Prof. Dr. Fritz Schmidt. ennovatis GmbH. ModQS Workshop Automatisierte Fehlerdiagnose 14. September 2011

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1 Frühzeitige Fehlererkennung im laufenden Betrieb von Heizungsanlagen Prof. Dr. Fritz Schmidt ennovatis GmbH ModQS Workshop Automatisierte Fehlerdiagnose 14. September 2011

2 Inhalt 1. Unternehmen 2. Energiemanagement 3. Energiemanagement im Betrieb 4. Performance Indices zur Bewertung des Betriebsverhaltens 5. Erste ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

3 Kompetenz ennovatis GmbH Gründung / Mitarbeiter: 2000 / 40 Mitarbeiter Niederlassungen: Leipzig Stuttgart Wesel ennovatis Services Partner: 45 Partner in Deutschland, Österreich, der Schweiz und Luxemburg Kompetenz: Lösungen für Energieeffizienz und Anlagenoptimierung, Systeme für Planung und Controlling Entwicklung und Umsetzung von Soft- und Hardware zur Energieüberwachung und zum energieeffizienten Betrieb von Gebäuden und Liegenschaften Zielgruppen Wohnungswirtschaft, Filialisten und Industrie ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

4 ennovatis: Finanzierung durch Performance-Contracting Einsparungen durch Verbesserung der Energieeffizienz sind fast immer kosteneffektiv. Deshalb bietet ennovatis ihre gesamte Leistungspalette auch im Performance-Contracting, denn intelligente Energiekonzepte brauchen intelligente Finanzierungsmodelle. Dabei refinanzieren sich Dienstleistungen und installierte Technik komplett aus einem Anteil an den gesparten Energiekosten. keine Investitionen des Kunden keine Fixkosten im Betrieb kein wirtschaftliches Risiko ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

5 unsere Kundenreferenz: Handel/Filialisten Projekt Praktiker I (Energieeffizienzcontracting) 24 Märkte mit 12,4 GWh Strom und 12,3 GWh Wärme Gaskesselanlagen, Lüftungsanlagen und Beleuchtungsanlagen Investitionsvolumen ca. 40 T pro Markt für Mess-, Steuer- und Regeltechnik Einsparung: 17% Strom, 21% Wärme ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

6 Unsere Kundenreferenzen: Hotel Holiday Inn, München Einführung eines umfassenden Energiemonitorings inkl. Lüftungs- und Kälteanlagen Beispiel: Lastoptimierung einer Kältemaschine Investitionskosten: 10 T Reduzierung von 411 kw auf 208 kw Einsparung: EUR pro Jahr Amortisationszeit: 1,3 Jahre ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

7 unsere Kundenreferenz: Kundenreferenz: Wohnungswirtschaft Deutsche Wohnungswirtschaft Annington, Frankfurt a.m.: Objekt Breslauer Straße 18 Wohneinheiten, 888 m² Wohnfläche Gaskesselanlage mit zentraler Warmwasserbereitung Investition ca. 4,5 T Einrichtung Energiemonitoring Optimierung der Betriebsführung Einrichtung Fernwartung Reduzierung: 16% Einsparung: pro Jahr ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

8 Energiemanagement unsere Kundenreferenz: - Handlungsfelder 1. Wohnungswirtschaft Energiekonzepte und gesetzliche Nachweise 2. Energiecontrolling - ennovatis 3. Betriebsführung - Plenum Durchführung von Inspektions- und Wartungsarbeiten Anpassung der Betriebsparameter 4. Energiebeschaffung, Abrechnung und Vertragsmanagement wirtschaftliche Gestaltung der Tarifmodelle Überprüfung der Rechnungen 5. Beeinflussung Nutzerverhalten Fortbildung des technischen Betriebspersonals Schaffung von Anreizsystemen ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

