kaskadenregelung: Die Zulufttemperatur wird nach der Last in der Einraumanlage bzw. Referenzraumanlage geführt. Mehrraumanlage mit Raumautomation: Die Zulufttemperatur wird nach der grössten individuellen Last aller Einzelräume geführt. Das reduziert die Anzahl Einzelraum-Temperaturregler, welche im Sommer nachheizen bzw. im Winter nachkühlen müssen. 4.7 Regelung der Luftfeuchte Die Regelung der Luftfeuchte kann Be- und/oder Entfeuchtung umfassen. Regeleinrichtungen können als Feuchtigkeitsregelung oder als konstante Regelung ausgelegt sein. 0 Keine automatische Regelung: Es liegt kein Regelkreis vor, der eine Regelung der Luftfeuchte ermöglicht. 1 Taupunktregelung: Die Zuluft- oder Raumluftfeuchte drückt die Taupunkttemperatur und Wiedererwärmung der Zuluft aus 2 Direkte Feuchtigkeitsregelung: Zuluft- oder Raumluftfeuchte; ein Regelkreis hält die Feuchte der Zuluft oder Raumluft auf einem konstanten Wert. Hinweise für beide Lösungen: Mit abnehmender Last sinkt der Energiebedarf für die HLK-Anlage Je weiter die Sollwerte Heizen und Kühlen aller Raumregler auseinander liegen (grosse Neutralzone), desto kleiner ist der Energiebedarf für die HLK-Anlage Die Feuchtigkeit der zentralen Zuluft ist unbeeinflusst. 8 Durch die Regelung auf den Taupunkt wird zusätzliche Energie benötigt um die erforderliche Einblastemperatur zu gewährleisten. 9 Es wird nur soviel gekühlt, befeuchtet und nachgewärmt wie notwendig ist. Daraus resultiert ein tieferer Energieverbrauch. 53

54 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Wird die Beleuchtung über ein Zeitschaltprogramm ausgeschaltet, so erlaubt eine Warnfunktion dem Raumnutzer die Übersteuerung des Aus-Signals. Bei schaltbaren Leuchten blinken diese zur Vorwarnung und schalten nach einer Wartefrist ab, es sei denn, der Raumnutzer übersteuert das Aus-Signal. Bei dimmbaren Leuchten dimmen diese zur Vorwarnung auf einen vorgegebenen Dimmwert und schalten nach einer Wartefrist ab, es sei denn, der Raumnutzer übersteuert das Aus-Signal. 2. Manuell Einschalten/Dimmen (Aus) und Manuell Einschalten / Automatisch Ausschalten bieten die höchste Energieeinsparung, da Leuchten typischerweise manuell durch einen Nutzer bei Beleuchtungsstärken eingeschaltet werden, die niedriger sind als es für automatisches Einschalten durch Präsenzmelder gefordert ist. 3. Tageslichtnutzung, die auf einem Sensor im Raum mit automatischer Helligkeitsregelung und Präsenzerkennung (Betriebsweisen: Manuell Einschalten / Dimmen (Aus) und Manuell Einschalten / Automatisch Ausschalten) basiert, kann sehr einfach mit automatischer Jalousiensteuerung koordiniert werden. 54

55 AUTOMATISCHE REGELUNG 5 REGELUNG DER BELEUCHTUNG BT Grund der Energieeinsparung 5.1 Regelung entsprechend der Belegung Reduktion der Beleuchtung auf die Belegungszeit oder auf den tatsächlichen Bedarf im Raum-Bereich spart Energie. 0 Manuell zu betätigender Ein-/Aus-Schalter: Die Leuchte wird mit einem manuell zu betätigenden Schalter im Raum ein- und ausgeschaltet. 1 Manuell zu betätigender Ein-/Aus-Schalter und zusätzliches automatisches Ausschaltsignal: Die Leuchte wird mit einem manuell zu betätigenden Schalter im Raum ein- und ausgeschaltet. Darüber hinaus wird die Leuchte mindestens einmal täglich durch ein automatisches Signal automatisch ausgeschaltet, typischerweise am Abend, um einen unnötigen nächtlichen Betrieb zu vermeiden. In Wohngebäuden können die Nutzer die Beleuchtung bedürfnisgerecht ein- und ausschalten. Damit kann man Beleuchtungsenergie einsparen. In Nichtwohngebäuden bleibt die Beleuchtung meistens eingeschaltet. Grund: Viele Nutzer schalten die Beleuchtung während Pausen und bei Arbeitsende nicht aus (suboptimal). 1 Damit wird das Ausschalten auch in Nichtwohngebäuden gewährleistet (z.b. am Abend und Wochenende). 2 Automatische Erkennung Automatisches Einschalten/automatisches Dimmen: Die Regeleinrichtung schaltet die Leuchte(n) automatisch immer dann ein, wenn sich Personen im zu beleuchtenden Bereich befinden, und schaltet sie spätestens 5 min, nachdem alle Personen diesen Bereich verlassen haben, automatisch in einen Zustand mit verringerter Lichtabgabe (nicht mehr als 20 % des normalen eingeschalteten Zustandes ). Darüber hinaus wird/werden die Leuchte(n) spätestens 5 min, nachdem im gesamten Raum keine Personen mehr anwesend sind, automatisch vollständig ausgeschaltet. Automatisches Einschalten/automatisches Ausschalten: Die Regeleinrichtung schaltet die Leuchte(n) automatisch immer dann ein, wenn sich Personen im zu beleuchtenden Bereich befinden, und schaltet sie spätestens 5 min, nachdem die Personen diesen Bereich verlassen haben, automatisch vollständig aus. Manuelles Einschalten/manuelles Dimmen: Die Leuchte(n) kann/können nur mit Hilfe eines manuell zu betätigenden Schalters eingeschaltet werden, der sich in dem zu beleuchtenden Bereich (oder in dessen unmittelbarer Nähe) befindet; wird/werden sie nicht manuell ausgeschaltet, schaltet die automatische Regeleinrichtung sie spätestens 5 min, nachdem alle Personen den zu beleuchtenden Bereich verlassen haben, automatisch in einen Zustand mit verringerter Lichtabgabe (nicht mehr als 20 % des normalen eingeschalteten Zustandes ). Darüber hinaus wird/werden die Leuchte(n) spätestens 5 min, nachdem im gesamten Raum keine Personen mehr anwesend sind, automatisch vollständig ausgeschaltet. Manuelles Einschalten/automatisches Ausschalten: Die Leuchte(n) kann/können nur mit Hilfe eines manuell zu betätigenden Schalters eingeschaltet werden, der sich in dem zu beleuchtenden Bereich (oder in dessen unmittelbarer Nähe) befindet; wird/werden sie nicht manuell ausgeschaltet, schaltet die automatische Regeleinrichtung sie spätestens 5 min, nachdem im zu beleuchtenden Bereich keine Personen mehr anwesend sind, automatisch vollständig aus. 2 Auto Ein/Dimmen Aus Die tatsächliche Belegung jedes Bereichs im Grossraum, Korridor usw. wird erfasst. Damit schaltet ein Automat die Beleuchtung 1. im Bereich bei Belegungsbeginn ein, 2. im Bereich bei Belegungsende auf max.20 % (reduziert), 3. im Raum 5 Min. nach Belegungsende aus. Auto Ein/Auto Aus Die tatsächliche Belegung jedes Raumes oder Raum- Bereichs wird erfasst. Damit schaltet ein Automat die Beleuchtung im Raum oder Bereich bei Belegungsbeginn ein und max. 5 Min. nach Belegungsende aus. Manuell Ein/Dimmen manuell Die Beleuchtung jedes Bereichs kann nur manuell eingeschaltet werden kann manuell gedimmt und ausgeschaltet werden Die tatsächliche Belegung jedes Bereichs im Raum wird erfasst. Damit schaltet ein Automat die Beleuchtung bei Belegungsende im Bereich auf max. 20 % (reduziert) 5 Min. nach Belegungsende im Raum aus Manuell Ein/Auto Aus Die Beleuchtung jedes Bereichs kann nur manuell eingeschaltet werden kann manuell ausgeschaltet werden Die tatsächliche Belegung jedes Bereichs im Raum wird erfasst. Damit schaltet ein Automat die Beleuchtung 5 Min. nach Belegungsende im Bereich aus. 5.2 Regelung des Tageslichteinfalls Mit steigendem Tageslichteinfall kann die künstliche Beleuchtung reduziert und damit Energie eingespart werden. 0 Manuell: Es liegt keine automatische Regelung zur Berücksichtigung des Tageslichteinfalls vor. 1 Automatisch: Eine automatische Einrichtung berücksichtigt den Tageslichteinfall im Verhältnis zu den in 5.1 beschriebenen Automatismen. Die Beleuchtung wird manuell erhöht, wenn das Tageslicht zu schwach wird. Die Beleuchtung wird jedoch nicht immer manuell reduziert, wenn das Tageslicht mehr als genügend ist (suboptimal). 3 Automatisch ergänzte Beleuchtung zum Tageslichteinfall gewährleistet stets genügend Innenlicht mit minimaler Energie. 55

56 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Gründe für Regelung des Sonnenschutzes: Reduktion von externem Lichteinfall kann Blendung der Nutzer verhindern Reduktion von Sonneneinstrahlung in den Raum kann Kühlenergie einsparen Einlass von Sonneneinstrahlung in den Raum kann Heizenergie einsparen Geschlossene Jalousien können den Wärmeverlust des Raumes reduzieren 2. Die individuelle oder kombinierte Verwendung der Schattenkantennachführung oder Sonnenstandsnachführung ermöglicht den Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung mit verringerter Aufheizung und erlaubt zugleich die Nutzung indirekten und diffusen Sonnenlichts für Tageslichtnutzung durch eine automatische Helligkeitsregelung (siehe 5.2-1). 3. Die entscheidende Komponente ist ein Präsenzmelder mit drei Steuerkanälen für HLK, Beleuchtung und Sonnenschutz. Die Koordination zwischen Beleuchtung und Sonnenschutz erfolgt über die Beleuchtungsstärke im Raum. Die Koordination zwischen Sonnenschutz und HLK erfolgt über die Raumtemperatur. 56

57 AUTOMATISCHE REGELUNG 6 REGELUNG DER BEWEGLICHEN SONNENSCHUTZEINRICHTUNGEN Es gibt zwei unterschiedliche Beweggründe für die Regelung von Sonnenschutzeinrichtungen: um Überheizen zu verhindern und um Blendung zu vermeiden. 0 Manuelle Betätigung: Meist nur für manuelle Abschattung verwendet; Energieeinsparung hängt nur vom Nutzerverhalten ab. 1 Motorbetrieben mit manueller Regelung: Meist nur für leichteste manuelle (motorgestützte) Abschattung verwendet; Energieeinsparung hängt nur vom Nutzerverhalten ab. BT 1 Grund der Energieeinsparung Manuelle Intervention wird mehrheitlich zum Abblenden vorgenommen. Die Energieeinsparung ist stark vom Verhalten der Nutzer abhängig. Motorische Unterstützung erleichtert nur die manuelle Intervention und wird mehrheitlich zum Abblenden vorgenommen. Die Energieeinsparung ist stark vom Verhalten der Nutzer abhängig. 2 Motorbetrieben mit automatischer Regelung: Automatisch geregelte Verringerung der Lichteinstrahlung zur Verringerung der Kühlenergie. 3 Kombinierte Regelung der Beleuchtung/der Sonnenschutzeinrichtungen/der HLK-Anlagen: Zur Optimierung des Energieaufwands für die HLK-Anlage, die Sonnenschutzeinrichtungen und die Beleuchtung in Räumen, in denen sich Personen aufhalten und in denen sich keine Personen aufhalten. 2 Motorische Unterstützung ist Voraussetzung für automatisches Steuern. Schwerpunkt der Steuerfunktionen ist die Unterstützung des Sonnenschutzes zur Reduzierung des Wärmeeintrages und somit zur Einsparung von Kühlenergie. Handbetrieb durch den Nutzer sollte immer erlaubt sein, damit er unabhängig von der automatischen Sonnenschutzregelung abblenden kann. 3 Diese Funktionsausführung berücksichtigt alle Gründe ist nutzungsgerecht und energieoptimal (prioritätsmässig ausgewogen, für belegte und nicht belegte Räume). 57

58 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1. Automatisches Feststellen und Melden von Fehlern, Abweichungen usw. ermöglicht frühzeitiges Beheben von effizienzverminderndem Betrieb. 2. Das Erfassen von Energieverbrauch und Betriebsdaten bildet die Grundlage: - für das Beurteilen des Gebäudes, der Anlagen, sowie deren Betrieb, - für das Ausstellen eines Energieausweises - um Verbesserungsmöglichkeiten zu erkennen und Massnahmen zu planen. 58

59 AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS- UND GEBÄUDEMANAGEMENT BT Grund der Energieeinsparung Das technische Haus- und Gebäudemanagement ermöglicht die einfache Anpassung des Betriebs an den Bedarf der Nutzer. Es ist in regelmässigen Abständen zu überprüfen, ob die Betriebszeiten für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung gut an die tatsächlichen Nutzungsprofile und die Sollwerte ebenfalls an den Bedarf angepasst sind. Es ist darauf zu achten, dass alle Regeleinrichtungen abgestimmt werden; dies schliesst Sollwerte sowie auch Regelparameter, wie Koeffizienten für PI-Regeleinrichtungen, ein. Die Sollwerte der Raum-Regeleinrichtungen für den Heiz- und den Kühlbetrieb sind regelmässig zu überprüfen. Diese Sollwerte werden häufig durch die Nutzer modifiziert. Eine zentrale Regeleinrichtung ermöglicht es, extreme Sollwerte, die sich durch Missverständnisse seitens der Nutzer ergeben haben, festzustellen und zu korrigieren. Sofern es sich bei der Verriegelung zwischen der heizungs- und der kühlungsseitigen Regelung der Übergabe und/oder der Verteilung nur um eine partielle Verriegelung handelt, ist der Sollwert regelmässig zu modifizieren, um ein gleichzeitiges Heizen und Kühlen soweit wie möglich auszuschliessen. Warn- und Überwachungsfunktionen unterstützen die Anpassung des Betriebs an den Bedarf der Nutzer sowie die Optimierung der Abstimmung der verschiedenen Regeleinrichtungen. Dies wird durch Bereitstellung einfacher Hilfsmittel zur Feststellung eines abnormalen Betriebs (Warnfunktionen) und durch Bereitstellen einer einfachen Möglichkeit zum Aufnehmen und Darstellen von Informationen (Überwachungsfunktionen) erreicht. 7.1 Feststellung von Fehlern bei haus- und gebäudetechnischen Anlagen sowie Unterstützung bei der Diagnose dieser Fehler 7.2 Angabe von Informationen zum Energieverbrauch, zu den Innenraumbedingungen und zu Möglichkeiten der Verbesserung 1 Zuerst müssen Fehler, sowie dauernde Abweichungen gegenüber den Vorgaben erkannt und angezeigt werden. Erst danach können Gegenmassnahmen vorgenommen werden zum (Wieder-) Erstellen des energieeffizienten Betriebes. Beispiele für mögliche Fehler: Betriebswahlschalter permanent auf Ein Partyschalter dauernd aktiv ZSP permanent übersteuert Sollwert oder Istwert lang andauernd ausserhalb des üblichen Bereichs 2 Folgende Funktionen eines GM-Systems unterstützen die Analyse und Beurteilung des Anlagenbetriebs: Berechnen des witterungsbereinigten Jahresenergieverbrauchs, sowie weiterer witterungsbereinigter Kenngrössen Vergleich der Betriebsdaten des Objektes und der Anlagen mit Standardwerten, Klassenwerten usw. sowie die Fähigkeit, Abweichungen wirksam zu melden 59

60 Technisches Haus- und Gebäudemanagement Auszug aus SN EN bzw. SIA A.10.1 Allgemeines Diese Funktionen sind insbesondere von Nutzen, wenn es darum geht, die folgenden Anforderungen der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden zu erfüllen: Erstellung eines Energieausweises; Inspektion der Heizkessel; Inspektion der Klimaanlagen. A.10.2 Überwachung Es sind spezifische Überwachungsfunktionen einzustellen, mit deren Hilfe die folgenden Fehler rasch festgestellt werden können: a) Falsche Betriebszeiten Dies ist insbesondere in Gebäuden erforderlich, die nicht ständig belegt sind, beispielsweise Büros und Schulen. Die Überwachungsfunktion muss mindestens ein Diagramm oder eine Anzeige umfassen, das/die die Zeiten mit den folgenden Ereignissen angibt: Gebläse eingeschaltet, Kühlanlage arbeitet, Heizanlage befindet sich im normalen Betriebszustand, Beleuchtung ist eingeschaltet. b) Falsche Sollwerte Es sind spezifische Überwachungsfunktionen einzustellen, mit deren Hilfe falsche Raumtemperatursollwerte rasch festgestellt werden können. Die Überwachungsfunktion muss ein Diagramm oder eine Anzeige umfassen, das/die eine Gesamtübersicht über die verschiedenen Sollwerte der Raumtemperatur für das Heizen und das Kühlen ermöglicht. c) Gleichzeitiges Heizen und Kühlen Kann es bei der Anlage zu gleichzeitigem Heizen und Kühlen kommen, sind Überwachungsfunktionen einzustellen, um daraufhin zu überprüfen, dass ein gleichzeitiges Heizen und Kühlen verhindert oder auf ein Mindestmass verringert wird. Ein schnelles Umschalten zwischen Heiz- und Kühlbetrieb sollte ebenfalls erkannt werden. d) Priorität der/des Erzeugers(s) mit der höchsten Energieeffizienz Werden mehrere Erzeugungsanlagen mit unterschiedlicher Energieeffizienz eingesetzt, um dieselbe Funktion auszuüben (z.b. Wärmepumpe und Ersatzerzeuger, Solarwärmeanlage und Ersatzerzeuger), ist eine Überwachungsfunktion einzustellen um sicherzustellen, dass die Anlagen mit der höchsten Energieeffizienz vor den anderen eingesetzt werden. 60

61 A.10.3 Berichterstellung Es sind Berichte mit Informationen zum Energieverbrauch und zu den Innenraumbedingungen zu erstellen. Diese Berichte können Folgendes umfassen: a) Energieausweis für das Gebäude b) Die Überwachungsfunktion, die anzuwenden ist, um einen Verbrauchskennwert nach EN 15603:2008, Abschnitt 7, zu erhalten. Die Anwendung von Online-Überwachungsfunktionen ermöglicht es, eine Kennzahl zu erhalten, die vollständig den Anforderungen von EN entspricht. Nach 7.2 können Messungen an den Verbrauchszählern für genau ein Jahr durchgeführt werden. Sind ausreichend Verbrauchszähler eingebaut, können die Messungen für jeden Energieträger erfolgen. Energie, die für andere Zwecke als Heizung, Kühlung, Lüftung, Wassererwärmung oder Beleuchtung verbraucht wird, kann nach 7.3 separat gemessen werden. Die Messung der Aussentemperatur ermöglicht eine Aussenklima-Korrektur nach 7.4. Die Kennzahl kann verwendet werden, um einen Energieausweis nach EN zu erstellen. c) Bewertung der Auswirkungen der Verbesserung des Gebäudes und der Energieanlagen Diese Bewertung kann nach EN durchgeführt werden, wobei ein validiertes Gebäudeberechnungsmodell nach Abschnitt 9 anzuwenden ist. Die Anwendung von Überwachungsfunktionen ermöglicht es, die tatsächlichen Werte des Klimas, der Innentemperatur, der inneren Wärmegewinne, des Warmwasserverbrauchs und der Beleuchtungsmuster nach EN 15603, 9.2 und 9.3, zu berücksichtigen. f) Energieüberwachung Die Überwachungsfunktion des TGM kann angewendet werden, um die in EN 15603, Anhang H, definierten Diagramme zur Energieüberwachung zu erstellen und anzugeben. e) Überwachung der Raumtemperatur und der Raumluftqualität Die Überwachungsfunktion kann angewendet werden, um Berichte zur operativen Luft- oder Raumtemperatur in den Räumen und zur Qualität der Innenraumluft zu erstellen. Für Gebäude, die nicht dauerhaft belegt sind, müssen diese Funktionen zwischen belegten und unbelegten Gebäuden unterscheiden. Für Gebäude, die beheizt und gekühlt werden, muss der Bericht zwischen Kühl- und Heizperioden unterscheiden. Die Berichte müssen sowohl den tatsächlichen Wert als auch Bezugswerte, wie z.b. Sollwerte, umfassen. 61

62 4.2 Gebäudeautomations-Effizienzklassen SN EN bzw. SIA definiert vier verschiedene GA Effizienzklassen (A, B, C, D) für Gebäudeautomationssysteme: A B C D Klasse A B C D Energieeffizienz entspricht hoch energieeffizienten GA-Systemen und TGM vernetzte Raumautomation mit automatischer Bedarfserfassung regelmässige Wartung Energiemonitoring Nachhaltige Energieoptimierung entspricht weiterentwickelten GA-Systemen und einigen speziellen TGM-Funktionen vernetzte Raumautomation ohne automatischer Bedarfserfassung Energiemonitoring entspricht Standard-GA-Systemen vernetzte Gebäudeautomation der Primäranlagen keine elektronische Raumautomation, Thermostatventile an Heizkörpern kein Energiemonitoring entspricht GA-Systemen, die nicht energieeffizient sind. Gebäude mit derartigen Systemen sind zu modernisieren. Neue Gebäude dürfen nicht mit derartigen Systemen gebaut werden Keine vernetzten Gebäudeautomations-Funktionen keine elektronische Raumautomation kein Energiemonitoring Alle Funktionsausführungen in SN EN bzw. SIA sind für Wohngebäude und für Nichtwohngebäude einer der vier Klassen zugeordnet. 62

