Meilensteine in der Reduzierung der Life-Cycle-Costs bei Lüftungs- und Klimasystemen

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1 Lüftungs- und Klimageräte AT4 SAVE ENERGy Meilensteine in der Reduzierung der Life-Cycle-Costs bei Lüftungs- und Klimasystemen

2 Preisentwicklung Preisentwicklung von Öl von Öl Sowohl die Resourcenverknappung fossiler Brennstoffe als auch der politische Wille, den C0 2 -Ausstoß gemäß der Agenda 21 zu reduzieren, führen zu einer dramatischen Verteuerung der Betriebskosten energieintensiver Anlagen. 2

3 Vorwort Raumlufttechnische Anlagen mit geringen Investitionskosten führen meist zu weit höheren Betriebskosten als nötig! Billig kann ganz schön teuer werden. Diese so einfach dahingesagte Volksweisheit kann relativ schnell zur bitteren Wahrheit werden, wenn bei Investitionen welcher Art auch immer die Folgekosten nicht berücksichtigt werden. Dies gilt um so mehr, wenn die Folgekosten in gleichen oder gar höheren Größenordnungen liegen als die ursprünglichen Investitionskosten. Dies trifft auch in besonderem Maße für Lüftungs- und Klimasysteme in Gebäuden zu. Dort können die jährlichen Betriebskosten, d.h. die Kosten für Energie, Wartung und Service der Anlagen, in die Größenordnung der einmaligen Investitionskosten gelangen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass hochwertige Tech- nik und optimierte Systemkonfigurationen dazu beitragen, die jährlichen Energiekosten signifikant zu senken und dies ohne Einschränkung der Lüftungsund Klimafunktionen. Es sind daher nicht alleine ein geringer Investitionspreis oder geringe Betriebskosten, die über die Wirtschaftlichkeit von RLT-Systemen entscheiden. Neben der uneingeschränkten und bedarfsgerechten Funktionsfähigkeit der Anlagen und Systeme sind die Lebensdauerkosten neudeutsch Life-Cycle-Costs (LCC) als Summation aller anfallenden Kosten von der Erstellung bis zur Entsorgung der alleinige Maßstab zur wirtschaftlichen Bewertung von Lüftungsund Klimasystemen. Erfahren Sie, welche wirtschaftlichen und ökologischen Potentiale sich in Gebäuden auftun können. Lernen Sie Wege kennen, diese Potentiale für sich zu nutzen. Ihr Prof. Dr.-Ing. Michael Haibel Prof. Dr.-Ing. Michael Haibel University of Applied Sciences Biberach Weltweit anerkennter Experte für Gebäude, Gebäudetechnik und Energiesysteme sowie F&E- Berater der AL-KO Luft- und Klimatechnik. 3

4 Faktorenanalyse Wirtschaftlichkeit hat einen Ausgangspunkt das Wissen um den realen Bedarf Vorrangige Zielsetzung in der Konzeption nachhaltiger Gebäude ist die deutliche Reduktion des Energiebedarfs und die Schaffung eines behaglichen Raumklimas. Basis nachhaltiger Lüftungsund Klimakonzepte sind zunächst die Klimadaten des Standortes. Die Schaffung eines behaglichen und produktiven Raumklimas setzt die konsequente Umsetzung der thermodynamischen Funktionseinheiten voraus. Das Ziel der Planung muss die energieeffiziente Umsetzung dieser Anforderungen unter Berücksichtigung der Kosten im Lebenszyklus (LCC) der Anlage sein. 1. Klimadaten Ihres Standortes Ausgangspunkt für die optimale Auslegung von RLT-Anlagen sind die korrekten Klimadaten des Standortes. Grundlage der Dimensionierung stellen die erfassten Außenlufttemperaturen nach DIN 4710/ TRY dar. 2. Gesund und behaglich Höchstleistung kann nur im behaglichen Umfeld bei optimalen Raumtemperaturen zwischen 21 C und 26 C, in Verbindung mit einer Raumluftfeuchte von 40 % bis 60 % erbracht werden. Die Hauptanforderung an die Gebäudeklimatisierung besteht deshalb in der Schaffung eines gesunden und angenehmen Raumklimas mit entsprechender Luftqualität, für mehr Motivation und Leistungsbereitschaft. Energetisch nicht optimierte Klimatisierung ist der Kostentreiber der Zukunft. Um dieser Kostenexplosion entgegen zu wirken ist eine Ausschreibung nach Life-Cycle-Costs notwendig. 4

