EEMT EnergieEffizienzMessTechnik Dr. Dinger

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1 3. Energieeffizienz Workshop Erfurt Energieeffizienz in KMU s Von der Analyse zu intelligenten Lösungen Vortrag Teil 2 Beispiele zur energetischen Analyse Dr. Frank Dinger EEMT Energieeffizienzmesstechnik Hofgeismar Dr. rer.nat. Frank Dinger Telefon Telefax EEMT EnergieEffizienzMessTechnik info@mat-prozessanalytik.de Internet

2 Der größte Energieverbraucher sind die Verluste die gilt es zu senken. Dafür muß man sie aber im Detail kennen! 2

3 Grünbuch der EU Juni 2005 Das hauptsächliche Hindernis einer erhöhten Energieeffizienz ist ein Mangel an Informationen über Kosten und Verfügbarkeit neuer Technologien und über Kosten des eigenen Energieverbrauchs, ein Mangel an Ausbildung von Technikern für eine richtige Wartung und die Tatsache, dass diese Elemente nicht angemessen von den Marktteilnehmern berücksichtigt werden. 3

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12 Weg zur Optimierung der Energieeffizienz Energieeffizienz = Wirkungsgrad der Energieumwandlungsprozesse Durch eine kontinuierliche Messung, Darstellung und Aufzeichnung der energierelevanten Messgrößen werden die Prozesse der Wärmeerzeugung, der Wärmeverteilung und des Wärmeverbrauchs sowie des Elektroenergieverbrauchs transparent und bieten sofort Ansatzpunkte für Optimierungen. Entscheidend ist, dass der Aufwand und die Kosten zur Durchführung der Messungen in einem sinnvollen Verhältnis zum erzielbaren Ergebnis stehen! 12

13 Beispiel 1 Messung in einer Filiale der TEGUT - Handelskette Ziel Optimierung der Wärmeerzeugung, der Wärmeverteilung und des Wärmeverbrauchs Messgrößen Gas Heizkessel: Abgastemperatur, Temperatur Vorlauf, Temperatur Rücklauf Temperatur Verkaufsraum, Aussentemperatur 13

14 Beispiel 2 Messung in einem evangelischen Gemeindehaus Ziel Optimierung der Wärmeverteilung und des Wärmeverbrauchs sowie der Anschlussleistung Messgrößen Wärmetauscher: Temperatur Vorlauf, Temperatur Rücklauf Primär- und Sekundärkreis Mengenstrom Wärmeträger (Wasser), Wärmemenge 14

15 Beispiel 3 Messung in einer Bäckerei mit einem Gas- und einem Elektrobackofen Ziel Aussage über Wirtschaftlichkeit der Wärmerückgewinnung, Optimierung des Backregimes Messgrößen Gasverbrauch, Abgastemperatur Backofen 1, Elektroenergieverbrauch Backofen 2, Schwaden- Temperatur, rel. Luftfeuchte Schwaden, Temperatur Stauraum, Raumtemperatur; 15

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17 Beispiel 4 Messung in einem großen Klinikum im Saarland Ziel Optimierung der Wärmeverteilung, des Wärmeverbrauchs und speziell der Absenkung Messgrößen Wärmetauscher: Temperatur Vorlauf, Temperatur Rücklauf Primär- und Sekundärkreis Mengenstrom Wärmeträger (Wasser), Wärmemenge; Außentemperatur 17

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20 Beispiel 5 Messung in einem Klinikum in Niedersachsen Ziel Ermittlung des Wärmebedarfs für Planungszwecke, Optimierung der Wärmeerzeugung und der Wärmeverteilung Messgrößen Wärmetauscher: Temperatur Vorlauf, Temperatur Rücklauf Primär- und Sekundärkreis Mengenstrom Wärmeträger (Wasser), Wärmemenge; Außentemperatur 20

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23 Beispiel 6 Messung in einem großen Klinikum in Nordrhein - Westfalen Ziel Ermittlung des Wärmebedarfs zur Warmwasserbereitung für Planungszwecke, Optimierung der Warmwasserbereitung, Messung über 60 Tage in zwei Objekten Messgrößen Wärmetauscher: Temperatur Vorlauf, Temperatur Rücklauf Primär- und Sekundärkreis Mengenstrom Wärmeträger (Wasser), Wärmemenge; Wassermenge 23

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25 Fazit : Erfahrungsgemäß kann man ohne größeren investiven Aufwand allein durch Änderung des Nutzerverhaltens, die gezielte Einstellung von Reglern, die Optimierung des Zeitregimes der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs kurzfristig mindestens 10% Energie einsparen, so dass sich die Amortisationszeiten im Bereich von einem Jahr bewegen sei es durch die Nutzung der Dienstleistung Energieeffizienzmessung oder den stationären Einsatz von Energieeffizienzmesstechnik! Weitergehende Informationen werden in dem Beitrag in der online Ausgabe der Zeitschrift MSR Magazin Energieeinsparung mit Hilfe intelligenter Online-Messtechnik Möglichkeit oder Fiktion? in der Rubrik Technik - Sensorik / Messtechnik unter dem Link gegeben. Die technischen Mittel und der Weg der Umsetzung werden nachfolgend vorgestellt. 25