63 Funktions- Klassifizierungsliste Die unten aufgeführte Funktionsklassifizierungsliste enthält elf Spalten: Die Spalten 1 bis 11 entsprechen dem Inhalt von SN EN 15232:2012 bzw. SIA Spalte 1 Nummern der GA- und TBM Funktionen Spalte 2 Einsatzgebiet und die zugehörigen Nummern für mögliche Funktionsausführungen Spalte 3 Funktionsausführung zur Beurteilung In den Spalten 4 bis 7 ist jede Funktionsausführung einer GA-Energieeffizienzklasse für Wohngebäude zugeordnet. Die grau eingefärbten Zellen sind von links her als Säulen in die entsprechende Klasse zu interpretieren. Beispiel für Klasse B: D C B A In den Spalten 8 bis 11 ist jede Funktionsausführung einer GA-Energieeffizienzklasse für Nichtwohngebäude zugeordnet Auf den nachfolgenden Seiten stehen jeweils rechte Seite: die Tabellen aus SN EN bzw. SIA linke Seite: Anmerkungen von Siemens Fortsetzung auf der nächsten Doppelseite 63

64 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 1.1 Die zur Regelung der Übergabe thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.b. Radiatoren, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.b. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein. 2. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Sie beinhaltet Thermostatventile und elektronische Regeleinrichtungen. Nicht kommunikative elektronische Regeleinrichtungen können ein lokales Zeitschaltprogramm beinhalten. Dieses wird aber erfahrungsgemäss häufig nicht anwendungsgerecht nachgestellt. 3. Kommunikation zwischen einer übergeordneten zentralen Einheit und den elektronischen Einzelraumreglern ermöglicht zentrale Zeitschaltprogramme, zentrale Überwachung der Einzelraumregler, sowie zentrale Bedienung und Beobachtung. 4. Bedarfsgeführte Regelung (durch Nutzung) = Bedarfssteuerung basierend auf Belegungsinformationen von einem Präsenzmelder oder einer Präsenztaste mit automatischer Rücksetzung nach einer eingestellten Zeit. Mit diesen Belegungsinformationen wird die Regelung von Pre-Comfort auf Comfort geschaltet oder umgekehrt (vgl. EN 15500). Hinweise: Die Regelung nach der Luftqualität ist im Teil Regelung der Lüftung und des Klimas berücksichtigt. Die Belegungsinformationen können die Regelung des Heizbetriebs, die Regelung des Kühlbetriebs und die Regelung der Lüftung und des Klimas beeinflussen Grundsätzlich gilt, dass es einen einzigen Vorlauftemperatursollwert pro Zone gibt (für Heizen und Kühlen) kein Sollwertband. Somit wird in der Übergangszeit (wo Heizen und Kühlen freigegeben sind), oft etwas überheizt und oft etwas unterkühlt. 2. Hier wird ein Sollwertband angewendet, wodurch für Heiz- und Kühlaktivität getrennt je ein Sollwert vorgegeben werden kann. Somit entfallen z.t. Überheizen bzw. Unterkühlen. 3. Die Pumpe wird nur freigegeben wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.b. aufgrund der effektive Last der Verbraucher), sind insgesamt teurer. Sie ermöglichen jedoch eine genauere Pumpenleistungssteuerung als Pumpen mit integrierter Druckregeleinrichtung. Zusätzlich wird das Risiko der Unterversorgung einzelner Verbraucher herabgesetzt. Die Leistungszahl (COP) und die Jahresarbeitszahl (JAZ) von Wärmepumpenanlagen werden einerseits durch tiefe Vorlauftemperaturen andererseits durch einen kleinen Temperaturhub zwischen Verdampfer- und Kondensatortemperatur positiv beeinflusst. 1. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Das Zuschalten von Erzeugern gleicher Nennleistung erfolgt ausschliesslich aufgrund der Last (keine weitere Prioritätensetzung). 64

65 AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.1 Regelung der Übergabe Wohngebäude Definition der Klassen Nicht-Wohngebäude D C B A D C B A Die Regeleinrichtung wird auf der Übergabe- oder Raumebene installiert; im Fall 1 kann eine Einrichtung mehrere Räume regeln 0 Keine automatische Regelung 1 Zentrale automatische Regelung 2 Einzelraumregelung 3 Einzelraumregelung mit Kommunikation 4 Einzelraumregelung mit Kommunikation und präsenzabhängiger Regelung 1.2 Regelung der Übergabe für TABS 0 Keine automatische Regelung 1 Zentrale automatische Regelung 2 Erweiterte zentrale automatische Regelung 3 Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und/oder Raumtemperatur-Rückführregelung 1.3 Regelung der Warmwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktheizung angewendet werden 0 Keine automatische Regelung 1 Witterungsgeführte Regelung 2 Bedarfsabhängige Regelung 1.4 Regelung der Umwälzpumpen im Netz Die geregelten Pumpen können im Netz auf unterschiedlichen Ebenen installiert werden 0 Keine automatische Regelung 1 Ein/Aus-Regelung 2 Mehrstufenregelung 3 Regelung der variablen Pumpendrehzahl 1.5 Regelung der Übergabe und/oder Verteilung bei intermittierendem Betrieb Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen 0 Keine automatische Regelung 1 Automatische Regelung mit feststehendem Zeitprogramm 2 Automatische Regelung mit gleitendem Schalten 3 Automatische Regelung mit Bedarfsbeurteilung 1.6 Regelung des Wärmeerzeugers für Verbrennungs- und Fernheizung 0 Konstante Temperaturregelung 1 Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung 1.7 Regelung des Wärmeerzeugers für Wärmepumpen 0 Konstante Temperaturregelung 1 Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last oder dem Bedarf abhängige variable Temperaturregelung 1.8 Betriebsabfolge der verschiedenen Erzeuger 0 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Laufzeit 1 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Last 2 Prioritätensetzung ausschliesslich nach Last und Bedarf 3 Prioritätensetzung nach Erzeugernutzungsgrad 65

66 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert Es werden generell Warmwassererzeuger mit Speicher betrachtet, da in diesen Systemen bei unzweckmässigen Lösungen grosse Energieverluste auftreten können. Durchlauferwärmer nahe den Verbrauchern werden in der Regel bedarfsorientiert betrieben und verfügen über begrenzte Automationsfunktionen. 1. Aufgrund der definierten Ladezeit kann die Zeit, in der eine höhere Erzeugertemperatur zur Warmwasserladung notwendig ist, minimiert werden. 1. Durch die reduzierte Betriebszeit läuft der Heizungs-Wärmeerzeuger über das ganze Jahr gesehen auf höherem Auslastungsgrad und Wirkungsgrad und verbraucht somit weniger Energie. 2. Ausserhalb der Heizperiode übernimmt die Elektroheizung die Speicherladung. Die Ladezeitfreigabe sollte in Zeitfenster gelegt werden, in denen keine Lastspitzen auftreten und verringerte Elektrotarife genutzt werden können Die Trinkwasser-Zirkulationsleitung vom Speicher bis zu den Verbrauchern verliert bei Dauerbetrieb viel Energie. Durch diesen kontinuierlichen Energieverlust sinkt die Speichertemperatur. Zur Verlustdeckung ist ein häufiges Nachladen erforderlich. 66

67 Definition der Klassen Wohngebäude Nicht-Wohngebäude D C B A D C B A 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG 2.1 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers mit integrierter elektrischer Heizung oder elektrischer Wärmepumpe 0 Automatische Ein/Aus-Regelung 1 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung 2 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung und Multisensor-Speichermanagement 2.2 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers durch Wärmeerzeuger 0 Automatische Ein/Aus-Regelung 1 Automatische Ein/Aus-Regelung und Ladezeitauslösung 2 3 Automatische Ein/Aus-Regelung, Ladezeitauslösung und bedarfsorientierte Versorgung oder Multisensor-Speichermanagement Automatische Ein/Aus-Regelung, Ladezeitauslösung, bedarfsorientierte Versorgung oder Rücklauftemperaturregelung und Multisensor-Speichermanagement 2.3 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers, jahreszeitlich variierend: mit Wärmeerzeuger oder integrierter elektrischer Heizung Manuell gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung Automatisch gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung oder Ladezeitauslösung Automatisch gewählte Regelung mit Ein/Aus-Regelung der Ladepumpe oder elektrischer Heizung, Ladezeitauslösung und bedarfsorientierter Versorgung oder Multisensor-Speichermanagement Automatisch gewählte Regelung mit Wärmeerzeuger, bedarfsorientierter Versorgung und Rücklauftemperaturregelung oder elektrischer Heizung, Ladezeitauslösung und Multisensor-Speichermanagement 2.4 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers mit Sonnenkollektor und Wärmeerzeuger 0 Manuell gewählte Regelung der Sonnenergie oder des Wärmeerzeugers Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung und der bedarfsorientierten Versorgung oder des Multisensor-Speichermanagements Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung, der bedarfsorientierten Versorgung, der Rücklauftemperaturregelung und des Multisensor-Speichermanagements 2.5 Regelung der Trinkwarmwasser-Zirkulationspumpe Dauerbetrieb, Regelung durch Zeitschaltprogramm oder bedarfsorientierte Ein/Aus-Regelung 0 Ohne Zeitschaltprogramm 1 Mit Zeitschaltprogramm 2 Bedarfsorientierte Regelung 67

68 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert. 3.1 Die zur Regelung der Übergabe thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.b. Radiatoren, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.b. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein. 1. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA Sie beinhaltet Thermostatventile und elektronische Regeleinrichtungen. Nicht kommunikative elektronische Regeleinrichtungen können ein lokales Zeitschaltprogramm beinhalten. Dieses wird aber erfahrungsgemäss häufig nicht anwendungsgerecht nachgestellt. Zur Regelung des Kühlbetriebs werden keine Thermostatventile eingesetzt 3. Kommunikation zwischen einer übergeordneten zentralen Einheit und den elektronischen Einzelraumreglern ermöglicht zentrale Zeitschaltprogramme, zentrale Überwachung der Einzelraumregler, sowie zentrale Bedienung und Beobachtung. 4. Bedarfsgeführte Regelung (durch Nutzung) = Bedarfssteuerung basierend auf Belegungsinformationen von einem Präsenzmelder oder einer Präsenztaste mit automatischer Rücksetzung nach einer eingestellten Zeit. Mit diesen Belegungsinformationen wird die Regelung von Pre-Comfort auf Comfort geschaltet oder umgekehrt (vgl. EN 15500). Hinweise: Die Regelung nach der Luftqualität ist im Teil Regelung der Lüftung und des Klimas berücksichtigt. Die Belegungsinformationen können die Regelung des Heizbetriebs, die Regelung des Kühlbetriebs und die Regelung der Lüftung und des Klimas beeinflussen Grundsätzlich gilt, dass es einen einzigen Vorlauftemperatursollwert pro Zone gibt (für Heizen und Kühlen) kein Sollwertband. Somit wird in der Übergangszeit (wo Heizen und Kühlen freigegeben sind), oft etwas überheizt und oft etwas unterkühlt. 2. Hier wird ein Sollwertband angewendet, wodurch für Heiz- und Kühlaktivität getrennt je ein Sollwert vorgegeben werden kann. Somit entfallen z.t. Überheizen bzw. Unterkühlen. Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktkühlung angewendet werden (z.b. mit Kompaktkühlgeräten oder Split- Geräten für die einzelnen Räume). 3. Die Pumpe wird nur freigegeben wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.b. aufgrund der effektive Last der Verbraucher), sind insgesamt teurer. Sie ermöglichen jedoch eine genauere Pumpenleistungssteuerung als Pumpen mit integrierter Druckregeleinrichtung. Zusätzlich wird das Risiko der Unterversorgung einzelner Verbraucher herabgesetzt. 1. Diese Siemens Interpretation hält sich an die Funktionsausführung in der Funktionsliste von SN EN bzw. SIA : Das Zuschalten von Erzeugern gleicher Nennleistung erfolgt ausschliesslich aufgrund der Last (keine weitere Prioritätensetzung). 68

69 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS Definition der Klassen Wohngebäude Nicht-Wohngebäude D C B A D C B A 3.1 Regelung der Übergabe Die Regeleinrichtung wird auf der Übergabe- oder Raumebene installiert; im Fall 1 kann eine Einrichtung mehrere Räume regeln 0 Keine automatische Regelung 1 Zentrale automatische Regelung 2 Einzelraumregelung 3 Einzelraumregelung mit Kommunikation 4 Einzelraumregelung mit Kommunikation und präsenzabhängiger Regelung 3.2 Regelung der Übergabe für TABS für den Kühlbetrieb 0 Keine automatische Regelung 1 Zentrale automatische Regelung 2 Erweiterte zentrale automatische Regelung 3 Erweiterte zentrale automatische Regelung mit intermittierendem Betrieb und/oder Raumtemperatur-Rückführregelung 3.3 Regelung der Kaltwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung der elektrischen Direktkühlung (z. B. Kompaktkühlgeräte, Split-Geräte) für Einzelräume angewendet werden 0 Konstante Temperaturregelung 1 Witterungsgeführte Regelung 2 Bedarfsabhängige Regelung 3.4 Regelung der Umwälzpumpen im Netz Die geregelten Pumpen können im Netz auf unterschiedlichen Ebenen installiert werden 0 Keine automatische Regelung 1 Ein/Aus-Regelung 2 Mehrstufenregelung 3 Regelung der variablen Pumpendrehzahl 3.5 Regelung der Übergabe und/oder Verteilung bei intermittierendem Betrieb Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen 0 Keine automatische Regelung 1 Automatische Regelung mit feststehendem Zeitprogramm 2 Automatische Regelung mit gleitendem Schalten 3 Automatische Regelung mit Bedarfsbeurteilung 3.6 Verriegelung zwischen heizungs- und kühlungsseitiger Regelung der Übergabe und/oder Verteilung 0 Keine Verriegelung 1 Teilverriegelung (vom HLK-System abhängig) 2 Vollständige Verriegelung 3.7 Unterschiedliche Regelung der Erzeuger für den Kühlbetrieb Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, die Betriebstemperatur des Erzeugers zu minimieren 0 Konstante Temperaturregelung 1 Von der Aussentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung 3.8 Betriebsabfolge der verschiedenen Erzeuger 0 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Laufzeit 1 Prioritätensetzung ausschliesslich nach der Last 2 Prioritätensetzung ausschliesslich nach Last und Bedarf 3 Prioritätensetzung nach Erzeugernutzungsgrad 69

70 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert Hier geht es ausschliesslich um Lufterneuerung im Raum. Hinweis: Für die Raumtemperaturregelung sind gemäss SN EN bzw. SIA die Teile Regelung des Heizbetriebs und Regelung des Kühlbetriebs zuständig. Diese Funktion wirkt auf den Luftvolumenstrom in einem Einraumsystem (z.b. Kino, Aula) oder im Referenzraum eines Mehrraumsystems ohne Raumautomation. Diese Funktion wirkt auf den Luftvolumenstrom jeder Raumautomation in einem Mehrraumsystem. Dabei ist eine Zuluft-Druckregelung in der Luftaufbereitungsanlage erforderlich (siehe Funktionsausführung 3 gemäss Interpretation 4.2). Die Funktionsausführungen 0 bis 2 wirken auf den Luftvolumenstrom in der Luftaufbereitungsanlage eines Mehrraumsystems ohne Raumautomation. Diese sind jedoch bereits in der Funktion gemäss Interpretation 4.1enthalten. Die Funktionsausführung 3 ist als Luftvolumenstrom-Bereitstellung für ein Mehrraumsystem mit Raumautomation vorgesehen. Regelung des abluftseitigen Vereisungsschutzes der Wärmerückgewinnung (Wärmeübertrager). Regelung der Wärmerückgewinnung in der zentralen Luftaufbereitung. Kühlung und Lüftung mit einem Anteil passiver Energie (erneuerbar und kostenlos, kann jedoch Hilfsenergie erfordern, z.b. elektrische Energie für Förderpumpe). Dadurch kann der Anteil aktiver Energie (kostenpflichtig) reduziert werden. Wenn die Lüftungsanlage nur einen Raum versorgt und entsprechend der Innentemperatur dieses Raumes geregelt wird, ist Regelung des Heiz- und Kühlbetriebs anzuwenden, auch wenn die Regeleinrichtung die Zulufttemperatur bestimmt. In den übrigen Fällen ist zwischen den verfügbaren Arten der Regelung zu unterscheiden. Diese Temperaturregelung ist mit besonderer Vorsicht anzuwenden, wenn durch das Anlagenprinzip nicht das gleichzeitige Heizen und Kühlen verhindert wird. 1. Voraussetzung zur Taupunktregelung ist ein Luftwäscher der einen Befeuchtungs-Wirkungsgrad von mindestens 95 %, also praktisch den Sättigungszustand der ausströmenden Luft erreicht. Wird dabei die Temperatur dieser praktisch gesättigten Luft geregelt, dann wird damit auch deren Wasserdampfgehalt fixiert. Der dazu benötigte Regelgeräte-Aufwand wird deshalb relativ gering. Diese Lösung ist dort sinnvoll, wo die auf den Taupunkt abgekühlte Luft weitgehend durch innere Wärme im Raum nachgewärmt werden kann. Wo dies nicht zutrifft, wird aus Energieeffizienz-Gründen, für konventionelle Klimaanlagen die direkte Feuchteregelung vorgezogen. 2. Bei der Sprühwasser-Befeuchtung genügt ein Befeuchtungswirkungsgrad der wesentlich niedriger ist als derjenige eines Taupunkt-Luftwäschers. Dafür kann ein entsprechend preisgünstigeres Gerät eingesetzt werden. Wichtig ist jedoch, dass der Befeuchter innerhalb eines genügend grossen Leistungsbereiches regelbar ist. 70

71 Definition der Klassen Wohngebäude Nicht-Wohngebäude D C B A D C B A 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS 4.1 Regelung des Luftvolumenstroms auf Raumebene 0 Keine automatische Regelung 1 Zeitabhängige Regelung 2 Anwesenheitsabhängige Regelung 3 Bedarfsabhängige Regelung 4.2 Regelung des Luftvolumenstroms oder Drucks auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage 0 Keine automatische Regelung 1 Zeitabhängige Ein-/Aus-Regelung 2 Mehrstufenregelung 3 Automatische Luftvolumenstrom- oder Druckregelung 4.3 Regelung der Wärmerückgewinnung mit abluftseitigem Vereisungsschutz 0 Ohne Regelung der Abtauvorgänge 1 Mit Regelung der Abtauvorgänge 4.4 Regelung der Wärmerückgewinnung (Schutz gegen Überheizen) 0 Ohne Überheizregelung 1 Mit Überheizregelung 4.5 Freie maschinelle Kühlung 0 Keine automatische Regelung 1 Nachtkühlbetrieb 2 Freie Kühlung 3 H,x-geführte Regelung 4.6 Regelung der Zulufttemperatur 0 Keine automatische Regelung 1 Konstanter Sollwert 2 Variabler Sollwert mit von der Aussentemperatur abhängiger Anpassung 3 Variabler Sollwert mit Anpassung in Abhängigkeit von der Last 4.7 Regelung der Luftfeuchte 0 Keine automatische Regelung 1 Taupunktregelung 2 Direkte Feuchtigkeitsregelung 71

72 Anmerkungen von Siemens Hier zeigen wir Ihnen, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 interpretiert Wird die Beleuchtung über ein Zeitschaltprogramm ausgeschaltet, so erlaubt eine Warnfunktion dem Raumnutzer die Übersteuerung des Aussignals. Bei schaltbaren Leuchten blinken diese zur Vorwarnung und schalten nach einer Wartefrist ab, es sei denn, der Raumnutzer übersteuert das Aussignal. Bei dimmbaren Leuchten dimmen diese zur Vorwarnung auf einen vorgegebenen Dimmwert und schalten nach einer Wartefrist ab, es sei denn, der Raumnutzer übersteuert das Aus-Signal. 2. Manuell Einschalten / Dimmen (Aus) und Manuell Einschalten / Automatisch Ausschalten bieten die höchste Energieeinsparung, da Leuchten typischerweise manuell durch einen Nutzer bei Beleuchtungsstärken eingeschaltet werden, die niedriger sind als es für automatisches Einschalten durch Präsenzmelder gefordert ist Tageslichtnutzung, die auf einem Sensor im Raum mit automatischer Helligkeitsregelung und Präsenzerkennung (Betriebsweisen: Manuell Einschalten / Dimmen (Aus) und Manuell Einschalten / Automatisch Ausschalten) basiert, kann sehr einfach mit automatischer Jalousiensteuerung koordiniert werden. Motive für Regelung des Sonnenschutzes Reduktion von externem Lichteinfall kann Blendung der Raum-Nutzer verhindern. Reduktion von Wärmestrahlungs-Einfall in den Raum kann Kühlenergie einsparen. Einlassen von Wärmestrahlungs-Einfall in den Raum kann Heizenergie einsparen. Geschlossene Jalousien können den Wärmeverlust des Raumes reduzieren. 2. Die individuelle oder kombinierte Verwendung der Schattenkantennachführung oder Sonnenstandsnachführung ermöglicht den Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung mit verringerter Aufheizung und erlaubt zugleich die Nutzung indirekten und diffusen Sonnenlichts für Tageslichtnutzung durch eine automatische Helligkeitsregelung (siehe 5.2-1). 3. Die entscheidende Komponente ist ein Präsenzmelder mit drei Steuerkanälen für HLK, Beleuchtung und Sonnenschutz. Die Koordination zwischen Beleuchtung und Sonnenschutz erfolgt über die Beleuchtungsstärke im Raum. Die Koordination zwischen Sonnenschutz und HLK erfolgt über die Raumtemperatur. 7.1 Automatisches Feststellen und Melden von Fehlern, Abweichungen usw. ermöglicht frühzeitiges Beheben von effizienzverminderndem Betrieb. 7.2 Das Erfassen von Energieverbrauch und Betriebsdaten bildet die Grundlage für das Beurteilen des Gebäudes, der Anlagen, sowie deren Betriebweise für das Ausstellen eines Energieausweises um Verbesserungsmöglichkeiten zu erkennen und Massnahmen zu planen 72