5 3. Anforderungen an die RLT-Anlage RLT-Anlagen müssen je nach Standort unterschiedliche Funktionen wie Reinigen, Heizen, Kühlen, Lüften, Be- und Entfeuchten sowie deren Kombinationen zuverlässig übernehmen. Für die wirtschaftlich sinnvolle Planung ist die genaue Definition des Funktionsumfangs und der erforderlichen Luftqualität der RLT-Anlage unerlässlich. 4. entscheidend Energiemengenbetrachtung der RLT-Anlage Leistungsförderndes Raumklima muss nicht teuer sein. Heute übliche Anlagen sind meist, aus energetischer und wirtschaftlicher Sicht, ein Sanierungsfall. Bei der Planung einer RLT-Anlage nach dem Life-Cycle-Costs -Prinzip wird deshalb verstärkt auf die elektrische Anschlussleistung des Ventilators sowie auf den Wirkungsgrad der Wärme- und Feuchterückgewinnung fokussiert. Intelligente Steuerungs- und Regelungssysteme gewährleisten, dass das optimale Klima dort geschaffen wird, wo es benötigt wird. Kein Raum wird unnötig beheizt oder klimatisiert. Das spart nachhaltig Kosten. 5

6 Faktorenanalyse Angenommene Preissteigerung Sie bestimmen die spezifischen Eckdaten. AL-KO liefert Ihnen ein individuelles, auf Ihre Anforderungen optimiertes Anlagenkonzept. Grundlegende Voraussetzung für eine wirtschaftlich sinnvolle Betrachtung ist das gemeinsame Festlegen der relevanten Parameter, wie Anlagenbetriebszeit, Energiekosten, Betrachtungszeitraum, Preissteigerung. angenommene Preissteigerung 5 % 6

7 Sparen Sie im Life-Cycle Ihrer RLT-Anlage mehr als 50 % der jährlichen Betriebskosten wir sagen Ihnen wie! 1. Billig kann teuer werden Mit der kurzsichtigen Betrachtung der reinen Investitionskosten bei der Entscheidung zwischen herkömmlichen RLT-Anlagen und nach Life-Cycle- Costs -optimierten Anlagen wird in der Regel ein folgenschwerer Fehler begannen. Sehr hohe Betriebskosten in den folgenden Jahren werden in Kauf genommen und müssen auf die Nutzer umgelegt werden. Berücksichtigt man aber, dass die Investitionskosten einmalig sind und durchschnittlich lediglich 10 % der Gesamtkosten im Lebenszyklus betragen, muss die Entscheidung zu Gunsten von Life-Cyle-Costs -optimierten RLT-Anlagen fallen. Diese Anlagen amortisieren sich durch die drastische Reduktion der laufenden Betriebskosten in der Regel innerhalb der ersten Jahre. 2. Der Unterschied macht s Unterschiedliche Liegenschaften haben unterschiedliche Anforderungen an Lüftungs- und Klimasysteme. Der jeweilige Bedarf und die Betriebszeiten spielen bei der Konzeption und Kostenbetrachtung eine herausragende Rolle. Eine Schule hat andere Anforderungen an die RLT-Anlage als ein Krankenhaus. Beispiel Betriebszeit: Krankenhaus 24 h/tag, 7 Tage/Woche Schule 10 h/tag, 5 Tage/Woche (Ferienzeit beachten) 3. intelligentes Design für geringere Betriebskosten Innovative Lüftungs- und Klimasysteme haben einen deutlich reduzierten Reinigungs-, Inspektions- und Wartungsaufwand. Intelligente Mess- und Regelungseinrichtungen minimieren den Bedienungsaufwand zusätzlich. Das spart Zeit und Kosten. 4. energetisch durchdacht fordern Sie uns Die nach Life-Cycle-Costs -optimierten Komponenten, wie z.b. Ventilatoren und Wärmetauscher, zeichnen sich durch geringeren Stromverbrauch und besseren Wirkungsgrad aus und tragen damit maßgeblich zur signifikanten Senkung der verbrauchsgebundenen jährlichen Kosten bei. Wir stehen zu unseren Leistungsangaben und den daraus errechneten Verbrauchswerten. 7