9 Energiemanagement unsere Kundenreferenz: - Grundlage Wohnungswirtschaft Grundlage für jedes Energiemanagement ist die Kenntnis der innerbetrieblichen Energieeinsatz- und verbrauchsstrukturen. Das beinhaltet: laufende Erfassung von Energie- und Medienverbräuchen Energiebilanzierung (Abgleich Erzeugung bzw. Einspeisung mit Summe der Verbrauchsstellen) Energy Performance Indicator (EPIs): Managementinstrument zur Steuerung und effizienten Überwachung der Nachhaltigkeit der Einsparmaßnahmen (z.b. EPI Gebäudeeffizienz - kwh pro m² Gebäudefläche) Aufzeichnung (Dokumentation) von Besonderheiten (z.b. Sonderschichten, Betriebsferien oder dgl.) um abweichende Werte zu begründen. ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

10 Energiecontrolling unsere Kundenreferenz: Einordnung nach DIN EN Wohnungswirtschaft Bestimmung Ziele Überwachung und Messung bedeutet das Management des Energieverbrauchs durch die laufende genaue Messung des Verbrauchs gegenüber festgelegten operativen Zielen. Störmeldungen SMS, , E/A Modul, Relais Überwachen und Messen Auswerten Berichten ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

11 o o o o Energiemanagement in Betriebsphase nach GEFMA 124 unsere Kundenreferenz: Wohnungswirtschaft Ausschreibungen, Vergabe von Energielieferungen Energierechnungsprüfung Makroanalyse (energetische Detailanalyse) Betriebsphase mit laufendem Energiecontrolling Planung und Investition Störmeldungen: SMS, , E/A Modul, Relais Neubau bzw. Beschaffung Weitere Optimierungen erkennbar Betrieb Mikroanalyse ERPr Energierechnungsprüfung Kontinuierliche Überprüfung ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

12 Energiemanagement unsere Kundenreferenz: im Betrieb Wohnungswirtschaft Schritte Vorgabe Ziele Erfassung Daten und Verbräuche Bewertung Verbräuche Charakteristika Viele Datenpunkte >> 100 Fast alle liegen im Soll Aufgabe Finde die Daten, die auf unerwünschte Entwicklungen hindeuten Weg Entwickle Kennzahlen für das Betriebsverhalten Performance Indices Vergleiche Pis aus Model und Messung Bewerte Abweichungen ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

13 Modellbasierte Fehlererkennung währender der Betriebsphase Prozessmodell Diagnoseprozess Simulierte Daten gemessene Daten Realer PI s PI s Schwellwerte Modellbasierter Vergleich Symptome System Regelwerk Instrumentierung Fehler Kontrolle Prozess Wissensbasis Fehlererkennung Fehlerdiagnose ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

14 PIs für die Fehlertypen 1-15 in der Betriebsphase (Tagesmittelwerte) ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

15 Energiemanagement Unternehmen EM im Betrieb Performance Indices Testgebäude Uni Stuttgart Ostansicht des VFG Nordwestansicht des VFG ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

16 Testgebäude Uni Stuttgart Ergebnisse der Vorprojekte: Jahresverbräuche kwh/a ,7% 19,9% 28,1% 22,6% 29,5% 34,9% Wärme 727,4 780, , , , , , , ,9 598,0 Mittlerer Verbrauch Wärme Bedarfs Rechnung 1995 Individual Rechnung DIN ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

17 Testgebäude Uni Stuttgart - Monatsverbräuche 160,0 140,0 MWh/month 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 Diese Betriebsfehler könnten durch modellbasierte Analysen früher enddeckt werden ,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

18 Testgebäude Uni Stuttgart PIs für F11 fehlende Nachtabsenkung ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

19 Vergleich gemessener und dazu aus den Außentemperaturen bestimmter (Soll) Vor- und Rücklauftemperatur ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

20 Vergleich gemessener und gerechneter Temperaturen: Stundenwerte gerechnet ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

21 Vergleich gemessener und gerechneter Temperaturen - Tageswerte gerechnet ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

22 Vergleich gemessener und gerechneter Temperaturen: 6-Tagewerte gerechnet ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

23 erste Wahl im Energiemanagement Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Fragen? ennovatis GmbH F&E Prof. Dr. Fritz Schmidt Dechwitzer Str Großpösna Telefon: Telefax: ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,

24 Uni Stuttgart Übersicht Contracting-Verträge Quelle: Cofely, September 2009 ModQS-Workshop, Automatisierte Fehlerdiagnose, TU Hamburg Harburg,