73 Definition der Klassen Wohngebäude Nicht-Wohngebäude D C B A D C B A 5 REGELUNG DER BELEUCHTUNG 5.1 Regelung entsprechend der Belegung 0 Manuell zu betätigender Ein-/Aus-Schalter 1 Manuell zu betätigender Ein-/Aus-Schalter und zusätzliches automatisches Ausschaltsignal 2 Automatische Erkennung 5.2 Regelung des Tageslichteinfalls 0 Manuell 1 Automatisch 6 REGELUNG DER BEWEGLICHEN SONNENSCHUTZEINRICHTUNGEN 0 Manuelle Betätigung 1 Motorbetrieben mit manueller Regelung 2 Motorbetrieben mit automatischer Regelung 3 Kombinierte Regelung der Beleuchtung/der Sonnenschutzeinrichtungen/der HLK-Anlagen 7 TECHNISCHES HAUS- UND GEBÄUDEMANAGEMENT 7.1 Feststellung von Fehlern bei haus- und gebäudetechnischen Anlagen sowie Unterstützung bei der Diagnose dieser Fehler 0 Nein 1 Ja 7.2 Angabe von Informationen zum Energieverbrauch, zu den Innenraumbedingungen und zu Möglichkeiten der Verbesserung 0 Nein 1 Ja 73

74 4.2.1 Vorgehen bei GA-Projekten zum Erfüllen einer Effizienzklasse Beispiel Einraum-Einkaufshalle Vorgehen Das Gebäude beinhaltet eine offene Einraum-Einkaufshalle, die mit einer zentralen Luftaufbereitungsanlage klimatisiert wird. Heizung und Kühlung erfolgen luftseitig mit Wärmeübertragern Wasser/Luft. Forderung: GA-Klasse B. 1. Die für das Projekt relevanten Funktionen werden in der Spalte 1 mit einem Haken versehen 2. Die geforderte GA-Klasse wird mit einem Lineal rechtsbündig angefahren 3. In jeder relevanten Funktion muss eine Funktionsausführung gewählt werden, deren Klassifizierungs-Säule (mindestens) in die geforderte Klasse hineinreicht. Sie werden in der Spalte 1 mit einem x versehen (im Beispiel: rot) B Definition der Klassen Wohngebäude Nicht-Wohngeb. D C B A D C B A 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS 4.1 Regelung des Luftvolumenstroms auf Raumebene 0 Keine automatische Regelung 1 Zeitabhängige Regelung 2 Anwesenheitsabhängige Regelung 3 Bedarfsabhängige Regelung 4.2 Regelung des Luftvolumenstroms oder Drucks auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage 0 Keine automatische Regelung 1 Zeitabhängige Ein-/Aus-Regelung 2 Mehrstufenregelung 3 Automatische Luftvolumenstrom- oder Druckregelung 4.3 Regelung der Wärmerückgewinnung mit abluftseitigem Vereisungsschutz 0 Ohne Regelung der Abtauvorgänge 1 Mit Regelung der Abtauvorgänge 4.4 Regelung der Wärmerückgewinnung (Schutz gegen Überheizen) 0 Ohne Überheizregelung 1 Mit Überheizregelung 4.5 Freie maschinelle Kühlung 0 Keine automatische Regelung 1 Nachtkühlbetrieb 2 Freie Kühlung 3 H,x-geführte Regelung 4.6 Regelung der Zulufttemperatur 0 Keine automatische Regelung 1 Konstanter Sollwert 2 Variabler Sollwert mit von der Aussentemperatur abhängiger Anpassung 3 Variabler Sollwert mit Anpassung in Abhängigkeit von der Last 4.7 Regelung der Luftfeuchte 0 Keine automatische Regelung 1 Taupunktregelung 2 Direkte Feuchtigkeitsregelung Ergebnis Um die Energieeffizienzklasse B zu erfüllen, muss die GA mit allen links mit x vermerkten Funktionsausführungen ausgerüstet werden. 74

75 Funktionen mit grossem Einfluss auf die Energieeffizienz Im Anschluss an die GA- und TGM-Funktionen, die sich am stärksten auf den Energieverbrauch eines Gebäudes auswirken: GA- und TGM-Funktionen, die zur Regelung oder Überwachung einer Anlage oder eines Anlagenteils dienen, die/das nicht im Gebäude installiert ist brauchen nicht bei der Bestimmung der Klasse berücksichtigt zu werden, selbst wenn sie für diese Klasse schattiert sind. Damit zum Beispiel ein Gebäude ohne Kühlsystem die Klasse B erreicht, ist für die Regelung der Übergabe von Kühlsystemen keine Einzelraumregelung mit Kommunikation erforderlich. - Ist es erforderlich, dass eine bestimmte Funktion eine bestimmte GA-Effizienzklasse erreicht, muss diese nicht notwendigerweise überall im Gebäude umgesetzt sein: Wenn der Planer hinreichend begründen kann, dass die Anwendung einer Funktion in einem bestimmten Fall keinen Nutzen bringt, kann die Funktion vernachlässigt werden. Wenn der Planer zum Beispiel nachweisen kann, dass die Heizlast einer Gruppe von Räumen nur von der Aussentemperatur abhängt und mit einer zentralen Regeleinrichtung kompensiert werden kann, ist es nicht erforderlich, dass die Einzelraumregelung durch Thermostatventile oder elektronische Regeleinrichtungen Klasse C erreicht. - Nicht alle GA- und TGM-Funktionen der Tabelle in Kapitel 4.2 treffen auf alle Arten der technischen Gebäudeausrüstung zu. Daher brauchen GA- und TGM-Funktionen, die im Rahmen des Energieaufwands für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwassererwärmung oder Beleuchtung keinen wesentlichen Einfluss haben (<5 %), nicht klassifiziert zu werden. 75

76 4.3 Berechnen des Einflusses von GA und TGM auf die Energieeffizienz von Gebäuden Einführung Berechnungsschema eines Gebäudes Bevor wir auf die Details der Energieeffizienz-Berechnung eingehen, zeigen wir im folgenden Schema die Folge der einzelnen Berechnungsschritte. Das Bild zeigt, dass die Berechnung bei den Verbrauchern (Übergabe im Raum) beginnt und bei der Primärenergie endet - d.h. in umgekehrter Richtung zum Versorgungsfluss. Energie-Zertifizierung (Art, den Energiebedarf auszudrücken) Umrechnungsfaktoren Primärenergie und CO 2 - Emissionen gelieferte Energie Trinkwarm- Wasser Beleuchtung Heizsystem Charakteristik Kühlsystem Charakteristik Lüftungs- System GA-Funktionen Netto Energiebedarf Gebäude Innere Fremdwäme Wärme Transmission Luftwechsel Innen- und Aussen-Klima Sonnen- Strahlung Quelle: CEN/TR Erklärung zur allgemeinen Beziehung zwischen verschiedenen Europäischen Normen und der EPBD ( Umbrella Dokument ). 76

77 Angewendete Normen Die Berechnung von Energiebedarf und Energieeffizienz der verschiedenen Energieanteile in einem Gebäude erfolgt gemäss folgenden Normen: Funktion Automatische Regelung REGELUNG DES HEIZ- UND KÜHLBETRIEBS, TRINKWASSERERWÄRMUNG Regelung der Übergabe Regelung der Wassertemperatur im Verteilungsnetz Norm EN :2007, 7.2, 7.3, EN 15243:2007, und Anhang G EN :2007, 6.5.1, EN ISO EN :2007, EN 15243:2007 Regelung der Umwälzpumpe EN :2007 Regelung der Übergabe und/oder der Verteilung bei intermittierendem Betrieb Verriegelung zwischen der heizungs- und der kühlungsseitigen Regelung der Übergabe und/oder der Verteilung Regelung der Erzeugung und Betriebsabfolge der Erzeuger REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS Regelung des Luftvolumenstroms auf Raumebene Regelung des Luftvolumenstroms oder Luftdruckes auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage Regelung der Abtauvorgänge und Überheizregelung des Wärmeübertragers Freie Kühlung und Nachtlüftung während des Kühlbetriebs EN ISO 13790:2008, 13.1 EN :2007 EN 15243:2007 EN 15243:2007 EN bis -6 (siehe 7.4.6) EN 15243:2007 EN EN EN EN EN ISO Regelung der Zulufttemperatur EN Regelung der Luftfeuchte EN REGELUNG DER BELEUCHTUNG EN Kombinierte Regelung der Beleuchtung/der Jalousien/der HLK-Anlagen (auch nachstehend erwähnt) keine JALOUSIENREGELUNG EN ISO Hausautomation/Gebäudeautomation Zentrale Anpassung des Haus- und Gebäudeautomationssystems an die Bedürfnisse der Nutzer: z. B. Zeitplan, Sollwerte usw. Zentrale Optimierung des Haus- und Gebäudeautomationssystems: z. B. Abstimmen der Regeleinrichtungen, Sollwerte usw. keine keine Technisches Gebäudemanagement mit Energieeffizienzfunktionen Feststellung von Fehlern bei Gebäuden und technischen Anlagen und Unterstützung bei der Diagnose dieser Fehler Angabe von Informationen zum Energieverbrauch, zu den Innenraumbedingungen und zu Möglichkeiten der Verbesserung keine EN 15603:

78 Berechnungsverfahren der SN EN bzw. SIA Grundlagen der Energiebedarfsberechnungen von Gebäuden sind das zuvor dargestellte Energieflussschema eines Gebäudes die Verfahren gemäss den Normen für die entsprechenden Teil-Installationen der Gebäude und HLK-Teilanlagen Bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes wird ein der Gebäudeart entsprechendes Belegungsprofil berücksichtigt. Daneben wird die Gebäudehülle einem definierten äusseren Witterungsverlauf ausgesetzt. Aus dem Vergleich von zwei Energiebedarfsberechnungen eines Gebäudes mit jeweils unterschiedlichen Gebäudeautomationsfunktionen kann der Einfluss der GA-Funktionen auf die Energieeffizienz des Gebäudes ermittelt werden. Die Berechnung der Auswirkungen der Funktionen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements auf die Energieeffizienz des Gebäudes kann entweder mit Hilfe eines ausführlichen Verfahrens oder mit dem GA-Faktor-Verfahren erfolgen. Ausführliches Verfahren GA-Faktor-Verfahren (siehe EN Abschnitt 6) Gebäude Ausführliche Berechnung des Energieverbrauchs mit GA Anlagen/Systeme Energiebedarf, auf ausführliche oder vereinfachte Weise mit der Referenz-GA berechnet GA-Effizienzfaktor Energieaufwand a Energieaufwand a Bezugsenergie b Bezugsenergie b Unterschiede zwischen dem ausführlichen Verfahren und dem GA-Faktor- Verfahren (die Pfeile veranschaulichen nur den Berechnungsprozess und repräsentieren nicht den Energiefluss und/oder den Massenstrom) Legende: a Energieaufwand für Heizung, Kühlung, Lüftung, TWE oder Beleuchtung b Die Bezugsenergie ist die Gesamtenergie, angegeben je Energieträger (Gas, Öl, Strom usw.). [CEN/TR 15615, Bild 2] 78

79 Allgemeines Faktorbasiertes Verfahren zur Berechnung der Auswirkung eines GA-Systems auf die Energieeffizienz eines Gebäudes (GA-Faktor-Verfahren) Das hier beschriebene GA-Faktor-Verfahren wurde entwickelt, um eine einfache Berechnung der Auswirkung der Funktionen der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements auf die Energieeffizienz des Gebäudes zu ermöglichen. Im folgenden Bild ist die Anwendung dieses Ansatzes dargestellt Bemerkungen: Pfeile ( ) veranschaulichen lediglich den Rechenprozess, sie stellen keine Energie- und/oder Masseströme dar Die Bezugsenergie ist die Gesamtenergie, angegeben je Energieträger (Gas, Öl, Elektrizität usw.) a) Thermische Energie = Gesamtenergieaufwand für Heizung, Trinkwassererwärmung und Kühlung, Lüftung b) Elektroenergie = Gesamtenergieaufwand für Hilfsenergie und Beleuchtung c) Spezifischer Energieaufwand für Heizung, Trinkwassererwärmung oder Kühlung d) Spezifischer Energieaufwand für Hilfsgeräte oder Beleuchtung Das GA-Faktor-Verfahren erlaubt eine grobe Abschätzung der Auswirkungen von GA- und TGM-Funktionen auf den Bedarf des Gebäudes an thermischer und elektrischer Energie entsprechend den Effizienzklassen A, B, C und D. Das GA-Faktor Verfahren ist besonders für die frühe Planungsstufe eines Gebäudes geeignet, da keine speziellen Angaben zu spezifischen Automationsfunktionen erforderlich sind, sondern nur die aktuelle GA-Klasse (bei einem bestehenden Gebäude) oder die Referenz-GA-Klasse sowie die erwartete bzw. vorgegebene Klassifikation des Gebäudes Vereinfachtes Berechnungsverfahren Die GA-Effizienzfaktoren wurden durch Ausführung dynamischer Vorberechnungen für unterschiedliche Gebäudetypen bestimmt. Dabei wurde jeder Gebäudetyp durch ein standardisiertes Nutzerprofil in Bezug auf Belegung und innere Wärmegewinne durch Personen bzw. Ausrüstung charakterisiert. Die GA-Effizienzklassen A, B, C, D wurden durch unterschiedliche Stufen der Regelgenauigkeit und -qualität repräsentiert 79

80 GA-Effizienzfaktoren Der Einfluss der GA-Funktionen einer Energieeffizienzklasse auf den Energiebedarf eines Gebäudes wird bei diesem Verfahren mit Hilfe von GA-Effizienzfaktoren festgelegt. Der GA-Effizienzfaktor aller Gebäudemodelle ist in der Referenzklasse C = 1 (Energiebedarf = 100 %): GA-Effizienzfaktor = Energiebedarf GA geplante Klasse / Energiebedarf GA Klasse C Die GA-Effizienzfaktoren aller Gebäudemodelle sind in den Tabellen von SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 publiziert worden. Energie-Einsparung durch GA-Funktionen Um die Energieeinsparung durch die GA-Funktionen einer GA-Effizienzklasse mit dem vereinfachten Berechnungsverfahren festlegen zu können, muss der Energiebedarf in der GA-Effizienzklasse C bekannt sein (nach dem ausführlichen Berechnungsverfahren berechnet, gemessen, evtl. auch geschätzt): Energiebedarf GA geplante Klasse = Energiebedarf GA Klasse C * GA-Effizienzfaktor gepl. Kl. Einsparung = 100 * Energiebedarf GA Klasse C * (1 - GA-Effizienzfaktor geplante Klasse ) [%] Nutzen und Grenzen des vereinfachten Verfahrens Das vereinfachte Verfahren ermöglicht es, den Einfluss von GA und TGM auf die Energieeffizienz vieler Gebäude ohne aufwändige Berechnungen genügend genau zu bestimmen. Die GA-Effizienzfaktoren können grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten genutzt werden: relativ zum nicht bekannten Energiebedarf in der Klasse C GA-Effizienzfaktoren sind Skalare. Sie legen den Energiebedarf eines Gebäudes in einer bestimmten Energieeffizienzklasse im Verhältnis zum Energiebedarf des Gebäudes in der Energieeffizienzklasse C fest. Damit können Energieeinsparungen in [%] gegenüber der Klasse C genügend genau bestimmt werden relativ zum bekannten Energieverbrauch in der Klasse C Ist der jährliche absolute Energieverbrauch eines Gebäudes in der Klasse C bekannt (z.b. der Energieverbrauch wurde im Dreijahresbetrieb erfasst bzw. gemessen. Oder der Energiebedarf wurde vom Planer berechnet, ev. aber auch geschätzt.), so kann die absolute Energie-Einsparung z.b. in [kwh] eines Gebäudes in einer bestimmten Energieeffizienzklasse im Verhältnis zum Energieverbrauch des Gebäudes in der Energieeffizienzklasse C einfach und genügend genau bestimmt werden. Mit den aktuellen Kosten pro [kwh] können auch die Einsparungen an Energiekosten und die Amortisationszeit der Investition für die GA-Nachrüstung berechnet werden. Beachten Sie: Die Anwendung des vereinfachten Verfahrens ist auf die GA-Effizienzklassen A, B, C und D eingeschränkt. Eine feinere Abstufung von GA-Funktionen ist mit diesem Verfahren nicht möglich. 80

81 4.3.3 Einsparungspotenzial verschiedener Profile in unterschiedlichen Gebäudetypen Die Einsparungspotentiale sind je nach Gebäudetyp unterschiedlich. Der Grund dafür liegt in den der SN EN bzw. SIA zu Grunde liegenden Profilen: Führung (Heizen, Kühlen, Lüften usw. in den Effizienzklassen A, B, C und D) Nutzung (Belegung unterschiedlich je nach Gebäudetyp) Führungsprofile in einem Bürogebäude GA-Effizienzklasse D Die Effizienzklasse D stellt einen nachteiligeren Fall als Klasse C dar. Beide Temperatursollwerte Heizen und Kühlen haben denselben Wert. Damit liegt kein Nullenergieband vor. Die HLK-Anlage wird 24 h ohne Unterbruch betrieben, obschon die Belegung nur 11 h dauert. GA-Effizienzklasse C (Bezugsklasse) Tageszeit Belegung Sollwert Heizen Sollwert Kühlen Belegung Sollwert Heizen Sollwert Kühlen Tageszeit 81

82 In der Effizienzklasse C liegt zwischen den Temperatursollwerten Heizen und Kühlen eine geringe Differenz von ca. 1 K (minimales Null-Energieband). Der Betrieb der HLK-Anlage beginnt zwei Stunden vor der Belegung und endet drei Stunden nach dem Ende der Belegungsperiode. GA-Effizienzklasse B Die Effizienzklasse B erlaubt eine bessere Anpassung der Betriebszeit durch Optimierung der Ein-/Ausschaltzeiten. Die tatsächlichen Temperatursollwerte für das Heizen und Kühlen werden durch eine übergeordnete Funktion überwacht, was zu einem grösseren Null-Energieband als bei der Effizienzklasse C führt. GA-Effizienzklasse A Tageszeit Belegung Sollwert Heizen Sollwert Kühlen Belegung Sollwert Heizen Sollwert Kühlen Tageszeit Die Effizienzklasse A verbessert die Energieeffizienz zusätzlich durch Anwendung fortgeschrittener GA- und TGM-Funktionen, wie adaptive Sollwertverstellung für den Kühlbetrieb oder bedarfsabhängige Luftströme. 82

83 Erkenntnisse aus den vier Führungsprofilen Die GA-Energieeffizienz kann durch belegungsgesteuerten Anlagenbetrieb, Regelung der Luftmengen, sowie Führung der Temperatur-Sollwerte Heizen und Kühlen (mit möglichst grossem Null-Energieband!) wesentlich verbessert werden. Nutzungsprofile von Nichtwohngebäuden Bürogebäude Hörsaal Tageszeit Schule Belegung Belegung Belegung Tageszeit Tageszeit 83

84 Krankenhaus Belegung Tageszeit Hotel Tageszeit Restaurant Belegung Belegung Tageszeit 84

85 Warenhandel Belegung Tageszeit Erkenntnisse aus den Nutzungsprofilen von Nichtwohngebäuden Die Belegung in den Nutzungsprofilen von verschiedenartig genutzten Nichtwohngebäuden sind sehr unterschiedlich. Die in SN EN bzw. SIA aufgeführten GA-Effizienzfaktoren zeigen dies deutlich: in Hörsälen, Gross- und Einzelhandel sind grosse Energieeinsparungen realisierbar auch in Hotels, Restaurants, Büros und Schulen sind ziemlich grosse Energieeinsparungen möglich In Krankenhäusern sind die möglichen Energieeinsparungen eher klein, denn Krankenzimmer sind meistens 24 h pro Tag belegt 85

86 4.4 GA-Effizienz Gesamtfaktoren Im vorangehenden Kapitel haben Sie folgendes kennengelernt: die Herleitung der GA-Effizienzfaktoren alle GA-Effizienzfaktoren der Energieeffizienzklasse C sind 1 alle GA-Effizienzfaktoren sind an die Effizienzklassen A, B, C oder D gebunden Anstelle des ausführlichen Begriffs GA- und TGM-Effizienzfaktoren verwenden wir in diesem Handbuch mehrheitlich den gekürzten Begriff GA-Effizienzfaktoren (ist gleichbedeutend mit GA-Energieeffizienzfaktoren). Die in der SN EN bzw. SIA publizierten GA- und TGM-Effizienzfaktoren wurden auf der Grundlage der Energiebedarfs-Ergebnisse einer grossen Anzahl von Simulationen berechnet. Bei der Durchführung jeder Simulation wurde folgendes berücksichtigt: das der Gebäudeart entsprechende Belegungsprofil gemäss EN eine Energieeffizienzklasse alle in SN EN bzw. SIA aufgeführten GA- und TGM-Funktionen für diese Energieeffizienzklasse Die Auswirkungen unterschiedlicher GA- und TGM-Funktionen auf die Energieeffizienz von Gebäuden wurden durch Vergleich des jährlichen Energieverbrauchs eines repräsentativen Gebäude-Modells für unterschiedliche GA- und TGM- Funktionalitäten festgestellt. Das Verfahren ermöglicht es, den Einfluss von GA und TGM auf die Energieeffizienz von Wohngebäuden und verschiedenen Nichtwohngebäuden ohne aufwändige Berechnungen genügend genau zu bestimmen. Die nachfolgend aus der SN EN bzw. SIA wiedergegebenen Tabellen sind Arbeitshilfsmittel zum Bestimmen des Einflusses von GA und TGM auf die Energieeffizienz von Gebäudeprojekten. 86