8 Gesamtkompetenz Lehnen Sie sich zurück mit dem guten Gefühl, sich in allen Phasen auf ein kompetentes Team verlassen zu können Wirtschaftlich durchdachte und optimierte raumlufttechnische Anlagen sind der Garant für zukünftig hohe Renditen der heutigen Investition. Die richtige und ganzheitliche Betrachtung, sowohl energetisch als auch betriebswirtschaftlich, ist die Grundvoraussetzung bei der Ausschreibung und Planung von effizienten RLT-Anlagen. AL-KO Lufttechnik steht Ihnen von Anfang an und in allen Phasen Ihres Projektes kompetent zur Seite. Darauf können Sie sich verlassen! 1. AL-KO Planungskompetenz Mit uns können Sie rechnen. Wir unterstützen Sie bei Ihrer Bedarfsanalyse und in der Planung Ihrer RLT-Projekte. 2. AL-KO Projektierung Unsere kompetenten Projektteams unterstützen Sie in der Umsetzung Ihres RLT-Projektes. Von Teilkomponenten bis zu kompletten Systemlösungen wir sind an Ihrer Seite. 3. AL-KO Engineering Kompetenz Unsere kompetenten Engineering-Teams setzen Ihre individuellen Anforderungen mit innovativen AL-KO Technologien bis ins kleinste Detail um. 4. AL-KO Fertigung Auf hochmodernen Fertigungslinien produzieren unsere Spezialisten Ihr individuelles Lüftungs- und Klimagerät, schnell und effizient in bewährter AL-KO Qualität. 5. AL-KO Service und Inbetriebnahme Machen Sie bei Service und Inbetriebnahme Ihrer RLT-Anlage keine Kompromisse und vertrauen Sie auf die Leistungsfähigkeit von AL-KO. Wir sind weltweit für Sie da. Konformität AL-KO RLT-Geräte entsprechen allen nationalen und europäischen Normen und Qualitätsstandards. AHU N Range AT

9 AL -KO Full-Service: Kompetenz für Ihr Projekt 9

10 Facts & Service RTL-Geräteplaner Save Energy I Der schnelle und einfache Weg zur AT4 Lüftungs- und Klimazentralgerätekonfiguration mit Anzeige der gewählten Komponenten, Preis und Baugröße sowie Datenblätter und Gerätezeichungen. Per Referenznummer ist die Übernahme der Daten und die Weiterbearbeitung in AL-KO Klim@Soft möglich. I So wählen Sie in wenigen Schritten das für Ihren Anwendungsfall passende Lüftungs- und Klimagerät SAVE ENERGY aus. Schnelle und einfache Festlegung der AT4 Lüftungs- und Klimagerätekonfiguration mit automatischer Darstellung der Life-Cycle-Costs. Senden Sie eine an LCC@al-ko.de um Ihre persönlichen Zugangsdaten zu erhalten. Dadurch sind Sie in der Lage, z. B. angelegte Projekte zu speichern und die Software in vollem Umfang zu nutzen. oder direkt über bzw. 10

11 Unterstützung von Anfang an RLT-Geräteplaner SAVE ENERGY mit Life-Cycle-Costs -Berechnung Wir möchten, dass Sie die richtige Entscheidung treffen und unterstützen Sie deshalb in der Planung und Auslegung Ihrer RLT-Anlage von Anfang an. Mit der innovativen AL-KO LCC-optimize Software ermitteln Sie in wenigen Schritten die kostenoptimierte Lösung für Ihr Lüftungs- und Klimakonzept. Schritt 1: Die Berechnung des Energiebedarfs mit AL-KO LCC-optimize basiert auf der DIN V Teil 3, der Umsetzung der EU-Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (2002/91/EG). Das Hauptaugenmerk in der Energiemengenberechnung liegt auf der elektrischen Leistungsaufnahme des Ventilators sowie auf dem Wirkungsgrad der Wärme- und Feuchterückgewinnung. Schritt 2: Die Software AL-KO RLT-Geräteplaner mit Life-Cycle-Costs -Berechnung ermittelt automatisch für Sie die betriebswirtschaftlich optimierte Lösung nach VDI Geben Sie wenige Eckdaten Ihres Projekts in das Berechnungstool ein, und lassen Sie sich einfach Ihren individuellen Anlagenvergleich online erstellen. Wir stellen Ihnen AL-KO RLT- Geräteplaner mit Life-Cycle-Costs - Berechnung kostenlos auf unserer Homepage zur Verfügung. Sichern Sie sich jetzt Ihren persönlichen Zugang zu AL-KO RLT-Geräteplaner mit Life-Cycle-Costs -Berechnung. Sie erhalten umgehend Ihre Zugangsdaten per an LCC@al-ko.de. LCC@al-ko.de Die europäische Richtlinie 2002/91/EG Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden wird mit der EnEV 2006 und der DIN V umgesetzt. Die wesentliche Forderung in Artikel 1 der Richtlinie 2002/91/EG ist: (...) 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 zu unterstützen. (...) Im Bezug auf Nicht-Wohngebäude fordert die Richtlinie, neben der Bewertung der Gebäudehülle, die Einbeziehung der gesamten Gebäudetechnik. Der Focus liegt hierbei auf der Raumlufttechnik, der Beleuchtung sowie der Warmwasserbereitung. Im Bereich der Klimatechnik sind wesentliche Forderungen die Erstellung von Energieausweisen sowie die Einführung von Maßnahmen zur Inspektion. Erst durch die Klassifizierung von Neu- und Bestandsanlagen wird eine betriebswirtschaftliche und energetische Optimierung des Lüftungs- und Klimagerätes möglich. Klimaanlagen werden so wesentlich wirtschaftlicher zu betreiben sein. 11