26 ENERGIEMONITORING smart metering system ALMEMO Energy 9 Ziel: Prozessoptimierung und Kostensenkung bei der Energieerzeugung, der Energieumwandlung und beim Energieverbrauch Nachweis der tatsächlich vorhandenen Energieeffizienz eines Systems / Prozesses Methode: Genaue und kostengünstige, kontinuierliche online - Erfassung und Überwachung der Prozessparameter Online - Analyse mit Berechnung von Wärmemengen, Wirkungsgrad und Abgasverlust Erfasste Messgrößen : Raumtemperatur kabelgebunden und mobil Relative Luftfeuchte stationär und mobil Außentemperatur Abgastemperatur Temperatur Heizkreisläufe Vorlauf und Rücklauf (Oberflächenfühler) Mengenströme Wärmeträger Strom bis 200 / 1000 A mittels Stromzange Impulse (Messung: Öl, Gas, Wasser, Wärmemenge, Elektroenergie) Wirkungsgrad der Energieumwandlung ( Energieeffizienz ) Auswertung / Protokollierung: Visualisierung der Messgrößen und der berechneten Werte als Momentanwerte und als Tageswerte Darstellung als Tabellen und als Grafiken Messung und Speicherung im Zeitraster ab 5 Sekunden Ausdruck individuell vorgefertigter Protokolle Vorteile des Systems: Die Installation der Sensoren erfolgt ohne Eingriff in die Anlagentechnik, damit sind die Installationskosten sehr gering! Das System kann deshalb sowohl für einen stationären als auch für einen mobilen Einsatz genutzt werden! Bereits in der Basis Version werden insgesamt 11 Messstellen überwacht und aufgezeichnet! Durch den modularen Aufbau können auch sehr komplexe Auswertungen erfolgen! Eine Datenfernübertragung ist in verschiedenen Varianten möglich! Dr. rer.nat. Frank Dinger Telefon Telefax EEMT EnergieEffizienzMessTechnik info@mat-prozessanalytik.de Internet

27 Komplexe Optimierung der Energieeffizienz von Anlagen, Prozessen und Gebäuden Schrittfolge der Abarbeitung eines Projektes Beratung Schritt 1: Anbahnungsgespräch Vorstellung der besonderen Möglichkeiten und der Arbeitsweise des Dienstleisters Erarbeitung der generellen Zielstellung Allgemeine Vorstellung von Fördermöglichkeiten Unterstützung des Kunden bei der Antragstellung für Beratungsfördermittel z.b. KFW Schritt 2: Erstberatung Vor Ort Zustandserfassung Wohngebäudebereich: Bafa Vor Ort Beratung Nicht Wohngebäudebereich / KMU: KFW Initialberatung Groberfassung Optimierungspotential Unterscheidung in: Technische Optimierung (Anlagentechnik Gebäudetechnik) mit dem Ergebnis Senkung Energieverbrauch und damit Energiekostensenkung Kostenoptimierung über Vertragsgestaltung mit Energielieferanten Optimierung des Nutzerverhaltens Grobentscheidung Maßnahmen und Empfehlungen Spezielle Nutzung von Fördermöglichkeiten Schritt 3: Detailberatung Messung Istzustand NEU Detaillierte Messung der Energieverbräuche (Zuordnung zu einzelnen Verbrauchern) und der Energieeffizienz mit einer mobilen Messtechnik vor der Optimierung Wohngebäudebereich: KfW Förderprogramm 431 Kernpunkt: Berechnung und Ausgabe von Tageswerten Zeitraum minimal 2 Tage, optimal 2 Wochen Schritt 4: Detailanalyse und Detailberatung Detaillierte Auswertung Kundeninformationen und der Messergebnisse Mängel- und Fehlererkennung Detaillierte Festlegung von Maßnahmen Detaillierte Aussagen zum Optimierungs- und Einsparpotential Erarbeitung von Optimierungsempfehlungen Abschlussbericht in Form eines Pflichtenheftes, Benchmarking für den Kunden

28 Baubegleitung Schritt 5: Umsetzung der Empfehlungen und Maßnahmen (KFW Investitionsprogramme) Projekt- und Baubegleitung ( für Wohngebäude gilt das KFW Sonderprogramm Nr. 431 ) - Umsetzung der Maßnahmen durch Nutzer / Dienstleister / Kooperationspartner Schritt 6: Messung des Zustandes nach der Optimierung NEU ( ist Bestandteil der Baubegleitung ) Nachweis des Ergebnisses / Nutzens der Optimierung durch eine erneute detaillierte Messung Schritt 7: Installation von stationärer Messtechnik / Automatisierungstechnik / Energiemanagementsystem NEU Einsatz von online - Messtechnik Kontinuierliche Messung von Endenergieverbräuchen (Öl, Gas, Holz, Biomasse, Elektroenergie u.a.) Temperaturen Mengenströmen Wärmemengen Klima Wirkungsgrad = Energieeffizienz u.a. Elektronische Aufzeichnung aller Daten beim Nutzer Intelligente Auswertung und Darstellung des gewonnenen Datenmaterials (smart metering) Auswertung und Betreuung durch den Nutzer selbst oder Auswertung und Betreuung durch einen externen Dienstleister Schritt 8: Energie - Dienstleistung Laufende Betreuung und Energieoptimierung NEU Zentrale kontinuierliche Erfassung aller Messdaten des Kunden beim Dienstleister Datenfernübertragung (verschiedene Wege sind möglich) Auswertung des Datenmaterials Bei Störungen Benachrichtigung per E Mail, Telefon etc. Information über weiteres Optimierungspotential und Handlungsempfehlungen Die Schrittfolge kann in Abhängigkeit von den Bedingungen und den Erfordernissen beim Nutzer individuell festgelegt und vereinbart werden!