87 4.4.1 GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für thermische Energie Die GA-Effizienzfaktoren für die thermische Energie (Heizung und Kühlung) werden in Abhängigkeit vom Gebäudetyp und Effizienzklasse klassifiziert, zu der das GA- und TGM-System gehört. Die Faktoren für die Effizienzklasse C sind mit 1 festgelegt, da diese Klasse den Standardfall für ein GA- und TGM-System darstellt. Die Anwendung der Effizienzklasse B oder A führt stets zu niedrigeren GA-Effizienzfaktoren, d. h. zu einer Verbesserung der Energieeffizienz des Gebäudes. GA-Effizienzfaktoren thermisch Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Bezug) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energieeffizienz Büros 1,51 1 0,80 0,70 Hörsäle 1,24 1 0,75 0,5 a Bildungseinrichtungen (Schulen) 1,20 1 0,88 0,80 Krankenhäuser 1,31 1 0,91 0,86 Hotels 1,31 1 0,85 0,68 Restaurants 1,23 1 0,77 0,68 Gebäude für Gross- und Einzelhandel 1,56 1 0,73 0,6 a weitere Typen: Sporteinrichtungen Lager Industrieeinrichtungen usw. 1 a Diese Werte hängen stark vom Heizwärme-/Kühlbedarf für die Lüftung ab GA-Effizienzfaktoren thermisch Wohngebäude-Typen D C B A Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Wohnblöcke sonstige Wohngebäude oder ähnliche Wohngebäude Nicht energieeffizient Standard (Bezug) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energieeffizienz 1,10 1 0,88 0,81 87

88 4.4.2 GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für elektrische Energie Elektroenergie beinhaltet gemäss SN EN bzw. SIA Energie für Beleuchtung und die für Hilfsgeräte erforderliche Elektroenergie. Die GA-Effizienzfaktoren in den folgenden Tabellen für die Elektroenergie (d. h. Beleuchtungsenergie und die für Hilfsgeräte erforderliche Elektroenergie, nicht jedoch die Elektroenergie für die sonstigen Geräte) sind in Abhängigkeit vom Gebäudetyp und der Effizienzklasse des GA- und TGM-Systems klassifiziert. Die Faktoren für die Effizienzklasse C sind mit 1 festgelegt, da diese Klasse die Standardfunktionalität eines GA- und TGM-Systems darstellt. Die Anwendung der Effizienzklassen B oder A führt stets zu niedrigeren GA-Effizienzfaktoren, d. h. einer Verbesserung der Energieeffizienz des Gebäudes. GA-Effizienzfaktoren elektrisch Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Bezug) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energieeffizienz Büros 1,10 1 0,93 0,87 Hörsäle 1,06 1 0,94 0,89 Bildungseinrichtungen (Schulen) 1,07 1 0,93 0,86 Krankenhäuser 1,05 1 0,98 0,96 Hotels 1,07 1 0,95 0,90 Restaurants 1,04 1 0,96 0,92 Gebäude für Gross- und Einzelhandel 1,08 1 0,95 0,91 weitere Typen: Sporteinrichtungen Lager Industrieeinrichtungen usw. 1 GA-Effizienzfaktoren elektrisch Wohngebäude-Typen D C B A Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Wohnblöcke sonstige Wohngebäude oder ähnliche Wohngebäude Nicht energieeffizient Standard (Bezug) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energieeffizienz 1,08 1 0,93 0,92 88

89 4.4.3 Reflektion der Profile an den GA-Effizienzfaktoren Führungsprofile und Belegungsprofile beeinflussen die GA-Effizienzfaktoren unterschiedlich. Ihre Wirkung ist in der folgenden Tabelle der GA-Effizienzfaktoren thermisch für Nichtwohngebäude dargestellt: GA-Effizienzfaktoren thermisch Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Bezug) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energieeffizienz Führungsprofile Büros 1,51 1 0,80 0,70 Hörsäle 1,24 1 0,75 0,5 a Bildungseinrichtungen (Schulen) 1,20 1 0,88 0,80 Krankenhäuser 1,31 1 0,91 0,86 Hotels 1,31 1 0,85 0,68 Restaurants 1,23 1 0,77 0,68 Gebäude für Gross- und Einzelhandel 1,56 1 0,73 0,6 a a Diese Werte hängen stark vom Heizwärme-/Kühlbedarf für die Lüftung ab Belegungsprofile 89

90 4.4.4 Berechnungsbeispiel für ein Bürogebäude Anwendung der GA-Effizienzfaktoren bei der Berechnung der Auswirkungen von GA und TGM auf die Gesamt-Energieeffizienz eines mittelgrossen Bürogebäudes (Länge 70 m, Breite 16 m, 5 Etagen). Als Referenz wurde die GA-Effizienzklasse C gewählt. Die Verbesserung der Energieeffizienz beim Wechsel zur GA- Effizienzklasse B wird berechnet. Beschreibung Nr. Berechnung Einheit Heizung Kühlung Lüftung Beleuchtung Thermische Energie Energiebedarf 1 kwh m 2 a Anlagenverluste Bezugsfall 2 kwh m 2 a Energieaufwand Bezugsklasse C kwh m 2 a GA-Faktor thermisch Bezugsklasse C GA-Faktor thermisch Tatsächlicher Fall (Klasse B) ,80 0,80 Energieaufwand Tatsächlicher Fall (Klasse B) kwh m 2 a Der Aufwand von thermischer Energie muss auf verschiedene Energieträger aufgeteilt werden, um den Berechnungsprozess zu beenden. Elektrische Energie Hilfsenergie Klasse C 7a kwh Beleuchtungsenergie 7b m 2 a 34 GA-Faktor elektrisch Bezugsklasse C GA-Faktor elektrisch Tatsächlicher Fall (Klasse B) ,93 0,93 0,93 0,93 Hilfsenergie Tatsächlicher Fall (Klasse B) kwh m 2 a Ergebnisse Nachdem das Bürogebäude durch Nachrüsten von GA-Funktionen aus der GA- Effizienzklasse C in die Klasse B geführt worden ist, hat sich der Energieverbrauch gemäss den in SN EN bzw. SIA publizierten GA-Effizienzfaktoren wie folgt reduziert: Heiz-Energie 106 kwh/m 2 a anstatt 133 Reduktion auf 80 % Kühl-Energie 102 kwh/m 2 a anstatt 128 Reduktion auf 80 % Elektrische Energie 76 kwh/m 2 a anstatt 81 Reduktion auf 93 % Durch diese Energieeffizienzverbesserung werden im gesamten Gebäude (5'600 m 2 ) jährlich 324'800 kwh Energie eingespart. 90

91 4.4.5 GA-Effizienz-Gesamtfaktoren und Prozentzahlen Effizienzfaktoren sind für Techniker ein gutes Mittel, um schnell Abschätzungen und Berechnungen durchführen zu können. Nicht-Techniker können sich häufig weniger darunter vorstellen. Sie bevorzugen einfache Darstellungen mit Prozentzahlen, um zum Beispiel folgende Frage schnell beantwortet zu bekommen: Wie viel Prozent spart ein Wechsel der Energieeffizienzklasse von C nach A bei einem Bürogebäude? Die folgenden Tabellen basieren auf den Effizienz Gesamtfaktoren der Kapitel und Antwort auf die obige Frage: Wie viel Prozent spart ein Wechsel der Energieeffizienzklasse von C nach A bei einem Bürogebäude? Gemäss Norm sind es 30% thermische Energie und 13% elektrische Energie. Nebenbemerkung: Die thermische Energie umfasst Heizung und Kühlung. Die elektrische Energie umfasst die künstliche Beleuchtung, Hilfsgeräte, usw., die für den Betrieb der Gebäude erforderlich sind - jedoch nicht die elektrische Energie für die Geräte der Gebäudenutzer, also PC, Drucker, Maschinen usw. sowie die Aufzüge Messtechnische Bestätigung Die Hochschule Biberach hat in der Zeit von Mai 2009 bis Mai 2011 eine messtechnische Untersuchung durchgeführt. In dieser Untersuchung sollten die Werte der Gesamtfaktoren aus der Norm bestätigt werden. Die Studie Energieeffizienz durch Gebäudeautomation mit Bezug zur DIN V und DIN EN ist seit September 2011 verfügbar. In der Schweiz gab es dazu Publikationen in der Elektrotechnik 1/12 Zunehmender Stellenwert der Gebäudeautomation - Energie und Geld sparen sowie in der 12 I 11 HK-Gebäudetechnik Gebäudeautomation: klar besser als Handbedienung durch die Benutzer - Energie und Geld sparen. 91

92 Untersucht wurde, welchen Einfluss der Automatisierungsgrad auf den Energieverbrauch hat. Basis war die EN mit dem Automationsgrad A, B und C. Die Resultate sind eindrücklich: Der elektrische Energieverbrauch wurde im untersuchten Raum mit dem Automatisierungsgrad A um gut ein Drittel gesenkt. Der Heizenergieverbrauch beträgt nur noch rund ein Drittel. Quelle: Energieeffizienz durch Gebäudeautomation mit Bezug zur DIN V und DIN EN 15232, Hochschule Biberach (HBC), Hochschule für Bauwesen und Wirtschaft, Institut für Gebäude- und Energiesysteme (IGE), Fachgebiet MSR- Technik und Gebäudeautomation, Prof. Dr.-Ing. Martin Becker 4.5 Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Vier Sätze von GA-Effizienzfaktoren für Heizen, Kühlen, Trinkwassererwärmung (TWE) und elektrischer Energie wurden aus den Ergebnissen der Energieeffzienz- Berechnungen abgeleitet. Diese stehen für die Bewertung des Folgenden zur Verfügung: thermische Energie für die Raumheizung und -kühlung thermische Energie für die Trinkwassererwärmung Elektroenergie für Lüftung, Beleuchtung und Hilfsgeräte Die den gebäudetechnischen Systemen zuzuführende Energie (Energieaufwand) berücksichtigt den Energiebedarf des Gebäudes, die Gesamt-Wärmeverluste der Anlagen sowie die für den Betrieb der Anlagen erforderliche Hilfsenergie. Jede der 92

93 in einem Gebäude installierten Energieanlagen muss unter Berücksichtigung der in folgender Tabelle angegebenen Korrelationen mit Hilfe des korrekten GA-Faktors bewertet werden. Energieaufwand Energiebedarf Anlagenverluste Hilfsenergie GA Faktor Q NH Q H, - loss f BACS, h Heizung - - f Kühlung Q NC C loss - - Lüftung - - Beleuchtung - - Trinkwasser- Erwärmung Q, - Q DHW - - W h, aux BACS, el au f BACS, c W c, aux f BACS, el au W V, aux f BACS, el au W light f BACS, el li f BACS, DHW Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Heizung und Kühlung Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Referenz) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energie effizienz f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c Büros Hörsäle a 0.64 Bildungseinrichtungen (Schulen) Krankenhäuser Hotels Restaurants Gebäude für Gross- und Einzelhandel a 0.55 Weitere Typen: Sporteinrichtungen Lager Industrieeinrichtungen usw. a 1 1 Diese Werte hängen stark vom Heizwärme-/Kühlbedarf für die Lüftung ab Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Wohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Referenz) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energie effizienz Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Wohnblöcke Sonstige Wohngebäude oder ähnliche Wohngebäude f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c f BACS,h f BACS,c

94 4.5.2 Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Trinkwassererwärmung Die GA-Effizienzfaktoren für Trinkwassererwärmungsanlagen werden auf der Grundlage folgender Bedingungen berechnet: der Betriebszeit, d. h. der Zeit, während der der Speicher geladen ist und auf der Sollwerttemperatur gehalten wird der mittleren Temperatur im Trinkwarmwasserspeicher. Detaillierte Faktoren berücksichtigen die Auswirkungen des GA-Systems auf die Energieeffizienz von Trinkwassererwärmungsanlagen, indem sie die Trinkwassererwärmung als einzelne Funktionalität behandeln. Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Referenz) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energie effizienz f BACS,DHW f BACS,DHW f BACS,DHW f BACS,DHW Büros Hörsäle Bildungseinrichtungen (Schulen) Krankenhäuser Hotels Restaurants Gebäude für Gross- und Einzelhandel Weitere Typen: Sporteinrichtungen Lager Industrieeinrichtungen usw Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Wohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Referenz) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energie effizienz Einfamilienhäuser Mehrfamilienhäuser Wohnblöcke Sonstige Wohngebäude oder ähnliche Wohngebäude f BACS,DHW f BACS,DHW f BACS,DHW f BACS,DHW

95 4.5.3 Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Licht und Hilfsenergie Für Nicht-Wohngebäude stehen die GA-Effizienzfaktoren als detaillierte Faktoren zur Verfügung, die unterschiedliche Auswirkungen der GA-Systeme auf die Effizienz der Elektroenergie für Beleuchtung und den Betrieb von Hilfsgeräten berücksichtigen. Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Nichtwohngebäude-Typen D C B A Nicht energieeffizient Standard (Referenz) Erhöhte Energieeffizienz Hohe Energie effizienz f BACel-li f BACel-au f BACel-li f BACel-au f BACel-li f BACel-au f BACel-li f BACel-au Büros Hörsäle Bildungseinrichtungen (Schulen) Krankenhäuser Hotels Restaurants Gebäude für Gross- und Einzelhandel Weitere Typen: Sporteinrichtungen Lager Industrieeinrichtungen usw Leitlinie zur Nutzung von GA-Systemen Dieses Kapitel bietet eine ausführlichere Erläuterung des Einsatzes und der Nutzung von Systemen der Gebäudeautomation (GA-Systemen) und des technischen Gebäudemanagements (TGM) in Energiemanagementsystemen (EMS) für Gebäude. Energiemanagementsysteme nach EN ISO 50001:2011 bzw. EN 16001:2009 sollen die Energieeffizienz durch ein systematisches Management der Energienutzung verbessern. In beiden Normen sind die Anforderungen an eine ständige Verbesserung der effizienteren und nachhaltigeren Energienutzung für Produktion/Prozesse, Transport und Gebäude festgelegt. Der Einsatz von GA-Systemen regt in den verschiedenen Ebenen und Funktionsbereichen einer Organisation die Einführung von Energiemanagementsystemen für Gebäude an, vereinfacht den kontinuierlichen EMS-Prozess für Gebäude, und verbessert diesen erheblich. Die folgende Tabelle zeigt Optionen, Anforderungen und Funktionen eines GA-Systems, die die Einführung und die Verarbeitung eines EMS für Gebäude unterstützen. Bemerkung: Im Anhang der SN EN bzw. SIA :2012 sind Teile der Norm EN Energiemanagementsysteme Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung aufgeführt. Diese Norm EN 16001:2009 ist mit kleinen Anpassungen in die gleichlautende Norm EN ISO 50001:2011 überführt worden. 95

96 Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude E 1 E Allgemeine Anforderungen Die Organisation muss: a) ein Energiemanagementsystem in Übereinstimmung mit dieser Norm einführen, dokumentieren, verwirklichen und aufrechterhalten; b) den Anwendungsbereich und die Grenzen ihres Energiemanagementsystems festlegen und dokumentieren; c) bestimmen und dokumentieren, wie sie die Anforderungen dieser Norm mit Blick auf die ständige Verbesserung ihrer Energieeffizienz erfüllen will. Das Top-Management sollte bei der Einführung eines Energiemanagementsystems (EMS) allgemein Folgendes berücksichtigen und in Betracht ziehen: - die Auswirkungen des GA-Systems auf die Energieeffizienz des Gebäudes nach SN EN bzw. SIA ; - den Einsatz eines GA-Systems als geeignetes Mittel zur Vereinfachung, Aufrechterhaltung und Verbesserung des Energiemanagementprozesses für eine verbesserte Energieeffizienz und eine Senkung des Energieverbrauchs eines Gebäudes. E Energiepolitik E.2.1 Das Top-Management muss eine Energiepolitik für die Organisation festlegen, einführen und aufrechterhalten. Diese Energiepolitik muss die Verpflichtung der Organisation zur Erreichung einer verbesserten energetischen Leistung darlegen. Das Top-Management muss sicherstellen, dass die Energiepolitik: a) den Anwendungsbereich und die Grenzen des Energiemanagementsystems festlegt; b) bezüglich Art und Umfang der Energienutzung durch die Organisation sowie deren Einfluss hierauf angemessen ist; c) eine Verpflichtung zur ständigen Verbesserung der Energieeffizienz enthält; d) eine Verpflichtung zur Sicherstellung der Verfügbarkeit von Informationen sowie aller zur Erreichung der strategischen und operativen Ziele notwendigen Ressourcen enthält; e) den Rahmen für die Festlegung und Überprüfung strategischer und operativer Energieziele bildet; f) eine Verpflichtung zur Einhaltung aller geltenden Anforderungen bezüglich ihrer Energieaspekte enthält, gleich, ob aufgrund gesetzlicher Verpflichtungen oder einer Selbstverpflichtung durch die Organisation; g) dokumentiert und eingeführt ist, aufrechterhalten wird und allen Personen bekannt gegeben wurde, die für die Organisation oder in deren Namen arbeiten; h) regelmässig überprüft und aktualisiert wird; i) für die Öffentlichkeit zugänglich ist. Als Teil der Energiepolitik verpflichtet das Top-Management die Organisation insgesamt, die Energieeffizienz von Gebäuden (bestehende, modernisierte, neue Gebäude) aufrechtzuerhalten und zu verbessern: - vorgeschriebene und spezifische GA-Energieeffizienzklasse (nach SN EN bzw. SIA ) für Umsetzung und Einhaltung der Rechtsvorschriften; - ausschliessliche Verwendung von energieeffizienten, zertifizierten Produkten als Bestandteile des GA-Systems; - Einsatz des GA-Systems als Mittel für das Energiemanagement und als Dokumentations- und Informationssystem zur Unterstützung der Organisation. E Planung E Ermittlung und Überprüfung von Energieaspekten Die Organisation muss ihre Energieaspekte erstmalig ermitteln und überprüfen. Diese Ermittlung und Überprüfung soll in vorgegebenen Zeitabständen aktualisiert Die Organisation sollte die GA-Optionen in Betracht ziehen, die die Energieaspekte für das EMS in Gebäuden ermitteln und überprüfen, zum Beispiel: - Festlegung und Einsatz von Protokollen (Daten) des GA-Systems zum Energieverbrauch, ein-

97 E.3.2 E.3.3 werden und soll die wesentlichen Energieaspekte für eine weitergehende Analyse priorisieren. Die Ermittlung und Überprüfung von Energieaspekten muss Folgendes beinhalten: a) früheren und aktuellen Energieverbrauch sowie frühere und aktuelle Energiefaktoren auf Basis von Messungen und anderen Daten; b) Identifikation von Bereichen mit erheblichem Energieverbrauch und insbesondere mit wesentlichen Veränderungen der Energienutzung während der letzten Periode; c) eine Abschätzung des zu erwartenden Energieverbrauchs während der folgenden festgelegten Periode; d) Identifikation aller Personen, die für die Organisation oder in deren Namen arbeiten und deren Aktivitäten zu wesentlichen Veränderungen des Energieverbrauchs führen können; e) Identifikation und Priorisierung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz. Die Organisation muss eine Liste der Möglichkeiten für Energieeinsparungen führen. Jede Überprüfung ist zu dokumentieren Rechtliche Verpflichtungen und andere Anforderungen Die Organisation muss: geltende rechtliche Verpflichtungen sowie andere Anforderungen, zu denen sich die Organisation bezüglich ihrer Energieaspekte verpflichtet hat, ermitteln und Zugang zu diesen haben; bestimmen, wie diese Anforderungen auf ihre Energieaspekte anwendbar sind. Die Organisation muss sicherstellen, dass diese rechtlichen Verpflichtungen und andere Anforderungen, zu denen sich die Organisation verpflichtet hat, im Energiemanagementsystem berücksichtigt werden Strategische und operative Energieziele und Programm(e) Die Organisation muss für alle relevanten Funktionen und Ebenen der Organisation dokumentierte strategische und operative Energieziele einführen, verwirklichen und aufrechterhalten. Die strategischen und operativen Ziele müssen im Einklang mit der Energiepolitik stehen, einschliesslich der Verpflichtung zu Verbesserungen der Energieeffizienz und der Einhaltung geltender rechtlicher Verpflichtungen und anderer Anforderungen, zu denen sich die Organisation verpflichtet hat. Die Organisation muss spezifische operative Ziele für diejenigen beeinflussbaren Parameter festlegen, welche einen wesentlichen Einfluss auf die Energieeffizienz haben. Die strategischen und operativen Energieziele müssen messbar, dokumentiert und mit einem Zeitrah- schliesslich aller Parameter, die sich auf die Energie auswirken, und Überprüfung energierelevanter Aspekte in Gebäuden; - Festlegung der aufzuzeichnenden, zu speichernden und bereitzustellenden GA-Daten, z. B.: - Bezugsenergie (Öl, Erdgas, Elektrizität usw.); - Energieaufwand für Heizung, Klimatisierung, Beleuchtung usw.; - Parameter, die sich auf den Energieaufwand auswirken (Belegungsgrad, Betriebsstunden, Aussenklima, Nutzerprofile usw.). Die Anwendung der GA-Datenzuordnung für a), b), c), d) und e) muss bestimmt werden. Die Organisation sollte überprüfen, ob das GA-System dazu verwendet werden kann, die rechtlichen Verpflichtungen und andere Anforderungen im Hinblick auf EMS in Gebäuden zu unterstützen, z. B. Zusammenstellung rechtlich vorgeschriebener Aufzeichnungen zum Energieverbrauch, zu den Raumbedingungen usw. Die Organisation bestimmt strategische und operative Ziele und Programme für das GA-System, die im Einklang mit der Energiepolitik und den wesentlichen Energieaspekten des Gebäudes stehen, z. B.: - Erreichung von Energieeinsparzielen durch Einsatz des GA-Systems; - Einsatz des GA-Systems als Mittel zur Unterstützung des EMS bei der Erreichung und Aufrechterhaltung der strategischen und operativen Ziele; - Anwendung von Messkriterien des GA-Systems auf die Energieziele, sodass der Fortschritt beim Erreichen einer verbesserten Energieeffizienz des Gebäudes messbar ist; - Hochstufung und Anpassung des GA-Systems im Zuge eines Umbaus, einer Modernisierung, einer Nutzungsänderung usw.; 97