12 LCC-Methodik Mit dem richtigen Ventilator senken Sie nachhaltig Ihre Stromkosten Die Leistungsaufnahme des Ventilators hat großen Einfluss auf die Energiekosten. Der Anteil an den Investitionskosten beträgt lediglich bis zu 3 %, bei den jährlichen Betriebskosten der RLT Anlage können aber bis zu 70 % allein durch einen Ventilator verursacht werden. Nach Life-Cycle-Costs - optimierte AL-KO Geräte zeichnen sich durch eine schnelle Amortisation bei geringem Investitionsmehraufwand aus. Ventilatorauswahl: Das richtige Ventilatorkonzept spart Ihnen ein Mehrfaches der Investitionskosten durch die Reduzierung der Energiekosten im Lebenszyklus. Berechnungsbasis Volumenstrom m 3 /h, Stat. Druck Pa Standard Ventilator Ventilator LCC optimiert Stromkosten Kapitalkosten Investitionskosten P el nach EUROVENT 14,74 kw 12,46 kw Life-Cycle-Costs -Differenz 12

13 Durch optimierte Gerätegeometrien und Betriebsweisen reduzieren Sie nachhaltig Ihre Kosten Zu hohe Betriebskosten in RLT-Anlagen werden maßgeblich durch zu geringe Gerätequerschnitte und zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten verursacht. Eckdaten / Berechnungsbeispiel Energiekosten (VDI ) Wärme 0,070 /kwh Eckdaten / Berechnungsbeispiel Allgemeine Daten (VDI ) Betrachtungszeitraum 15 Jahre Eine Vergrößerung der Gerätequerschnitte führt zu einer signifikanten Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeiten und der damit verbundenen Energiekosten. Kälte Strom Arbeitspreis Strom Jahresleistungspreis Energieaufnahme Befeuchter 0,025 /kwh 0,100 /kwh 0,000 /kwh 0,070 /kwh Nutzungsdauer 15 Jahre eff. Jahreszins 5,00 % Warten / Bedienen 6,00 % Preisänderungsfaktoren (VDI ) Konsequenterweise muss zur weiteren Kostensenkung eine Anpassung der Luftvolumenströme an den tatsächlichen Bedarf erfolgen. So wird durch die Auswahl des betriebswirtschaftlich optimalen Gerätequerschnitts sowie der optimalen Betriebsweise eine erhebliche Reduzierung der Life-Cycle-Costs möglich. Kapital 1,0 % Verbrauch 5,0 % Betrieb 1,0 % Instandsetzung 1,0 % Gerätegrössen Betriebszeit 24 Stunden, 7 Tage pro Woche: Luftgeschwindigkeit ,2 m/s 2,6 m/s 2,3 m/s 1,9 m/s 1,5 m/s RLT 1 RLT 2 RLT 3 RLT 4 RLT 5 Kosten umbauter Raum Stromkosten Kapitalkosten Summe LCC Investitionskosten

14 LCC-Methodik Mit LCC-optimierter Wärmerückgewinnung Kosten sparen Auf den Einsatz einer Wärmerückgewinnung bei Lüftungs- und Klimasystemen sollte nicht mehr verzichtet werden. Höhere Wirkungsgrade und die Auswahl des optimalen Wärmerückgewinnungssystems senken die Kosten im Lebenszyklus enorm. Eckdaten / Berechnungsbeispiel Energiekosten (VDI ) Wärme 0,070 /kwh Kälte 0,025 /kwh Strom Arbeitspreis 0,100 /kwh Allgemeine Daten (VDI ) Betrachtungszeitraum 15 Jahre Nutzungsdauer 15 Jahre eff. Jahreszins 5,00 % Warten / Bedienen 6,00 % Der betriebswirtschaftlich optimale Rotordurchmesser senkt nachhaltig die Lebenszykluskosten. Die Auswahl der wirtschaftlichsten Komponente ist von den individuellen Anforderungen, den Betriebsbedingungen, der Rotorauswahl und den Energiepreisen abhängig. Strom Jahresleistungspreis Energieaufnahme Befeuchter 0,00 /kwh 0,070 /kwh Preisänderungsfaktoren (VDI ) Kapital 1,0 % Verbrauch 5,0 % Betrieb 1,0 % Instandsetzung 1,0 % Rotorauswahl LCC XT-D19 Rotor, Betriebszeit 24 Stunden, 7 Tage pro Woche: Rückwärmezahl Rückfeuchtezahl ,0 % 59,9 % 71,1 % 67,1 % 74,5 % 73,1 % 78,7 % 80,0 % 80,7 % 83,2 % 82,5 % 86,0 % 84,0 % 88,3 % 85,4 % 90,4 % mm mm mm mm mm mm mm mm Befeuchtungkosten Stromkosten Kältekosten Wärmekosten Kapitalkosten Summe LCC Investitionskosten