98 men für ihre Erreichung versehen sein. Bei der Festlegung operativer Ziele muss die Organisation sowohl die wesentlichen Energieaspekte als auch ihre technologischen Optionen sowie finanzielle, betriebliche und geschäftliche Randbedingungen betrachten, ebenso wie rechtliche Verpflichtungen und die Sicht interessierter Kreise. Die Organisation muss Energiemanagementprogramme ausarbeiten und aufrechterhalten, die Folgendes beinhalten müssen: a) Festlegung der Verantwortlichkeit; b) die Mittel und den Zeitrahmen für das Erreichen der einzelnen operativen Ziele. Die strategischen und operativen Energieziele sowie Energieprogramme müssen dokumentiert sein und in vorgegebenen Zeitintervallen aktualisiert werden. - laufendes Upgrade des GA-Programms zur Widerspiegelung organisationsbezogener Veränderungen (z. B. veränderte Betriebszeiten, Nutzungszeiten, Belegung, Raumbedingungen usw.); - ständige Anpassung und Optimierung der Funktionen und des Programms des GA-Systems zur Energieeinsparung usw.; - kontinuierliche Überprüfung der Gebäudeleistung. E Verwirklichung und Betrieb E.4.1 E Ressourcen, Aufgaben, Verantwortlichkeit und Befugnis Das Top-Management muss die Verfügbarkeit der benötigten Ressourcen für die Einführung, Verwirklichung, Aufrechterhaltung und Verbesserung des Energiemanagementsystems sicherstellen. Die Ressourcen umfassen das erforderliche Personal, spezielle Fähigkeiten sowie technische und finanzielle Mittel. Aufgaben, Verantwortlichkeiten und Befugnisse müssen festgelegt, dokumentiert und kommuniziert werden, um ein wirkungsvolles Energiemanagement zu erleichtern. Das Top-Management der Organisation muss einen Management-Vertreter benennen, welcher ungeachtet anderer Verantwortlichkeiten festgelegte Aufgaben, Verantwortlichkeiten und Befugnisse haben muss, um: a) sicherzustellen, dass ein Energiemanagementsystem in Übereinstimmung mit dieser Norm eingeführt und verwirklicht ist und aufrechterhalten wird; b) über die Leistung des Energiemanagementsystems an das Top-Management zu dessen Bewertung, einschliesslich Empfehlungen für Verbesserungen, zu berichten Bewusstsein, Schulung und Fähigkeit Die gemäss benannte Person muss über eine hinreichende Qualifikation und Kompetenz bezüglich Energie und Verbesserung der Energieeffizienz verfügen. Die Organisation muss sicherstellen, dass ihre Mitarbeiter und alle Personen, die in ihrem Namen arbeiten, Kenntnis haben über: a) die Energiepolitik und die Energiemanagementprogramme der Organisation; b) die Anforderungen des Energiemanagementsystems einschliesslich der Aktivitäten der Organisation zur Kontrolle der Energienutzung und Verbesserung der energetischen Leistung; Die Organisation bestimmt die Funktionen, Aufgaben, Rollen und Verantwortlichkeiten sowie die Prioritäten bei der Verwendung des GA-Systems zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden als Teil des EMS, einschliesslich: - Technologien, Funktionen, Ressourcen und Prioritäten von GA-Anwendungen; - Ressourcen, Aufgaben, Befugnisse und Verantwortlichkeit des Personals auf allen GA-bezogenen Organisationsebenen; - GA-Anwendungen zur Unterstützung der Berichterstattung an das Top-Management zwecks Bewertung usw. Die Organisation stellt sicher, dass das für das GA-System verantwortliche Personal angemessen geschult und fortgebildet und auf dem jeweils aktuellen Kenntnisstand ist. Speziell bedeutet dies, dass das Personal über die aktuellste Funktionalität, den Betrieb und die Energieeinsparoptionen des GA-Systems unterrichtet ist. Daher identifiziert und bestimmt die Organisation Folgendes: - GA-spezifische Anforderungen an Bewusstsein, Kenntnisse, Verständnis, Fähigkeiten, z. B.: - Energieeinspaarfunktionen und -programme; - Betriebs- und Instandhaltungsverfahren

99 E.4.3 E.4.4 c) den tatsächlichen oder potenziellen bedeutenden Einfluss ihrer Tätigkeit auf den Energieverbrauch, und inwieweit ihre Tätigkeit und ihr Verhalten zur Erreichung strategischer und operativer Energieziele beiträgt; d) ihre Aufgaben und Verantwortlichkeiten bei der Erfüllung der Anforderungen des Energiemanagementsystems; e) die Vorteile einer verbesserten Energieeffizienz. Personal, welches Aufgaben ausführt, die einen wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch haben können, muss aufgrund einer angemessenen Ausbildung, Schulung und/oder Erfahrung hinreichend befähigt sein. Es liegt in der Verantwortung der Organisation, dafür zu sorgen, dass dieses Personal hinreichend befähigt ist und bleibt. Die Organisation muss die im Zusammenhang mit der Kontrolle ihrer wesentlichen Energieaspekte und dem Betrieb ihres Energiemanagementsystems erforderlichen Schulungsmassnahmen festlegen. Die Organisation muss ausserdem sicherstellen, dass das Management auf allen Ebenen im Bereich des Energiemanagements informiert und hinreichend geschult ist, um zweckdienliche strategische und operative Ziele festzulegen sowie geeignete Hilfsmittel und Methoden für das Energiemanagement auszuwählen Kommunikation Die Organisation muss intern über ihre energetische Leistung und ihr Energiemanagementsystem kommunizieren. Damit ist sicherzustellen, dass alle Personen, die für die Organisation oder in deren Namen tätig sind, aktiv am Energiemanagement und der Verbesserung der energetischen Leistung teilnehmen können. Die Organisation muss entscheiden, ob sie über ihr Energiemanagementsystem und ihre energetische Leistung extern kommunizieren will. Wenn die Entscheidung zugunsten einer externen Kommunikation fällt, muss die Organisation einen Plan für die externe Kommunikation einführen, verwirklichen und dokumentieren Dokumentation des Energiemanagementsystems Die Organisation muss Informationen in Papier- oder elektronischer Form einführen, verwirklichen und aufrechterhalten für: a) die Beschreibung der Kernelemente des Energiemanagementsystems und deren Zusammenspiel; b) die Ermittlung des Standorts der relevanten Dokumentation einschliesslich der technischen Dokumentation. - Anpassungs- und Optimierungsverfahren; - kontinuierliche Überprüfung der Leistung usw. - die angemessene Ausgewogenheit von Ausbildung, Schulung, Erfahrung usw. zur Erfüllung und Aufrechterhaltung der GA-spezifischen Anforderungen und deren Weiterentwicklung im Hinblick auf Bewusstsein, Kenntnisse, Verständnis und Fähigkeiten; - Überprüfung des Schulungsprogramms für das GA-System, um sicherzustellen, dass das für das GA-System verantwortliche Personal über die notwendige Kompetenz für die Aufgaben des GA-Systems bei der Unterstützung des EMS zur Verbesserung der Energieeffizienz des Gebäudes verfügt. Die Organisation zieht GA-Optionen für die Erfüllung und Aufrechterhaltung der Kommunikationsanforderungen im Rahmen eines EMS für Gebäude in Betracht. Daher legt die Organisation Folgendes fest: - ob eine Kommunikation der relevanten Daten in Bezug auf Aspekte der Energieeffizienz, Kosten, Einsparungen usw. für Gebäude erfolgen soll; - Vorbereitung der Daten (Anonymisierung, Standardisierung, Benchmarking); - Regeln für den Informationsfluss der relevanten Daten auf allen Ebenen innerhalb der Organisation; - Regeln für den Fluss der relevanten Informationen an externe Personen, Organisationen usw., wenn eine externe Kommunikation beschlossen wird. Die Organisation zieht die Unterstützung durch GA- Optionen in Betracht, um die Dokumentationsanforderungen an EMS für Gebäude zu erfüllen und aufrechtzuerhalten. Daher legt die Organisation Folgendes fest: - Entwicklung eines GA-Systems als Dokumentationssystem des Gebäudes für das EMS; - automatisiertes Protokollieren, Archivieren, Speichern, Schützen und Nachweisen aller relevanten Daten zum Gebäudebetrieb; - Energieeffizienzdaten (z. B. Leistungskennzahlen (KPI), Energieeffizienzindikatoren (EPI), EPI = kwh/m2 usw.); - Beurteilungszeitraum, Messhäufigkeit, Plausibilitätsprüfung, Vergleichpräzision, Wiederbeschaffungswert, Änderungsmanagement. 99

100 E.4.5 E Lenkung von Dokumenten Die Organisation muss Aufzeichnungen und andere Dokumente kontrollieren, um sicherzustellen, dass: a) sie rückverfolgbar und auffindbar sind; b) sie regelmässig überprüft und bei Bedarf überarbeitet werden; c) die aktuellen Versionen an allen relevanten Standorten verfügbar sind; d) die Dokumente so aufbewahrt und erhalten werden, dass sie leicht zugänglich sind und gegen Beschädigung, Verlust oder Zerstörung geschützt sind; ihre Aufbewahrungszeit ist festzulegen und zu dokumentieren; e) überholte Dokumente aus rechtlichen Gründen oder zum Zweck der Sicherung von Kenntnissen aufbewahrt oder gegebenenfalls entfernt werden Ablauflenkung Die Organisation muss die Abläufe ermitteln und planen, die im Zusammenhang mit den wesentlichen Energieaspekten stehen und welche die Übereinstimmung mit der Energiepolitik sowie den strategischen und operativen Zielen sicherstellen. Dies beinhaltet: a) die Vermeidung von Situationen, die zu einer Abweichung von der Energiepolitik, strategischen oder operativen Energiezielen führen kann; b) die Festlegung von Kriterien für den Betrieb und die Instandhaltung von Anlagen, Einrichtungen und Gebäuden; c) energetische Betrachtungen bei Beschaffung und Kauf von Einrichtungen, Ausgangsmaterialien und Dienstleistungen; bei der Beschaffung Energie verbrauchender Einrichtungen, die einen wesentlichen Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch haben, sollte die Organisation die Lieferanten darüber informieren, dass die Bewertung des Beschaffungsvorgangs teilweise auf der Energieeffizienz beruht; d) die Bewertung des Energieverbrauchs bei der Auslegung, Veränderung oder Instandsetzung jeglicher Wirtschaftsgüter, einschliesslich Gebäuden, die das Potenzial aufweisen, den Energieverbrauch wesentlich zu beeinflussen; e) eine angemessene diesbezügliche Kommunikation gegenüber dem Personal und im Namen der Organisation handelnden Personen sowie anderen relevanten Kreisen. Die Organisation zieht GA-Optionen zur Lenkung ihrer EMS-Dokumentation für Gebäude in Betracht und identifiziert diese Optionen. Daher bestimmt die Organisation die Erfassung und Verteilung aller EMS-Spezifikationen und dokumentierten Nachweise für die Gebäude wie folgt: - die Dokumente sind in elektronischer Form verfügbar; - der Urheber des Dokuments ist feststellbar; - der Status des Dokuments ist eindeutig gekennzeichnet (z. B. aktuelle Fassung, nicht mehr zutreffend usw.); - Entwicklung der zweckdienstlichsten Art und Weise der Bereitstellung der Dokumente für Mitarbeiter, die von diesen Kenntnis haben müssen. Die Organisation zieht unterstützende GA-Optionen für die Erfüllung und Aufrechterhalt der auf die Ablauflenkung bezogenen Anforderungen an das EMS in Betracht. Daher legt die Organisation strategische und operative Energieziele für Gebäude fest: - Wartungskriterien (z. B. Intervalle, Betriebsstunden usw.) im Rahmen der Instandhaltung des GA-Systems; - Gebäudeanlagen, Installationen, Einrichtungen usw. werden ständig angepasst und optimiert, um den aktuellen betriebs- und organisationsbezogenen Profilen und Bedarfen zu entsprechen; - Verpflichtung zur Implementierung und Beschaffung (Neuerwerb oder Ersatz) von ausschliesslich energieeffizienten GA-Einrichtungen und zertifizierten Produkten, soweit verfügbar; - GA-Verfahren zur Aufzeichnung und Analyse des Energieverbrauchs (vorher/nachher) bei Modernisierung usw. von Gebäuden und/oder Gebäudeeinrichtungen und anlagen, Geräten usw. - GA-Kommunikation zu Betrieb, Instandhaltung usw. des Gebäudes. E Überprüfung E Überwachung und Messung Die Organisation muss die Anforderungen an Messung, Überwachung und die Zielsetzung ihrer Energiemanagementprogramme aufstellen und beschreiben. Es muss ein Plan für Energiemessungen festgelegt und verwirklicht werden. Die Organisation muss die wesent- Die Organisation zieht geeignete Multiplex-GA- Optionen in Betracht, um die Anforderungen an das EMS im Gebäude in Bezug auf Überwachung und Messung zu erfüllen und aufrechtzuerhalten und legt Folgendes fest: - einen geeigneten Plan für Energiemessungen

101 E.5.2 E.5.3 lichen Energieverbräuche sowie die damit verbundenen Energiefaktoren in festgelegten Zeitabständen messen, überwachen und aufzeichnen. Die Organisation muss sicherstellen, dass die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Mess- und Überwachungseinrichtungen der jeweiligen Aufgabe angemessen ist. Entsprechende Aufzeichnungen müssen vorgehalten werden. Die Organisation muss für jeden praktikablen Fall die Beziehung zwischen Energieverbrauch und den damit verbundenen Energiefaktoren festlegen und in festgelegten Zeitabständen den tatsächlichen Energieverbrauch gegenüber dem erwarteten bewerten. Die Organisation muss Aufzeichnungen über alle wesentlichen ungeplanten Abweichungen vom erwarteten Energieverbrauch, einschliesslich der Gründe und Abhilfemassnahmen, vorhalten. Die Beziehungen zwischen Energieverbrauch und Energiefaktoren muss in festgelegten Zeitabständen überprüft und bei Bedarf überarbeitet werden. Wann immer möglich, muss die Organisation die Indikatoren ihrer energetischen Leistung mit ähnlichen internen oder externen Organisationen oder Konstellationen vergleichen Bewertung der Einhaltung von Rechtsvorschriften Entsprechend ihrer Verpflichtung zur Einhaltung von Rechtsvorschriften muss die Organisation die Einhaltung rechtlicher Bestimmungen und anderer eingegangener Verpflichtungen regelmässig bewerten, soweit diese im Anwendungsbereich dieser Norm von Bedeutung sind. Die Organisation muss Aufzeichnungen über die Ergebnisse ihrer regelmässigen Bewertungen aufbewahren Nichtkonformität, Korrektur- und Vorbeugungsmassnahmen Die Organisation muss Nichtkonformitäten ermitteln und behandeln, indem sie in angemessener Weise und innerhalb einer festgelegten Frist Korrektur- und Vorbeugungsmassnahmen ergreift. Die Organisation muss jegliche relevante Dokumentation in Übereinstimmung mit gesetzlichen und/oder dokumentierten Fristen aufbewahren. ANMERKUNG: Es bleibt der Organisation überlassen, zu entscheiden, in welcher Weise bei Nichtkonformität Massnahmen ergriffen werden. Dies beinhaltet Kriterien um festzustellen, bei welcher Art der Nichtkonformität überhaupt Massnahmen notwendig sind. basierend auf dem GA-System, mit einem Energiedatenhaltungssystems zur Speicherung aller Arten von Energiedaten. Das System sollte in regelmässigen Abständen eingegebene Daten (z. B. Messwerte alle 15 min, 30 min oder 60 min usw.) und Zählerablesewerte sowie energiebezogene Faktoren (Betriebszeiten, Belegungsgrad usw.) enthalten; - Messprinzipien des GA-Systems, einschliesslich Kalibrierung zur Sicherstellung der Genauigkeit, eines hohen Grads an Verfügbarkeit und der Vergleichpräzision der Energiedaten und -datensätze; - GA-Aktivitäten (mehr oder weniger online und automatisiert) zur Messung und Überwachung, z. B.: - laufende Erfassung und Überwachung des signifikanten Energieaufwands und der betroffenen Energiefaktoren; - Zusammenfassung des signifikanten Energieverbrauchs in Form von Schlüsselzahlen; - Vergleich des tatsächlichen und erwarteten Energieverbrauchs usw.; - Eingreifen bei Abweichungen vom erwarteten Energieverbrauch; - Erfassung aller signifikanten Abweichungen vom erwarteten Energieverbrauch zusammen mit den Gründen dafür (falls ermittelt) sowie den entsprechenden Massnahmen; GA-Methoden zur Standardisierung und Anonymisierung von Daten (zum Beispiel Energieeffizienzindikatoren usw.) und für Benchmarking (extern und intern). Die Organisation überprüft, ob das GA-System in der Lage ist, die Anforderungen an EMS für Gebäude in Bezug auf die Bewertung der Einhaltung von Rechtsvorschriften zu unterstützen, z. B.: - die Organisation überwacht die Einhaltung rechtlicher Bestimmungen und anderer Anforderungen im Zusammenhang mit dem EMS. Es werden relevante Aufzeichnungen zum GA-System geführt, die die Einhaltung eingegangener Verpflichtungen in Bezug auf den signifikanten Energieverbrauch dokumentieren. Die Organisation zieht GA-Optionen in Betracht, um die Anforderungen des EMS für Gebäude in Bezug auf Nichtkonformität, Korrektur- und Vorbeugungsmassnahmen zu erfüllen und aufrechtzuerhalten und legt Folgendes fest: - automatisierte GA-Anwendungen: - Überwachung, Analyse und Signalisierung einer Nichtkonformität mit den Energieeinsparzielen usw.; - Identifizierung der Ursache für die Nichtkonformität; - Einleiten geeigneter Korrekturmassnahmen; - Einleiten der erforderlichen Massnahmen, um einem erneuten Auftreten der Nichtkonformität vorzubeugen; - GA-Anwendungen, die Folgendes unterstützen: - Änderung dokumentierter Verfahrensweisen, um 101

102 E.5.4 E Lenkung von Aufzeichnungen Die Organisation muss im notwendigen Umfang Aufzeichnungen zum Nachweis der Übereinstimmung mit den Anforderungen des Energiemanagementsystems sowie dieser Norm erstellen, einführen und pflegen. Diese Aufzeichnungen müssen Aufschluss über die erreichte Leistung und die Wirksamkeit des Energiemanagementsystems geben. Die Organisation muss die für das Management der Aufzeichnungen notwendigen Kontrollmechanismen festlegen. Die Aufzeichnungen müssen für einen festgelegten Aufbewahrungszeitraum lesbar, identifizierbar und bezüglich der relevanten Aktivität, des Produktes oder der Dienstleistung rückverfolgbar sein und bleiben Interne Auditierung des Energiemanagementsystems Die Organisation muss in festgelegten Zeitabständen interne Audits des Energiemanagementsystems durchführen, um sicherzustellen, dass dieses: a) sich im Einklang mit der Energiepolitik, strategischen und operativen Zielen, dem Energiemanagementprogramm sowie allen weiteren Anforderungen dieser Norm befindet; b) alle gesetzlichen und anderen durch die Organisation eingegangenen Verpflichtungen beachtet; c) wirksam eingeführt ist und aufrechterhalten wird. Es ist ein Ablaufplan für das Audit zu erstellen, der die Bedeutung der zu auditierenden Bereiche des Managementsystems ebenso berücksichtigt wie die Ergebnisse früherer Audits. Die Auswahl der Auditoren und die Durchführung des Audits müssen die Objektivität und Unparteilichkeit des Auditprozesses sicherstellen. Das für den zu auditierenden Bereich verantwortliche Management muss sicherstellen, dass Massnahmen zur Beseitigung festgestellter Nichtkonformitäten und deren Ursachen ohne ungebührliche Verzögerung ergriffen werden. Die Überprüfung der ergriffenen Mass- sicherzustellen, dass diese mit neuen Initiativen oder Massnahmen übereinstimmen; - Identifizieren der für die Aufzeichnung von Nichtkonformitäten verantwortlichen Partei und wie diese Aufzeichnung zu erfolgen hat; - Sicherstellen, dass Korrektur- und Vorbeugungsmassnahmen eingeleitet wurden; Speichern der relevanten Daten über die rechtlich vorgeschriebenen und/oder dokumentierten Zeiträume. Die Organisation zieht GA-Optionen in Betracht, um die Anforderungen des EMS für Gebäude im Hinblick auf die Lenkung von Aufzeichnungen zu erfüllen und aufrechtzuerhalten und legt Folgendes fest: - Aufzeichnungen des GA-Systems in elektronischer Form zu signifikantem Energieverbrauch, Energieeffizienzindikatoren, Wirksamkeit der Energieeinsparmassnahmen, Vorher/Nachher- Vergleiche usw.; - Aufzeichnungen des GA-Systems in elektronischer Form zu wichtigen Nachrichten (z. B. Fehler, Betriebsstatus, Instandhaltung, Überschreitung von Grenzwerten usw.) der Geräte mit energiebezogenen Auswirkungen, Einrichtungen, Anlangen usw.; - Instandhaltungsprogramm des GA-Systems mit geplanter Inspektion und Wartung der Geräte mit energiebezogenen Auswirkungen, Einrichtungen, Anlangen, usw.; - Anforderungen des GA-Systems, die sicherstellen, dass die Aufzeichnungen lesbar, identifizierbar, rückverfolgbar und leicht abrufbar sind. Die Organisation überprüft, inwiefern das GA-System die Anforderungen des EMS für Gebäude im Hinblick auf die interne Auditierung unterstützen kann, z. B.: - das GA-System bietet wirksame und effiziente Programme, Prozesse und System für das Energiemanagement: - Möglichkeiten zur ständigen Verbesserung der Fähigkeiten von Prozessen und Systemen; - Datenbereitstellung zur Anwendung wirksamer und effizienter statistischer Techniken; - eine geeignete informationstechnische Plattform zur Unterstützung der Auditierungsaktivitäten.

103 nahmen sowie ein Bericht über die Ergebnisse dieser Überprüfung müssen Bestandteil der Folgeaktivitäten sein. Interne Audits des Energiemanagementsystems werden entweder durch die Organisation selbst oder auf deren Anforderung für interne Zwecke durchgeführt und können als Basis für eine Selbsterklärung über die Beachtung des Managementsystems dienen. Die Ergebnisse von Audits sind zu dokumentieren und an das Top-Management zu berichten. E Überprüfung des Energiemanagementsystems durch das Top-Management E.6.1 E.6.2 E Allgemeines Das Top-Management muss das Energiemanagementsystem der Organisation in festgelegten Zeitabständen überprüfen, um sicherzustellen, dass dieses weiterhin geeignet, hinreichend und wirksam ist. Aufzeichnungen über die Management-Reviews sind vorzuhalten Eingangsparameter für das Management Review Die Eingangsgrössen für das Management-Review müssen Folgendes enthalten: a) Folgeaktivitäten aus früheren Management-Reviews; b) Überprüfung der Energieaspekte und der Energiepolitik; c) Bewertung der Übereinstimmung mit gesetzlichen Bestimmungen sowie Änderungen gesetzlicher Bestimmungen und anderer durch die Organisation eingegangener Verpflichtungen; d) das Ausmass der Erreichung operativer und strategischer Ziele; e) Ergebnisse von Energiemanagementsystem-Audits; d) Stand von Korrektur- und Vorbeugungsmassnahmen; g) die energetische Gesamtleistung der Organisation; h) geplanten Energieverbrauch für die folgende Periode; i) Empfehlungen für Verbesserungen Ergebnisse des Management-Reviews Die Ergebnisse des Management-Reviews müssen alle Entscheidungen und Massnahmen enthalten bezüglich: a) der Verbesserung der energetischen Leistung der Organisation seit der letzten Überprüfung; b) Änderungen der Energiepolitik; c) Änderungen strategischer und operativer Ziele sowie anderer Elemente des Energiemanagementsystems in Übereinstimmung mit der Verpflichtung zur kontinuierlichen Verbesserung; d) der Bereitstellung von Ressourcen. Die Organisation überprüft, inwiefern das GA-System das Top-Management bei der Überprüfung des EMS für Gebäude unterstützen kann. Für die Eingangsparameter für das Management Review: - das GA-System bietet die Eingangsparameter für den EMS-Teil für Gebäude, da es sich auf Systemfähigkeiten, Einhaltung der Energiepolitik und die Erreichung der Energieziele bezieht; - das GA-System bietet einen Assistenten für die Überprüfung der Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes und anderer energiebezogener Faktoren. Aktivitäten, die aus den Ergebnissen des Management-Reviews resultieren: - Anpassung und Verbesserung des GA-Systems und seiner Organisation aufgrund der gebäudebezogenen Ergebnisse des Management Reviews. 103

104 5 eu.bac-zertifizierung 5.1 Ziel und Zweck von eu.bac EU-Richtlinien und nationale Bestimmungen verlangen einen Nachweis über den Energieverbrauch und die Energieeffizienz von Gebäuden, der durch Prüfung und Zertifizierungen erbracht wird. Dadurch soll die Zielsetzung der EU von einer 20-prozentigen Reduktion des Energieverbrauchs bis 2020 abgesichert werden. Aufgrund einer Initiative von Siemens haben führende Unternehmen, die im Bereich der Haus- und Gebäudeautomation international tätig sind, im 2003 die European Building Automation and Controls Association (eu.bac) gegründet. Inzwischen repräsentieren die Mitglieder von eu.bac ca. 95% des europäischen Marktes. ( Zielsetzung Ein europäisches Qualitätssicherungssystem für die Komponenten der Gebäudeautomation aufzubauen, das die Energieeffizienz von Gebäuden wesentlich verbessert. Ein rechtlich verbindliches Regelwerk für das Energiespar-Contracting bei Gebäuden aufzustellen, das auf Komponenten und Systemen zurückgreift, die von eu.bac Cert zertifiziert wurden. Produktzertifizierung Eine einheitliche, europaweit gültige Zertifizierung ist entscheidend, damit die EBPD ihre Wirksamkeit zur anspruchsvollen Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden entfalten kann. Eine Vielzahl von nationalen Zertifizierungssystemen würde die Umsetzung der EBPD ernsthaft gefährden. Aus dieser Erkenntnis heraus hat der Europäische Verband der Hersteller von Gebäudeautomation eu.bac die Federführung bei der Zertifizierung von Produkten übernommen. Das eu.bac Zertifizierungs-Verfahren basiert auf europäischen Standards. Es umfasst Zertifizierungsregeln, akkreditierte Prüflabors zur Prüfung der Leistung der Produkte, Werkskontrollen und die Zulassung durch anerkannte Zertifizierungsstellen. Dazu kooperiert eu.bac mit den europäischen Zertifizierungsstellen Intertek (ehm. ASTA BEAB) in Grossbritannien, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) in Frankreich und WSPCert in Deutschland. Diese sind vom International Accreditation Forum (IAF) zugelassen und arbeiten gemäss EN Für die Produkttests hat eu.bac anerkannte Testlabors wie BSRIA in England, CSTB-Lab in Frankreich und WSPLab in Deutschland autorisiert. Als erste Geräte sind im September 2007 einige Einzelraumregler zertifiziert worden. Im Weiteren erfolgt schrittweise die Freigabe von unterschiedlichen Anwendungen (z.b. Warmwasserradiatoren-Heizung, Kühldecken). In Vorbereitung ist die Zertifizierung von Feldgeräten wie Temperaturfühler, Ventile, Antriebe und auch von Aussentemperatur geführten Heizungsreglern. Die aktuelle Liste der zertifizierten Geräte ist unter einsehbar. Zertifizierungs- Dokumente Die Zertifizierung eines Produktes wird mit folgenden Dokumenten offiziell bestätigt: Licence (Lizenz) Test Report Summary (Test-Ergebnis) 104

105 Lizenz Das Lizenzdokument bestätigt, dass der Lizenznehmer (z.b. Siemens) das eu.bac Cert-Zeichen für das bestätigte Produkt und Applikation veröffentlichen darf. Jedes zertifizierte Produkt/Applikation erhält eine eigene Lizenznummer (z.b ) und einen Vermerk, wann die Lizenz ablaufen wird, resp. durch eine Wiederholung der Tests erneuert werden muss. Voraussetzungen zum Erlangen einer Lizenz von eu.bac Cert 1. Inspektion des Herstellerwerks durch eu.bac Zertifizierungskörper zur: Verifizierung des Qualitäts-Managementsystems (ISO EN 9001) der Produktionsanlagen für die betreffende Produktlinie Prüfung der relevanten Aspekte des Qualitätsplans einschliesslich der Prüfeinrichtungen zur Sicherstellung der Übereinstimmung der Produkte mit den relevanten EN Normen 2. Produktprüfung anhand der Energieeffizienz-Kriterien von EN Normen: Im Fall Einzelraumregler EN 15500: Genauigkeit der Temperaturregelung während 3 unterschiedlichen Lastbedingungen SW KB SW RV Verschiebung durch Nutzer ARSW KB RV RV ARSW RG h RV t t 105

106 KB SW RV ARSW RG h Raumtemperatur Komfortbereich Sollwert Regelungsvariation Abweichung vom Regelungssollwert Regelungsgenauigkeit Heizen (CA) Die Abweichung vom Regelungssollwert wird vom Nutzer durch Verschiebung des Sollwertes eingestellt. Infolgedessen ist die mittlere Raumtemperatur um RV höher als vom Nutzer gewünscht und hinsichtlich des Energieverbrauchs ist RV Bestandteil der Regelungsgenauigkeit RG h. Test-Ergebnis Zu jedem Lizenzdokument erstellt das von eu.bac akkreditierte Testlabor einen Testreport. Die für die Produktverwendung relevanten Testinformationen sind im Test Report Summary zusammengefasst. Da im Beispiel von Einzelraumregler der Regelkreis getestet wird (Regelgenauigkeit), werden im Report insbesondere auch die wesentlichen Charakteristiken der Feldkomponenten festgehalten. So z.b. für den Temperaturfühler das Fühlerelement und seine Zeitkonstante und für das Ventil die Antriebsart und seine Kennlinie. In diesem Report wird letztlich das Testergebnis dokumentiert; im Falle des Einzelraumreglers wird der gemessene Wert der Regelgenauigkeit (CA) für Heizen und Kühlen ausgewiesen. 106

107 5.2 Kundennutzen von eu.bac Cert eu.bac Cert gewährleistet dem Produktverwender ein hohes Mass an Energieeffizienz sowie Qualität der Produkte wie in den entsprechenden EN / ISO Standards und Europäischen Richtlinien festgelegt ist. Die Energieeffizienz kann im Fall des Einzelraumreglers wie folgt ausgewiesen werden: Auswirkungen auf Energieeinsparungen Wie erwähnt, wird beim Einzelraumregler die Regelgenauigkeit gemessen und mit dem Zertifikat bestätigt. Die Regelgenauigkeit hat eine unmittelbare Auswirkung auf das Verhalten des Raumbenutzers. Je schlechter die Regelgenauigkeit ist, umso eher ist der Raumbenutzer infolge der schlechteren Behaglichkeit motiviert, den Raumsollwert zu verstellen. Die nachfolgende Grafik zeigt, wie viel Energie (in %) ein Regler mit einer Regelgenauigkeit von 0.2 K gegenüber einem Regler mit einer Regelgenauigkeit von 1.4 K einspart. Dazu folgender Hinweis: Eu.bac hat die in der EN15500 geforderte minimale Regelgenauigkeit von 2 K auf 1.4 K reduziert. Quelle: Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB)", Frankreich Mit den ersten zertifizierten Einzelraumreglern von Siemens wurden äusserst gute Werte erreicht. So z.b. für Desigo RXC21 / Fancoil mit motorischen Antrieben für Heizen 0.2 K und Kühlen 0.1 K. Einfluss des Stellantriebs auf die Energieeinsparungen Die Charakteristiken (Zeitkonstanten, Verstellverhalten, Kennlinien usw.) der Feldgeräte hat bekannterweise einen direkten Einfluss auf die Regelgenauigkeit. Wir erreichen also mit dem gleichen Einzelraumregler und dem gleichen Temperaturfühler aber unterschiedlichen Ventilantrieben (motorisch, thermisch stetig, thermisch on/off) unterschiedliche Werte für die Regelgüte und damit unterschiedliche Energieersparnisse. Auf der anderen Seite bedingen die unterschiedlich ausgerüsteten Regelkreise auch Differenzen bei den Regelkreiskosten. 107

108 Die nachfolgende Grafik zeigt, dass sich die höheren Investitionen von motorisch angetriebenen Ventilen gegenüber denjenigen von thermisch angetriebenen Ventilen lohnen (im Vergleich mit der vorangehenden Grafik, Kurve natural gas heating H3 / Südfrankreich): die Amortisationszeit der Investition ist kürzer danach sind die Betriebskosten infolge grösserer Energieeinsparung tiefer mit der Energieeinsparung sinkt auch die Umweltbelastung Vergleich mit der vorangehenden Grafik, Kurve natural gas heating H3 (Südfrankreich) Die untenstehende Tabelle veranschaulicht die Amortisation eines Desigo RX Regelkreises mit motorischen Antrieben im Vergleich zu thermischen (24V) Antrieben. Rahmenbedingungen für obenstehende Tabelle: Bürofläche [m 2 ]: Büro gross 100; Büro klein 30 Energiekennzahl Heizen [kwh/m 2 ]: Altbau 200; Durchschnitt 100, Neubau 50 Energiepreise [ /kwh]: Heizöl 0.08; Erdgas 0.06: Elektrizität 0.09 Energieeinsparung: 5% (Motorischer zu thermischem Antrieb) Kalkulationszinssatz: 5% Investitionsmehrkosten: Büro gross, 3 Fan Coil, 6 Antriebe Büro gross, 1 Fan Coil, 2 Antriebe Büro klein, 1 Fan Coil, 2 Antriebe 108

109 6 Energieeffizienz von Siemens 6.1 Produkte und Systeme Siemens bietet Gebäudeautomations-Systeme und -Produkte an, mit denen eine hohe Energieeffizienz gemäss SN EN bzw. SIA erreicht werden kann oder eine zertifizierte Qualität gemäss eu.bac Cert gewährleistet ist. Mit dem Siemens Gebäude- resp. Homeautomationssystem (Desigo, Synco, Synco living) können die Forderungen der Energieeffizienzklasse A nach SN EN bzw. SIA erfüllt werden Desigo Desigo Insight Komplexes einfach darstellen Die Vorgänge auf der Benutzeroberfläche eines Gebäudeautomationssystems sind sehr komplex: übersichtliche, grafische Darstellungen sind gefragt. Ebenso eine einfache, plausible Bedienung. Desigo Insight stellt Komplexes einfach dar. Flexibles Alarmmanagement Desigo Insight dient dem zentralen Erfassen, Bearbeiten und Auswerten von Alarmen sämtlicher integrierter Systeme. Das leistungsfähige Alarm-Routing erlaubt betriebsabhängige Alarmweiterleitung über SMS, Fax, oder Pager unabhängig davon, wo ihre Bediener sich befinden und unabhängig davon, ob die Managementstation besetzt ist. Wirtschaftlicher Einsatz In Desigo lassen sich Energieverbrauchszähler der verschiedensten gebäudetechnischen Anlagen integrieren. Das Gebäudeautomationssystem registriert laufend die entsprechenden Daten. Damit können Verbrauchswerte mit Zielwerten (Budgets) verglichen werden. Zielgerichtete Optimierung Voll integrierte, historische und Echtzeitdatenverarbeitung erlauben eine schnelle und zielgerichtete Optimierung der Anlagen. Wer zusätzliche Funktionen zur Archivierung und Auswertung benötigt, dem stehen leistungsfähige Zusatzprogramme zur Verfügung. Kosten im Griff Die einheitliche, benutzergerechte Bedienung aller Gewerke im Gebäude erhöht die Transparenz, reduziert die Wartungskosten und erlaubt es, auch weniger qualifiziertes Personal einzusetzen. Auch ungeübte Personen wissen, was zu tun ist. Bewährtes Konzept Desigo Insight kann in jeder beliebigen Gebäudegrösse zum Einsatz kommen. Beginnend bei Kleinsystemen mit wenigen Datenpunkten reicht das An gebot bis zu Lösungen für grosse Gebäudekomplexe mit mehreren Tausend Datenpunkten. Ganz gleich ob Büro- oder Industriegebäude, Hotel oder Krankenhaus, Desigo Insight hält für jeden die passende Lösung bereit. Einfache Integration Der konsequente und gezielte Einsatz von Standardtechnologien und die integrierte SCADA-Software (Supervisory Control And Data Acquisition) sichern auch Systemen von Drittherstellern den problemlosen und kostengünstigen Anschluss an Desigo Insight über BACnet, OPC oder Web. Dies erlaubt eine homogene Bedienung aller Gewerke im Gebäude. Offene Schnittstellen Bei kundenspezifischen Anwendungen wie Facility Management oder Instandhaltungs- bzw. Wartungsmanagement lässt sich Desigo dank der verschiedenen Standardschnittstellen mit kleinstem Aufwand integrieren. Zusätzliche Vereinfachung: Daten aus Desigo Insight können durch Drag and Drop direkt in Anwendungen von MS Office übernommen und dort für weitere Auswertungen genutzt werden. 109

110 Standardisierte Technologie Die Desigo Insight-Managementstation beruht auf einem breiten Spektrum von Standardtechnologien wie ActiveX, DCOM, OLE und MS SQL-Server. Sie ist deshalb auch problemlos auf PC einsetzbar und findet in modernen Office- Umgebungen sofort Anschluss. Berichte schaffen Überblick Zum Erfassen von Alarm- und Störungszuständen, für Logbucheinträge und Anlagenzustände stehen Berichtsvorlagen zur Verfügung, die auch über das Web ausgewählt und gestartet werden können. Berichte können auch nach individuellen Bedürfnissen erstellt und ereignisorientiert gestartet werden. Highlights Flexibles Alarmmanagement Zielgerichtete Optimierung für höhere Wirtschaftlichkeit Ein System für jede Gebäudegrösse Standardisierte Technologien und offene Schnittstellen für einfache Integration Individuelle oder vordefinierte Berichte sorgen für Überblick Plant Viewer Praxisnahe Grafiken ermöglichen schnelle, zielgerichtete Systemüberwachung und -bedienung. Alarm Viewer Detaillierte Alarmübersicht über mehrere Gebäude. Zur raschen Fehlersuche und - beseitigung kann der Benutzer direkt zur entsprechenden Anlagengrafik gelangen. Time Scheduler Zentrale Programmierung aller zeitgesteuerten haustechnischen Funktionen einschliesslich Einzelraumregelung. Einfache Grafikbedienung von Wochen-, Urlaubs- und Ausnahmeprogrammen. Trend Viewer Historische und Echtzeitdatenverarbeitung erlauben eine schnelle und zielgerichtete Betriebsoptimierung. Object Viewer Erlaubt schnellen Zugriff auf sämtliche Objekte und Parameter im System und in den gebäudetechnischen Anlagen. Log Viewer Alle Ereignisse (Alarme, Systemmeldungen und Benutzeraktivitäten usw.) werden in chronologischer Reihenfolge aufgezeichnet und können jederzeit zur weiteren Analyse angezeigt werden. Report Viewer Bietet Berichte zur Anlagenbetriebsanalyse sowie zu Auswertungs- und Dokumentationszwecken. Energie Berichte Assistenten unterstützte Applikation liefert statistische Daten und Analysen für energieorientierte Daten: - Energieverbrauch - Energiekosten - Konsolidierte Energiekosten - CO2 Ausstoss - Jährlicher Wärmeverbrauch Heizgradtag bereinigt Eco Monitoring Bietet ein kontinuierliche Überwachung von Prozess und Verbrauchsdaten. - Aufzeigen von Energiespar Potentialen - Auswertungen, Analysen und Berichte - zeitnahes Eingreifen möglich, bevor hoher Energieverbrauch entsteht 110

111 Desigo PX Das Automationssystem Desigo PX wird für die Regelung, Steuerung und Überwachung von Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und anderen gebäudetechnischen Anlagen eingesetzt. Es besticht durch die einzigartige Skalierbarkeit von frei programmierbaren Automationsstationen, die abgestuften Bediengeräte sowie die hohe Systemoffenheit. Universell einsetzbar dank modularem Systemkonzept Durch sein modulares Systemkonzept passt sich Desigo PX den jeweiligen Anforderungen und Bedürfnissen optimal an. Auch in kleinen HLK-Anlagen lässt sich dadurch die DDC-Technik wirtschaftlich und kostengünstig einsetzen. Die Investitionskosten beschränken sich bei Neubauten wie bei Modernisierungen auf die wirklich benötigten Systemkomponenten. Dank dem innovativen Systemkonzept kann Desigo PX jederzeit und schrittweise zu einem Gebäudemanagementsystem ausgebaut werden. Familie von Automationsstationen Die PX Automationsstationen dienen der optimalen Steuerung, Regelung und Überwachung gebäudetechnischer Anlagen. Dabei werden sie von umfassenden Systemfunktionen wie Alarmierung, Zeitschaltprogrammen und Trenddatenspeicherung unterstützt. Langjährige Erfahrung Siemens ist weltweit führend in der Gebäudeautomation sowie in der HLK- Regel- und Steuertechnik. Unsere Entwicklungen basieren auf dem Expertenwissen und der langjährigen Erfahrung unserer Fachleute. Das Ergebnis ist ein zuverlässiges und benutzerfreundliches System Desigo. Highlights Universell einsetzbar dank modularem Systemkonzept BACnet-Kommunikation für maximale Offenheit Bedienung nach Mass Familie von Automationsstationen Langjährige Erfahrung in der Gebäudeautomation 111

112 Desigo Total Room Automation Neue Richtlinien zur Energieeinsparung, niedrigere Betriebskosten aber auch ein höherer Anspruch bezüglich Komfort und Design verlangen ein immer besseres Zusammenspiel der unterschiedlichen Gewerke. Mit den modularen Raumautomationsstationen PXC3 werden Beleuchtung, Beschattung und HLK zu einer Gesamtlösung zusammengefasst und direkt über BACnet/IP mit den PX-Automationsstationen der Primäranlagen und Desigo Insight verbunden. Über den Peripheriebus PL-Link lassen sich Feldgeräte wie Raumbediengeräte, Taster, Bewegungsmelder oder VVS-Regler ohne Engineering einbinden. Noch mehr Flexibilität ergibt sich durch den Anschluss von anwendungsspezifischen Modulen (RXM ) für Ventilatorkonvektoren (Fancoils). Mit der Unterstützung von KNX-, DALI- und EnOcean-Geräten wird der PXC3 zur perfekten Lösung im Raum. Die Kosten für die Erweiterung oder Umnutzung von Räumen sind ein wesentlicher Faktor im Lebenszyklus des Gebäudes. Eine flache Systemarchitektur und ein einheitliches Tool für alle Gebäudedisziplinen lassen Erweiterungen oder Änderungen schnell und einfach zu. Für Gebäude mit erhöhten Anforderungen, betreffend Funktionalität und Flexibilität ist das Total Room Automation-Sortiment (TRA) die erste Wahl. TRA kommt überall dort zum Einsatz, wo mehrere Disziplinen (HLK, Beleuchtung, Beschattung) in eine Gesamtlösung zusammengefasst werden. Es ist prädestiniert für energieoptimierte Lösungen (Klasse A nach SN EN bzw. SIA ) ohne Komforteinbusse. Die modularen PXC3 Raumautomationsstationen kommunizieren auf BACnet/IP, sind freiprogrammierbar, flexibel und verfügen über die integrierten Schnittstellen PL-Link und DALI. Mit Desigo TRA wird der Raumnutzer, dank innovativem Bedien- und Anzeigekonzept, aktiv in das Energiemanagement mit einbezogen. Die Energieeffizienzfunktion RoomOptiControl erkennt einen unnötigen Energieverbrauch und zeigt diesen durch einen Farbwechsel des Green Leaf-Symbols am Raumbediengerät an. Mit einem einfachen Druck auf das Symbol kehrt die Raumregelung ohne Komfortverlust in den energieoptimierten Betrieb zurück 112

113 Desigo RXC/RXB/RXL Desigo RX bietet Einzelraumkomfort in öffentlichen Gebäuden, Bürogebäuden, Schulen und Hotels in Abhängigkeit des Bedarfs. Dieses wirtschaftliche und benutzerfreundliche System steht für flexible Regelung jeglicher Art. Desigo RXC kann sowohl in bestehenden als auch in neuen Anlagen eingesetzt werden und gewährleistet optimale Energieeffizienz. Hohe Flexibilität dank Bus (LONWORKS / KNX) Technologie Durch die Anwendung von Bus-Technologie kann Desigo RX leicht in Gebäudeautomationssysteme integriert werden. Dies führt auch zu niedrigeren Installations- und Lebenszykluskosten, bietet umfassende Erweiterungsmöglichkeiten und Flexibilität zu tieferem Preis und verbessert die Energieeffizienz, da zahlreiche Gewerke kombiniert werden können. Komplettes Raumgerätesortiment Für eine direkte Bedienung und die Überwachung von Soll- und Istwerten in Einzelräumen steht ein umfassendes Sortiment an Raumgeräten zur Verfügung. Geräte für drahtlose Kommunikation und Raumgeräte für Unterputzmontage ergänzen das Produktsortiment. Flexible Raumnutzung Die Desigo RX-Regler sind auch hinsichtlich Planung und Inbetriebnahme sehr flexibel. Sollten sich Belegungspläne oder die Zuordnung von Räumen ändern, lassen sich Anpassungen schnell und einfach vornehmen ohne Verdrahtungsänderungen und ohne das Verlegen neuer Kabel. Bis 14% Energieeinsparung Zusammen mit den Raumgeräten garantieren die Desigo RX-Regler eine sehr genaue Raumtemperaturregelung und gewährleisten somit optimale Raumbedingungen verbunden mit Energieeinsparungen. Das eu.bac-zertifikat bestätigt den RX-Reglern aussergewöhnliche Regelgüte, zum Beispiel einen Regelgenauigkeits-Wert für Fan Coil von 0,1K. Mit RX lässt sich die BACS-Energieeffizienzklasse A gemäss SN EN bzw. SIA erreichen. Sollwerte für Heizen und Kühlen in Abhängigkeit der Belegung sowie intelligente Algorithmen und Betriebsarten usw. tragen ebenso dazu bei, den Energieverbrauch auf das Minimum zu reduzieren. Grosse Auswahl an Standardanwendungen Desigo RX bietet eine breite Auswahl an Standardanwendungen für Raumautomation, so z.b. für Fan Coils, Heizkörper, Kühldecken, VVS und integrierte Anwendungen für Beleuchtung und Jalousien. Integration in das Desigo-Gebäudeautomationssystem Desigo PX ermöglicht die Integration der RX-Regler in das Desigo-Gebäudeautomationssystem. Durch diese Möglichkeit werden zusätzliche Funktionen wie Zeitprogramme, Trending, Heiz-/Kühlbedarf, zentrale Überwachung der Sollwerte und vieles mehr zur Verfügung gestellt. Dies bedeutet, dass RX zu einem Bestandteil eines modularen und erweiterbaren kompletten Systems wird, das Wirtschaftlichkeit über viele Jahre sicherstellt. Highlights Vielseitig dank Bus (LONWORKS / KNX) Technologie Umfassendes Raumgerätesortiment Flexible Raumnutzung Einfache Montage und Instandhaltung Energieeffizienz zertifiziert nach eu.bac Grosse Auswahl an Standardanwendungen 113

114 6.1.2 Synco für mehr Komfort und Energieeffizienz Gebäude stellen je nach Grösse, Lebenszyklus, Betriebszeiten und Komfortansprüchen unterschiedliche Anforderungen an die HLK-Regelung. Synco lässt sich auf alle diese Anforderungen hin zuschneiden: Die Standardregler sind auf höchste Energieeffizienz und Zuverlässigkeit ausgelegt und bilden ein modular erweiterbares Sortiment. Dadurch können Sie eine kosten- und energieeffiziente HLK-Regelung sehr flexibel planen, einfach installieren und schnell in Betrieb nehmen ohne Programmieraufwand. Energieeinsparungen durch intelligente Gebäudeautomation Synco-Regler tauschen Energieinformationen über die KNX-Kommunikation miteinander aus, sodass nur Aggregate wie Heizkessel, Kältemaschinen oder Förderpumpen eingeschaltet werden, die für die Einhaltung des Komforts notwendig sind. Erprobte und vorprogrammierte Energiesparfunktionen in allen Synco-Reglern unterstützen den energieoptimalen Betrieb der Anlage im Sommer wie im Winter. Nutzer und Anlagenbetreiber haben einen grossen Einfluss auf den Energieverbrauch durch Ausschaltung der Anlage bei Nichtgebrauch, Anpassung der Raumtemperatur sowie des Zeitschaltprogramms an die effektiven Nutzzeiten. Die einfache Bedienung der Synco-Regler und -Raumgeräte unterstützt den Bediener bei der energieeffizienten Einstellung der gesamten HLK-Anlage. Umfassendes Sortiment Von einfacher Temperaturregelung bis zur kompletten Steuerung von HLK- Anlagen von der Regelung der Wärme und Kälteerzeugung über die Verteilung bis zur Einzelraumregelung: Synco bietet ein umfassendes Standardreglersortiment für alle Anwendungen. Die Synco-Regler kommunizieren über den KNX-Standardbus miteinander. Flexibel und erweiterbar für die Zukunft Synco unterstützt den gesamten Gebäudelebenszyklus. Auch bei Nutzungsänderungen des Gebäudes, Etappierung der Bauphase sowie Erweiterung oder Modernisierung einer Anlage sind Sie mit Synco bestens bedient. Die Regler lassen sich dank modularem Konzept und rückwärtskompatibler Kommunikation jederzeit erweitern und anpassen. So wächst die Funktionalität von HLK- Anlagen mit den Bedürfnissen und Investitionen können schrittweise erfolgen. 114

115 Einfache Bedienung und schnelle Inbetriebnahme Synco zeichnet sich dank einfacher und effizienter Bedienung durch sehr hohe Benutzer- und Servicefreundlichkeit aus. Vorab getestete Anwendungen und Energiesparfunktionen sind bereits integriert. So sparen Sie Zeit und Kosten bei der Projektierung, beim Engineering und bei der Inbetriebnahme. Zudem ist ein reibungsloser und energieeffizienter Betrieb sichergestellt. Synco living mehr Komfort im Wohnbereich Speziell auf die Anforderungen im Privatbereich zugeschnitten, vereinigt das Home Automation System Heizung, Lüftung, Brauchwasser, Licht, Jalousien, Sicherheitstechnik etc. und wird über die intuitiv bedienbare Wohnungszentrale komfortabel gesteuert. Alle Komponenten lassen sich flexibel über Draht oder Funk einbinden. Konfiguration und Inbetriebnahme können schnell und ohne zusätzliches Tool durchgeführt werden: einfach per Knopfdruck (Push-Button-Mode) über die Bedieneinheit. Effizienter Anlagenbetrieb mit einfacher Fernbedienung Über den Synco-Webserver kann die Anlagenbedienung und -kontrolle jederzeit ortsunabhängig von jedem PC aus erfolgen. Ein Alarmsystem meldet Ihnen rechtzeitig eventuelle Störungen oder Wartungshinweise, nach Wunsch auch per SMS oder . Einfaches Konzept für den Kommunikationsaufbau Der Aufbau und die Inbetriebnahme der Kommunikation sind mit Synco ein Kinderspiel. Einfach die Geräte miteinander verbinden, die Busspeisung im Regler aktivieren und die Geräteadresse einstellen. Alle relevanten Einstellungen können direkt über die lokale Bedienung vorgenommen werden. So tauschen die Geräte über den Bus Informationen aus, z.b. bezüglich des Energiebedarfs, der Raumtemperatur sowie der Zeitschaltprogramme, und stimmen sich automatisch miteinander ab. Herstellerübergreifender Datenaustausch über den KNX-Standardbus Über KNX können herstellerübergreifende Verknüpfungen, z.b. von HLK-, Licht und Jalousiensteuerungen, realisiert werden beispielsweise für die gleichzeitige Ansteuerung von Lüftung und Beleuchtung über Präsenzmelder. 115

116 6.1.3 Gamma Gebäudesystemtechnik Energieeffiziente Gebäude- und Raumautomation auf KNX-Basis Die Sicherheit und den Komfort im Gebäude erhöhen und dabei Energie sparen, das ermöglicht die intelligente Gamma Gebäudesystemtechnik auf Basis des weltweiten KNX-Standards. Die Gamma Gebäudesystemtechnik basiert auf dem bewährten, weltweit eingesetzten Standard KNX gemäss Europäischer Norm EN 50090, Internationaler Norm ISO/IEC und chinesischer Norm GB/Z Mit der bewährten Gamma Gebäudesystemtechnik sind Gebäude energieeffizient gleichzeitig schnell und kostengünstig an Nutzerwünsche anpassbar. Die Elektroinstallation für das Raumklima, die Beleuchtung und die Beschattung in einem Gebäude wird energiesparend, komfortabel und benutzerfreundlich realisiert. Ihr Vorteil Investitionssicherheit mit Zukunft Dank des offenen und genormten Kommunikationsstandards KNX kann das System jederzeit um weitere Funktionen erweitert werden. Damit sind ihre Investitionen auch langfristig gesichert. Mit Gamma Gebäudesystemtechnik die Energiekosten senken Komfort und Energiesparen sind heute kein Widerspruch mehr. Ob Beleuchtung, Beschattung oder Raumklima, die gezielte Steuerung durch die Gamma Gebäudesystemtechnik vereint intelligente Funktionen. Damit generieren sie Energieeinsparungen von bis zu 44 Prozent bei gleichbleibendem Komfort.. Dazu trägt unter anderem eine automatische Steuerung der Sonnenschutzeinrichtungen bei, die unter Verwendung von Schattenkantennachführung und Sonnenstandsnachführung möglichst viel Tageslicht in den Raum lässt. Eine automatische Regelung der Beleuchtung sorgt für die optimale Ausnutzung des vorhandenen Tageslichts. Ihr Vorteil Wirtschaftlichkeit beim Betrieb Die innovative Gamma Gebäudesystemtechnik schafft beste Voraussetzungen um Energie- und Betriebskosten zu senken. Für den Gebäudebetreiber heisst dies geringere Unterhaltskosten bei gleichbleibendem Komfort für den Raumnutzer. Beleuchtung optimal und durchdacht einstellen Intelligente Steuerung der Beleuchtung ermöglicht Einsparungen bei gleichbleibendem visuellem Komfort. So führt beispielsweise eine Konstantlichtregelung mit Tageslichtnutzung nur genau das Kunstlicht zu, das benötigt wird. Auch bietet nutzungsabhängige Raumsteuerung weiteres Energiesparpotential. Wird ein Raum nicht genutzt, so schaltet sich das Licht automatisch ab. Die Steuerung erfolgt über Präsenzmelder, die Anbindung an eine Zugangskontrolle oder über eine Zeitsteuerung. In Fluren kann die Beleuchtung ausserhalb der Hauptnutzungszeiten präsenzabhängig abgeschaltet werden. Während der Hauptnutzungszeiten wird das Licht bei Abwesenheit auf eine einstellbare Mindesthelligkeit zurückgeschaltet. In allen Bereichen schränkt die automatische Steuerung den Komfort der Nutzer nicht ein. Bei Bedarf sind eine manuelle Regelung und eine Anpassung an die individuellen Bedürfnisse möglich. Ihr Vorteil Hoher visueller Komfort bei mit geringem Energiebedarf Zentrales Ausschalten des Lichts, sowie tages- und nutzungsabhängige Lichtsteuerung reduzieren den Energiebedarf. 116

117 Regelung der Raumtemperatur je nach Nutzung Die Kosten für Heizung und Klimatisierung stellen einen wesentlichen Bestandteil der Betriebskosten dar. Gamma Gebäudesystemtechnik reduziert diese Ausgaben erheblich, indem sie Räume nur dann voll heizt, kühlt oder belüftet, wenn diese auch genutzt werden. Die Raumtemperatur kann über Präsenzmelder, nach Kernnutzungszeiten, nach raumbezogenen Belegungsplänen oder manuell gesteuert werden. Zusätzliche Funktionen ermöglichen weitere Einsparungen solange beispielsweise Fenster geöffnet sind, wird die Heizung automatisch auf Frostschutz abgesenkt, Kühlung und Lüftung werden reduziert oder abgeschaltet. Mit der Funktion Zentral-Aus können nachts Heizung, Lüftung und Klima auf Gebäudeschutz zurückgefahren werden. Ihr Vorteil Komfort nach Wunsch Intuitive Raumbediengeräte für Beleuchtung, Beschattung, Lüftung, Heizung und Klimatisierung Gamma instabus richtet sich ganz nach den Wünschen des Benutzers. Mehr Effizienz beim Gebäudemanagement erzielen Die zentrale Visualisierung der Gamma Gebäudesystemtechnik zeigt ein aktuelles Gesamtabbild aller Funktionen im Gebäude und ermöglicht zentrale Bedienung. Durch die Anbindung an vorhandene Datennetze (LAN und Internet) oder eine Gebäudeleittechnik kann das Gebäudemanagement sogar mehrere Gebäude umfassen. Ob innerhalb eines Gebäudekomplexes, innerhalb einer Stadt oder weiter entfernt. Auch verteilte Liegenschaften werden durch die aktuellen Statusinformationen optimal und energieeffizient verwaltet. Ihr Vorteil Vernetzung mit Fremdsystemen leicht gemacht Kein anderer Anbieter hat ein so vielfältiges Lösungsangebot für das Verbinden von Gamma instabus mit anderen Systemen eines Gebäudes mit Hilfe von KNXnet/IP. Ihr Vorteil Fernsteuerung und Fernzugriff auf alle Raumfunktionen Ob lokal oder per Fernzugriff Raumfunktionen können vor Ort oder auch über Internet gesteuert werden. 117

118 6.2 Energie Effizienz Tools Energy Performance Classification (EPC) Tool Dieses Werkzeug bestimmt die Energieeffizienz der Gebäudeautomation eines Gebäudes basierend auf der Norm SN EN 15232:2012 bzw. SIA :2012. Dieses Werkzeug hat folgende verschiedene Hauptaufgaben: Erfassung des Ist-Zustandes einer bestehenden Gebäudeautomation und ihre Einordnung in die vier Energieeffizienzklassen A bis D Bestimmung eines neuen Zustandes der Gebäudeautomation nach einer Modernisierung und ihre Einordnung in die vier Energieeffizienzklassen A bis D Die Ableitung der Einsparpotentiale gemäss Kapitel 8 der SN EN bzw. SIA in Litern kwh CO 2 Die Ableitung der jährlichen Einsparpotentiale in der gewählten Währung Überlegung zur Rentabilität einer Modernisierung Schnelle Aufbereitung von kundenorientierten Unterlagen Folgende Funktionen sind verfügbar: Das Tool kann sowohl Online wie lokal auf einem PC verwendet werden Alle gängigen Web-Browser werden unterstützt Bedienung und SN EN bzw. SIA Normtexte in verschiedenen Sprachen wählbar Auswertung der Gebäudeautomation: mittels Gesamt- oder Einzelfaktoren der Norm SIA :2012 bzw. SN EN 15232:2012 mit einer Gewichtung, die auf Erfahrungen von Siemens beruht Wenn keine Daten über den Verbrauch des Kundengebäudes vorliegen (finanzielle (Kosten) wie auch über den Verbrauch (kwh, Liter, m3, etc.)) geben die ausgewiesenen Energiesparpotentiale in % einen nützlichen Anhaltspunkt. Zusätzlich können mittels eines Massnahmenplanes die notwendigen Verbesserungen ausgegeben werden. 118

119 6.2.2 Energy Efficiency Calculation (EEC) Tool Das Tool berechnet für ein bestimmtes Gebäude mit seinen HLK-Anlagen die potentielle Energieeinsparung und die Reduktion des CO 2 Ausstosses durch den Einsatz von Gebäudeautomationsfunktionen. Das EEC Tool ist ein Werkzeug für folgende Hauptaufgaben: Berechnet mögliche Energieeinsparungen, die durch den Einsatz von verschiedenen Energieeffizienzfunktionen in Gebäudeautomationssystemen erzielt werden können Vergleicht die berechnete Energiekosteneinsparung mit den erforderlichen Investitionen und bestimmt die zugehörigen Amortisationszeiten Berechnung der Energieeinsparung Das EEC Tool basiert auf einem thermischen Gebäudemodell und verwendet ortsabhängige Gebäudekonstruktionen und Wetterdaten (stündliche Werte der Temperaturen und der Sonnenstrahlung) zur Berechung der Energiesimulation. Das EEC Tool wird mit den folgenden Schritten genutzt: Erstellen eines vereinfachten Gebäudemodells mit den installierten HLK-Anlagen und den internen Lasten Konfigurieren der aktuellen GA Funktionen, Zeitplänen, Sollwerten für Anlagen und den verschiedenen Zonen Simulationsberechnung für den Ausgangszustand Erstellen von zusätzlichen Varianten mit optimierten GA Funktionen Simulation dieser Varianten Vergleich der Varianten bzgl. den berechneten Energieeinsparungen Erstellen von Berichten für die Energieeinsparung Finanzielle Berechnungen: Abschätzung der erforderlichen Investitionen Konfiguration der berechneten Investitionen im Finanzteil des EEC Tools und starten der Amortisationsberechnung Erstellen von Berichten für die finanziellen Aspekte 119

120 6.2.3 Specification Text Selection (STST) Tool Durch den Einsatz dieses Tools unterstützen wir den Endkunden und Planer durch die gesamte Vorprojektphase. Am Schluss eines Vorprojekts kann mit STST eine funktionale, neutrale Ausschreibung erstellt werden. Der klassische Anwendungsfall Ein MSR-Planer erstellt mit STST eine Ausschreibung und stellt diese allen Marktteilnehmern der Gebäudeautomationsbranche zu. Diese erstellen aufgrund der Anforderungen, welche der Planer für das jeweilige Projekt beschreibt ein Angebot und stellen es dem Planer oder Generalunternehmer zu. Die Aufgabe des Fachplaners ist nun, die Angebote nach technischen Kriterien zu vergleichen und somit das am besten geeignete Gebäudeautomationssystem für sein Projekt zu finden. Funktionsumfang Der MSR-Fachplaner ist als externer Anwender des Tools berechtigt die STST Commercial -Version zu benutzen. Mit dieser Version kann er folgende Daten erstellen: Neutrale, funktionale Ausschreibung Abnahmecheckliste mit Abnahmeprotokoll-Charakter Datenpunktliste als Excel-Liste Budgetpreis-Kalkulation Für die Solution Partner und internen Anwender steht die STST Full Version zur Verfügung. Mit dieser Version können folgende Daten erstellt werden. Neutrale, funktionale Ausschreibung mit einem Hinweis zu einer Siemens Produktgruppe Internes Dokument in derselben Struktur wie die Ausschreibung, jedoch mit weiterführenden Informationen Abnahmecheckliste mit Abnahmeprotokoll-Charakter Datenpunktliste als Excel-Liste Budgetpreis-Kalkulation Desigo Configuration Module (DCM) Exportfunktion 120

121 6.3 Dienstleistungen Siemens bietet nicht nur Gebäudeautomations-Systeme und -Produkte an, mit denen eine hohe Energieeffizienz gemäss SN EN bzw. SIA erreicht werden können oder eine zertifizierte Qualität gemäss eu.bac Cert gewährleistet ist. Etwa 80% der Kosten eines Gebäudes fallen während dessen Betrieb an. Insbesondere die Energiekosten machen einen grossen Teil davon aus und bieten ein hohes Potential zur Optimierung. Der wirtschaftliche Betrieb darf jedoch den Komfort am Arbeitsplatz in keiner Weise beeinträchtigen. Die negativen Auswirkungen von sich unbehaglich fühlenden Kunden und kranken Mitarbeitern übersteigen die Gebäudebetriebskosten bei weitem. Kosten 20% 80% Jahre Planung / Bau Betrieb & Unterhalt, Renovieren & Revitalisieren Rückbau Siemens bietet auf dem Markt auch umfangreiche Dienstleistungen an, um die Energieeffizienz von Gebäuden nachhaltig zu erhalten und zu optimieren bestehende ältere Gebäudetechnik zu beurteilen, neu zu projektieren und zu modernisieren. Dabei können die notwendigen Investitionen aus den zukünftigen Energieeinsparungen finanziert werden Lebenszykluskosten des Gebäudes minimieren Wie stellen wir sicher, dass Ihre Anforderungen erfüllt werden? Wir hören Ihnen zunächst einmal zu. Für Siemens ist jeder Kunde einzigartig. Nur indem wir Ihnen zuhören und uns die Zeit nehmen, Ihr Unternehmen, Ihr Gebäude und Ihre Ziele kennen zu lernen, können wir sichergehen, Ihren Anforderungen gerecht zu werden. Advantage Services ist ein umfassendes Programm, das neben Qualität und Zuverlässigkeit die Flexibilität bietet, Lösungen exakt an Ihre Bedürfnisse und Anforderungen anzupassen. 121

122 Wir können Ihnen einen mehrstufigen Prozess anbieten, der gemäss ihren eigenen Bedürfnissen und Zielen zur Anwendung kommt Transparenz durch Messen, Berichten und Darstellen Mit unseren Energiedienstleistungen verfolgen wir ein einfaches und bewährtes Konzept: Im ersten Schritt wird der Energieverbrauch Ihres Gebäudes nur überwacht (Monitoring). Anschliessend werden die gesammelten Daten ausgewertet, und ein Optimierungsplan ausgearbeitet (Analyse) und umgesetzt (Optimierung). Der erzielte Effekt wird dann wieder mit Monitoring überwacht und sicher gestellt. Mit diesem Energieoptimierungsprozess erzielen Sie Einsparungen beim Energieverbrauch und halten die Auswirkungen auf die Umwelt so gering wie möglich. Nachhaltiger Prozess Damit nicht nur kurzfristige Einsparungen erzielt werden, sondern auch eine nachhaltige Energieeffizienz gewährleistet ist, sollte dieser Prozess für den gesamten Lebenszyklus Ihrer gebäudetechnischen Anlage aufrechterhalten werden. 122

123 Energiemonitoring mit EMC Energy Monitoring & Controlling Internet-basierte Lösung für ein effizientes, kostenwirksames Energiemanagement Kosteneffizient Intuitiv Effizient Dezentral Höhere Produktivität Online-/ Fernunterstützung Modulares / flexibles Konzept Wertbeständig Um Ihren Energieverbrauch kontrollieren und optimieren zu können, muss er zunächst gemessen werden. Auf Basis eines durchdachten Messkonzepts werden Daten verdichtet und zu aussagekräftigen Berichten über Energieverbrauch, Kosten und Emissionen aufbereitet. Dank besserer Transparenz und Informationsqualität werden zukunftsfähige Optimierungsentscheidungen erleichtert. Die Informationen aus dem Energiemonitoring ermöglichen es, das Energieeinsparpotenzial zu identifizieren und bilden die Grundlage für Ihren Optimierungsplan. Ein kontinuierliches Monitoring stellt nicht nur sicher, dass jegliches Potenzial ausgeschöpft wird, sondern dokumentiert auch den Erfolg jeder umgesetzten Massnahme. Nur wenn Sie Ihre Energieverbräuche kontinuierlich aufzeichnen und überprüfen, können Sie alle Energieeinsparpotenziale tatsächlich erkennen und den Erfolg von Optimierungsmassnahmen realistisch einschätzen. Die verlässlichsten Informationen über den Energiebedarf Ihrer Gebäude erhalten Sie, wenn Sie externe Einflussfaktoren (Witterungsbereinigung) berücksichtigen und die Verbrauchswerte mit vorher definierten Sollwerten (Energiebudgets) vergleichen. Internet vereinfacht Überwachung und Kontrolle des Energieverbrauchs Keine Vorinvestitionen in Hardware und Software Wartung der zentralen IT-Infrastruktur durch Siemens Minimale Ausbildung erforderlich Einfache Bedienung mittels Web-Browser Dezentrale Eingabe/Übertragung von Zählerablesungen und Verbrauchswerten Umfassende Benutzerverwaltung Zugriffsrechte abhängig von Funktion und Know-how Selektiver Zugriff jederzeit und von überall Einfacher Zugriff auf Energieverbrauchsdaten von jedem Arbeitsplatz mit Internetverbindung Erinnerungsmeldung zur Zählerablesung via und SMS Automatische Zählerablesung dank verschiedener Integrationsmöglichkeiten Mitarbeiter an verschiedenen Standorten können gleichzeitig ausgebildet und bei ihrer täglichen Arbeit unterstützt werden EMC wächst mit den Anforderungen/Bedürfnissen Regelmässige Backups sämtlicher Daten Updates und Upgrades stehen sofort und kostenfrei zur Verfügung Funktionsweise EMC basiert auf der ASP-Technologie (Application Service Providing). Die Verbrauchsdaten werden unter einem sicheren persönlichen Benutzerkonto auf einem zentralen Internet-Server von Siemens erfasst. Die Erfassung der Verbrauchsdaten erfolgt entweder manuell mit einem Standard Web-Browser oder automatisch. Die Bedienung von EMC und damit der Aufruf der Energieberichte sind von jedem Standard-PC mit Internetzugang aus möglich. 123

124 Stärken von EMC Die Stärken von EMC liegen in der umfangreichen, geprüften Berichtsbibliothek, die schnell Übersicht verschaffen. Diese Berichte können auch automatisch erstellt und in regelmässigen Intervallen per zugesandt werden. Damit werden Abweichungen von geplanten Verbrauchswerten oder Budget sehr schnell sichtbar. Hier einige Beispiele von Berichten. Verbrauch der letzten Perioden mit automatischer Witterungskorrektur mit HGT Bereinigung Vergleichbarkeit hergestellt Unterschiede erkennbar Vorjahresvergleiche ohne HGT Bereinigung Keine Vergleichbarkeit HGT = Heizgradtagebereinigung Kumulierter Energieverbrauch und Vergleich zu Vorjahren mit HGT Bereinigung Vergleichbarkeit hergestellt Unterschiede erkennbar Energiesignatur Ist der Wärmeverbrauch innerhalb der Budgetgrenzen? Arbeitet die Wärmeversorgung während der Übergangszeit optimal? 124

125 Definition eigener Berichte Das Modul Analyse zeichnet sich durch eine dynamische Arbeitsoberfläche aus. Hierzu gehört unter anderem die dynamische Anpassung an die Bildschirmauflösung des Benutzers. 1. Arbeitsoberfläche Zeigt alle Diagramme und/oder Tabellen an. 2. Knotenstruktur Aus diesem Baum erzeugen Sie mittels Ziehen & Ablegen eines Datenpunktes in die Arbeitsoberfläche ein Diagramm oder eine Tabelle. 3. Ansichten Dient dem Anlegen, Bearbeiten und Anwenden von Ansichten. 4. Vorauswahl Hier definieren Sie den Berichtzeitraumes (relativ/absolut), die Auflösung des Berichts sowie den Diagrammtyp. 5. Bearbeitung Mittels der Schaltflächen Bearbeiten und Löschen sowie lassen sich Diagramme und/oder Tabellen nach dem Erzeugen anpassen und exportieren. 6. Anzahl Arbeitsfenster Hier wählen sie zwischen 1, 2 oder 4 Arbeitsfenstern. Sie erstellen ein Diagramm, indem sie mit Klick und Drop aus der Knotenstruktur eine oder mehrere Serien/Wetterdaten in ein Darstellungsfenster ziehen. Ein Eingabefenster für Datumsbereich, Auflösung und Darstellungsart des Diagramms erscheint nach dem Loslassen der linken Maustaste. 125

126 Darstellung des Gebäudeportfolios in einem Ranking Das Modul Management Dashboard zeichnet sich durch eine dynamische Arbeitsoberfläche aus. Hierzu gehört unter anderem die dynamische Anpassung an die Bildschirmauflösung des Benutzers. Kontrollfelder Karte Kontrollfeld Verbrauch Kontrollfelder Kennwerte Bedienfelder Ansicht Oben: Karten Modul zeigt die Lage der einzelnen Objekte auf der Karte. Unten links: Modul Bewertung hier die einzelnen Objekte sortiert nach dem Energieverbrauch (in kwh/m 2 ). Unten rechts: Trend Modul - aktuelle Trends des Verbrauchs der letzten 12 Monate als Balkendiagramm überlagert mit der Linie des Vorjahresverbrauchs. 126

127 Green Building Monitor Darstellung der Erfolge Der Green Building Monitor (GBM) ermöglicht unseren Kunden, ihr Engagement im Nachhaltigkeitsbereich an prominenter Stelle zu visualisieren. Als Erweiterung unserer Energy Monitoring Services stellt der GBM eine innovative Lösung dar, die ein elektronisches Informationssystem mit aktuellen Energieverbrauchsdaten (online aus EMC) und dem Know-how unserer Energieexperten im Advantage Operation Center (AOC) kombiniert. Die vielseitigen Darstellungsmöglichkeiten, die regelmässige Aktualisierung und die konsequente Aufbereitung der Inhalte nach dem Whole Brain Thinking-Konzept garantieren eine hohe Attraktivität des GBM für alle Konsumenten auch über die Anfangsphase hinaus. Für unsere Kunden bedeutet die Installation eines GBM in erster Linie einen Imagegewinn durch glaubwürdige Kommunikation von Anstrengungen und Erfolgen im Nachhaltigkeitsbereich. Der GBM dient als Beweis dafür, dass sich der Kunde aktiv mit der Thematik auseinandersetzt und auf dem Weg in die richtige Richtung ist. Ausserdem werden die Mitarbeiter und Gebäudenutzer für einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen sensibilisiert und motiviert, was zu zusätzlichen Energieeinsparungen führen kann. Advantage Operation Center Advantage Operation Center (AOC) Dank einer Fernverbindung über einen gesicherten Zugang zu Ihrem Gebäudeautomationssystem wird eine gemeinsame Datenbasis geschaffen und Optimierungsmassnahmen effizient umgesetzt. Vom Advantage Operation Center (AOC) aus kann eine gesicherte Fernverbindung zu Ihrem Gebäudeautomationssystem eingerichtet werden. Dies ermöglicht sowohl eine kostenoptimierte Implementierung von Massnahmen als auch die Sicherstellung der erzielten Einsparerfolge durch die Überwachung wesentlicher Betriebsparameter (Energieverbrauch, Systemmeldungen, etc). Früher: Der Techniker reist zu den Daten Heute: Die Daten reisen zum Techniker 127

128 Ein ausgefeiltes Berichtswesen bestehend aus z.b. Alarmstatistiken, Verbrauchsverläufen und Logbuchfunktion unterstützt die Qualität und Geschwindigkeit der Aktionen. Die Zusammenarbeit zwischen Ihrem Betriebspersonal und unseren Ingenieuren wird auf eine gemeinsame Basis gestellt. Optimierungsmassnahmen, die sich nicht aus der Ferne umsetzen lassen, werden durch unsere Servicetechniker oder Ihr Betriebspersonal vor Ort durchgeführt. Nutzen Sie die Vorteile des Advantage Operation Center: Kurze Reaktionszeiten Zugriff auf hochqualifizierte Techniker Fernüberwachung und Optimierung der Anlagen Kosteneffiziente Ausführung Fortlaufende Analyse von Verbrauchsdaten und Ereignissen Internetzugang auf Energiedaten für den Kunden Aussagekräftiges Berichtswesen Dokumentation der erbrachten Leistungen 128

129 6.3.3 Optimierung Energieanalyse Technologien und Verfahren zur Energieeinsparung werden ständig weiterentwickelt. Siemens hat die fachliche Kompetenz und Erfahrung, um die Energieeffizienz Ihres Gebäudes aktiv zu analysieren. In Kombination mit aussagekräftigen Vergleichszahlen und erprobten dokumentierten Methoden wird dieses Know-how in konkrete Massnahmen innerhalb Ihres Optimierungsplans umgesetzt. Energieoptimierung Ihr Energieoptimierungsplan ist speziell auf Ihre individuellen Bedürfnisse und Anforderungen abgestimmt und basiert auf den Resultaten des Energiemonitorings und der Energieanalyse. Die erfolgreiche Implementierung der erarbeiteten Massnahmen ist ganz wesentlich, um die gesetzten Ziele zu erreichen. Um einen maximalen Nutzen zu erzielen, lassen sich die Massnahmen im Bereich der Energieoptimierung optional mit Betriebsoptimierungs-Massnahmen vervollständigen. Ihr Nutzen Die Zusammenarbeit mit dem Siemens Team bietet einen individuell zugeschnittenen Prozess zur Optimierung der Effizienz Ihrer Gebäude, mit folgenden Vorteilen: Reduzierung von Energie- und Betriebskosten Konstantes Komfortniveau am Arbeitsplatz Erhöhung der Zuverlässigkeit und Effizienz Ihrer gebäudetechnischen Anlagen Verlängerung der Lebensdauer Ihrer gebäudetechnischen Anlagen Erweiterung der Kompetenz Ihres Betriebspersonals Erleichterung nachhaltiger Managemententscheidungen dank grösserer Transparenz Verringerung von Belastungen für die Umwelt Realisieren und pflegen Sie mit uns als Partner einen nachhaltigen Energieoptimierungsprozess für Ihre Gebäude. Gebäude Performance Optimierung Phase 1 Gebäude Performance Optimierung besteht aus den drei Teilen Notruf- und Service-Leitstellen, Energiedienstleistungen und Betriebsdienstleistungen des Programms Advantage Services von Siemens Den Erfolg entwickeln Um unsere Kundenorientierung zu veranschaulichen, haben wir den Prozess, wie wir eine massgeschneiderte Lösung für Sie entwickeln, kurz dargestellt. An diesem Prozess Einblick gewinnen, Know-how einbringen und Verantwortung teilen sind sowohl Sie als auch Siemens aktiv beteiligt. 129

130 Phase 2 Den Erfolg realisieren Die nachfolgende Grafik verdeutlicht das systematische Vorgehen bei der Implementierung der Gebäudeperformance-Optimierung. In enger Zusammenarbeit (Workshop) mit Ihrem Personal analysieren wir Ihre Gebäude und erarbeiten eine zugeschnittene Lösung. Ein gezieltes Training Ihrer Mitarbeiter wie auch die Implementierung aller sofort umsetzbaren Massnahmen sind ebenfalls wichtige Bestandteile unseres Optimierungsprozesses. Eine dauerhafte Sicherstellung der Optimierungserfolge und weitere Verbesserungen erzielen wir im Anschluss mit Hilfe eines kontinuierlichen Controllings, unterstützt durch das Advantage Operation Center. 130

131 6.3.4 Modernisierung Der technologische Fortschritt führt dazu, dass sich die Anforderungen an Ihre Infrastruktur ständig ändern. Siemens erweitert auf innovative Weise Ihre Gebäudeautomations- und -steuersysteme mit den modernsten Technologien. Dies verbessert die Energieeffizienz, entlastet das Budget, schützt die Investitionen und verringert die Betriebskosten. Zuverlässigkeit der Systeme ist immer ein Faktor für die Geschäftstätigkeit. Gleichzeitig bedingen die steigenden Energiepreise, dass der Energieverbrauch oberste Priorität bekommt. Verfügbarkeit rund um die Uhr ist längst zum Standard geworden. Dies kann Ihre Organisation an die Grenzen bringen. So stellen sich Fragen wie: Wie kann ich mit dem technologischen Fortschritt mithalten, ohne mein Budget zu stark zu strapazieren? Kann ich wirklich meinen Energieverbrauch und meine Betriebskosten senken, indem ich mein System auf den neuesten Stand der Technik migriere? Welche Betriebsunterbrüche sind zu erwarten? Wie gehen wir angesichts der heutigen "Wegwerfmentalität" mit dem Auslaufen von Produkten um? Werde ich in 10 Jahren immer noch unterstützt, oder werde ich mich mit kostspieligen Lösungen und einem überalterten Gebäudeautomationssystem konfrontiert sehen? Wir schätzen jeden Kunden. Ihre Bedürfnisse haben bei uns oberste Priorität. Wir verstehen die Anforderungen an Ihre Gebäude und Ressourcen. Mit unseren Life Cycle Management Services verfügen wir über die Expertise, Sie bei der Verbesserung der Performance Ihres Gebäudes wirkungsvoll zu unterstützen. Investitionsschutz durch einen Migrationsplan, der auch den Auslauf von Produkten anspricht. Systemkompatibilität dank echter Migrationsfähigkeit, abwärts und aufwärts. Verringerte Betriebskosten dank Möglichkeiten der Effizienzverbesserung. Erhalt von Ressourcen durch grüne Migration. 131

132 Was ist Energiespar- Contracting? Energiespar-Contracting Konzentration auf das Wesentliche Vorhandene Energiesparpotenziale in der Gebäudetechnik eines Kunden erschliessen wir durch gezielte Modernisierung und Optimierung. Das führt zur Betriebskostensenkung und Wertsteigerung. Die erforderlichen Investitionen amortisieren sich dabei aus den Energie- und Betriebskosteneinsparungen während der Vertragslaufzeit. Die Einspargarantie sichert dem Kunden den wirtschaftlichen Erfolg. Die Modernisierung von technischen Anlagen und die Gewährleistung der Funktion während der Vertragslaufzeit erhöht die Betriebssicherheit. Durch Einsparung von Energie leisten wir zusammen mit unseren Kunden einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz. Massnahmen Modernisierung Optimierung Energiemanagement Erfolgs- Garantie bewirken Einsparungen Energie Betrieb Medien finanzieren Mit Energiespar-Contracting kann ein Gebäudebetreiber nur gewinnen Wertsteigerung durch Modernisierung Einsparungen amortisieren die Investitionen Risikofrei durch Erfolgsgarantie Funktionsgewährleistung während der Vertragslaufzeit Nachhaltige Qualitätssicherung durch Energiemanagement Gesicherte Finanzierung Finanzierungsmodell Energie, Betriebskosten Zusätzliche Einsparungen durch Energiepreissteigerungen Einspar- Garantie Anteil Siemens (Contracting-Rate) Gewinn für den Kunden Bisherige Kosten Reduzierte Kosten mit Energiespar-Contracting Zeitpunkt der Umweltentlastung Garantiedauer Zeitpunkt der Kostenentlastung Zeit [Jahre] Vom Garantiebeginn bis zum Vertragsende werden mit den garantierten Einsparungen alle notwendigen Einsparmassnahmen finanziert Mehreinsparungen partnerschaftlich aufgeteilt nicht erreichte Einsparungen von uns getragen Nach Vertragsende profitieren Sie zu 100 % von den reduzierten Kosten 132

133 Projektablauf Gebäudeeigentümer / Gebäudebetreiber Absichtserklärung Vertragsabschluss Vertragsbestätigung / Abschluss Nutzungsänderungen, Verbrauch, Abrechnungen Grobanalyse Feinanalyse Ausführung Garantie- Phase Vorstudie Detailstudie Siemens BT Planung, Montage, Einregulierung, Projektleitung Einspar-Garantie, Kontrolle, Service, Monitoring Der Kunde legt gemeinsam mit uns den Projektablauf fest. Nach der Bestimmung der geeigneten Gebäude werden in der Vorstudie die Einsparpotenziale abgeschätzt. In einer Detailstudie werden diese präzisiert, die Massnahmen ermittelt und die Wirtschaftlichkeit berechnet. Nach Abschluss des Energiespar- Garantievertrages folgen die Planung, Lieferung und Installation durch uns. Mit der Fertigstellung beginnt die Effizienzgarantie, also das Sicherstellen der garantierten Einsparungen. Während dieser Phase wird regelmässig über die erzielten Einsparerfolge berichtet. 133

134 7 Informationen & Dokumentationen Es freut uns natürlich sehr, wenn Sie sich über den Rahmen dieses Handbuches hinaus zusätzlich mit dem Thema Energieeffizienz auseinandersetzen wollen. Dafür stellen wir Ihnen gerne einige hilfreiche Links im Internet zur Verfügung, sowie eine Liste mit Dokumenten für Ihren weiteren Beitrag in unserem gemeinsamen Bestreben energieeffiziente Gebäudetechnik". 7.1 Links im Internet European Commission / Energy EPBD eu.bac eu.bac Cert International Energy Agency CEN/TC ASHRAE publications about LEED Minergie U.S. Green Building Council Siemens Building Technologies/Energy Efficieny Novatlantis - Nachhaltigkeit im ETH Bereich Association for the Study for Peak Oil (ASPO)

135 7.2 Dokumentenverzeichnis Literaturhinweise Europäische Gemeinschaft, EPBD-Richtlinie: - Deutsch - English - Français Klimaänderungsbericht 2007 der Vereinten Nationen 7.3 Relevante Normen CEN Erklärung zur allgemeinen Beziehung zwischen verschiedenen Europäischen Normen und der EPBD Umbrella document CEN/TR Heizung EN , EN Kühlung EN Trinkwassererwärmung EN Ventilation EN Beleuchtung EN Hilfsenergie Gebäudeautomation SN EN bzw. SIA Produktnormen für die elektronischen Regelungsgeräte im Bereich von HLK-Anwendungen z.b. EN 15500, EN12098 Normierung für Gebäudeautomations-Systeme: EN ISO Systeme der Gebäudeautomation (GA) / Teil 1: Projektplanung und Ausführung EN ISO Systeme der Gebäudeautomation (GA) / Teil 2: Hardware EN ISO Systeme der Gebäudeautomation (GA) / Teil 3: Funktionen EN ISO Systeme der Gebäudeautomation (GA) / Teil 5: Data Communication Protocol BACnet EN ISO Systeme der Gebäudeautomation (GA) / Teil 6: Data Communication Conformance Testing BACnet Normierung für Kommunikationsprotokolle: EN ISO /-6 BACnet EN LonWorks EN und EN KNX EN Normenreihe für eu.bac Cert 135

136 8 Abkürzungen & Begriffe 8.1 Abkürzungen CEN Comité Européen de Normalisation - Europäisches Komitee für Normierung EPBD Energy Performance of Building Directive - Europäische Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden EMPA EN ETH eu.bac eu.bac Cert EU GA GAS IEA MINERGIE ehemals Eidgenössische Materialprüfungsanstalt. heute: Interdisziplinäre Forschungs- und Dienstleistungsinstitution für Materialwissenschaften und Technologieentwicklung innerhalb des ETH-Bereichs Europäische Norm Eidgenössisch Technische Hochschule european building automation and controls association (Lizenzierbares) Zertifizierungsverfahren von eu.bac European Union - Europäische Gemeinschaft Gebäudeautomation Gebäudeautomationssystem International Energy Agency - Internationale Energie Agentur Baustandard(s) für Niedrigenergiegebäude (z.z in CH und FR): Mehr Lebensqualität, tiefer Energieverbrauch TGM Technisches Gebäudemanagement - TC WRG TABS Technical Commitée Technische Arbeitsgruppe Wärmerückgewinnung Thermo Aktive Bauteil Systeme 136

137 8.2 Begriffe Primärenergie Funktionseinheit Nachtkühlen Nachtlüften Lösung oder Teillösung in Form einer Software-Baugruppe Kühlen des Gebäudes während der Nacht, um für die nächste Belegungszeit eine geringere Kühllast oder eine niedrigere Raumtemperatur zu erreichen, wobei die Kühlung unter geringen Energiekosten (freie Energie) und möglichst effizient erfolgen soll Form des Nachtkühlens mit Aussenluft 137