Virtueller Prüfstand: Qualitätsmanagement für die Gebäudeautomation

Transkript

1 Institut für - und Solartechnik Prof. Dr.-Ing. M. Norbert Fisch Mühlenpfordtstraße 23 D Braunschweig Virtueller Prüfstand: Qualitätsmanagement für die automation Dr.-Ing. Stefan Plesser

2 Zur Person Dr.-Ing. Stefan Plesser Leiter der Arbeitsgruppe Energie- und Qualitätsmanagement IGS Institut für und Solartechnik TU Braunschweig energydesign braunschweig GmbH Geschäftsführender Gesellschafter synavision GmbH, Aachen Geschäftsführender Gesellschafter 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 2

3 Integrale Planung: Eine Erfolgsstory der TU Braunschweig, 60er Jahre Energie-Forum Berlin, 2003 Getrennte Betrachtung von Hülle und Technik Hohe Redundanzen in den technischen Systemen Geringer Automationsanteil Integrale Energiekonzepte Geringe Redundanzen in den technischen Systemen Automation in fast allen Gewerken 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 3

4 Die Praxis Quelle: dena, Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 4

5 Entwicklung der konzepte Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 5

6 Die Praxis Einsparpotenziale: 5-30 % Endenergie bzw. Energiekosten: Überhöhte Laufzeiten von Lüftungsanlagen Kühlen und Heizen gleichzeitig Fehlerhafte Hydraulik Ungenaue Kalibrierung von Sensoren Überhöhte Beleuchtungsinstallationen Falsche Regelungsstrategien / Soll- Werte Mangelhafte Betriebsüberwachung Fehlerhafte Anlagenergänzungen Fehlende Nutzerakzeptanz / -kenntniss 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 6

7 Die Herausforderung: Qualität für nachhaltige performance Dezentrale Organisation des Bauwesens Stark projektorientierte Arbeitsweisen Verschärfte gesetzliche Anforderungen an Energieeffizienz Dezentralisierung der Energieerzeugung Integration von Anlagen, n und Versorgungsnetzen Automatisierung und Vernetzung Qualität ist die Herausforderung für nachhaltige! 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 7

8 Integrale Konzepte Angemessenes Qualitätsmanagement? Auto 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 8

9 EQM - Energie- und Qualitätsmanagement Konzept 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 9

10 EQM Energie- und Qualitätsmanagement im Lebenszyklus Ziel: Sicherstellung der angestrebten Qualitäten im Betrieb Eigenständige (externe) Prüfinstanz (nicht Fachplaner, nicht Projektsteuerer) Verantwortung ausschließlich für Qualitätsprüfungen Konstruktiv gegenüber allen Projektbeteiligten, verpflichtet nur gegenüber dem Bauherren Bedeutung im Projekt EQM Qualität Kosten Termine Qualität? Konventioneller Prozess Konzept Planung Errichtung Nutzungsbeginn 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 10 Projektphasen

11 EQM Energie- und Qualitätsmanagement im Lebenszyklus Qualitätsmanagement Optimierung PDCA 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 11

12 Virtueller Prüfstand für performance automation 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 12

13 Die Praxis aus der Praxis: Hallo Herr..., Ich habe das Problem in Care nachgestellt. Scheinbar funktioniert das Enablen des Legacy-Modus für die Netzwerkmanagementkommandos nicht richtig im L-Proxy. Im Moment kann ich Ihnen da leider auch keinen Workaround anbieten. Mit freundlichen Grüßen, Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 13

14 Die Praxis Planung Ziele Inbetriebnahme Errichtung/Betrieb Messung Monitoring 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 14

15 Die Herausforderung: Effektives Qualitätsmanagement Wie überwachen Sie die Qualität? Messung von Gewicht und Umfang der Torte? Optischer Vergleich mit einem Foto? Chemische Analyse der Zusammensetzung? Sie schauen beim Backen zu? Permanentes Testessen mit Freunden? 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 15

16 Die Herausforderung: Effektives Qualitätsmanagement 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 16

17 Unsere Lösung: Virtueller Prüfstand für die automation Planung Ziele Inbetriebnahme Errichtung/Betrieb Messung Monitoring Abnahme Optimierung Aktive Funktionsbeschreibung Soll Prüfung Ist Betriebsdaten Virtueller Prüfstand 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 17

18 Anwendung 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 18

19 Virtueller Prüfstand für die automation 1. Spezifizieren Wir spezifiziere die geplante performance. 2. Analysieren Wir vergleichen die Betriebsdaten mit den Vorgaben. 3. Evaluieren Sie erhalten eine transparente Bewertung der - Performance. So schließen wir die Lücke zwischen Planung und Betrieb! 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 19

20 Der Virtuelle Prüfstand für performance Beispiel- ausrüstung: Wärme- und Kälteerzeugung über reversible Wärmepumpen und Erdsonden Flächenheiz- und Kühlsysteme 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 20

21 Der Virtuelle Prüfstand für performance Beispiel- Ablauf 1. Spezifikation: Planung der Betriebszustände 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 21

22 M M M 1. Import des Anlagenschemas V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speich er Heizen T Speich er Kühlen MSV4 WT 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 22

23 1. Import des Anlagenschemas 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 23

24 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 2 WP3 3 WP WP2 2 WP3 3 WP 2+3 Betriebszustände 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 24

25 2. Planung der Betriebszustände 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 25

26 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 2 WP3 3 WP WP2 2 WP3 3 WP 2+3 Betriebszustände WP2_BM 0 WP3_BM 0 V01 0 Betriebsregeln PSp_H_T PSp_K_T Aussen_T MSV01 MSV02 >34 C <16 C Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 26

27 2. Planung der Betriebszustände 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 27

28 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 2 WP3 3 WP WP2 2 WP3 3 WP 2+3 Betriebszustände WP2_BM 0 WP3_BM 0 V01 0 Betriebsregeln PSp_H_T PSp_K_T Aussen_T MSV01 MSV02 >34 C <16 C Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 28

29 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 WP2_BM WP3_BM V01 PSp_H_T PSp_K_T Außen_T MSV01 MSV02 Aus Aus 0 >34 C <16 C Heizen Aus 3,4 m³/h <38 C - <16 C Offen Zu 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 29

30 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 2 WP3 3 WP 2+3 WP2_BM WP3_BM V01 PSp_H_T PSp_K_T Außen_T MSV01 MSV02 Aus Aus 0 >34 C <16 C Heizen Aus Heizen Aus Heizen Heizen 3,4 m³/h 3,4 m³/h 6,8 m³/h <38 C <38 C <38 C <16 C <16 C <16 C Offen Zu Offen Zu Offen Offen 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 30

31 M M M 2. Planung der Betriebszustände V MSV3 Pu1 MSV1 Pu1 MSV2 Pu1 MSV5 Erdsonden WP 1 HT WP 2 NT WP 3 NT T Speicher Heizen T Speicher Kühlen MSV4 WT 0 AUS 1 WP2 2 WP3 3 WP WP2 5 WP3 6 WP 2+3 WP2_BM Aus Heizen Aus Heizen Kühlen Aus Kühlen WP3_BM Aus Aus Heizen Heizen Aus Kühlen Kühlen V01 0 3,4 m³/h 3,4 m³/h 6,8 m³/h 3,4 m³/h 3,4 m³/h 6,8 m³/h PSp_H_T >34 C <38 C <38 C <38 C PSp_K_T <16 C >14 C >14 C >14 C Außen_T - <16 C <16 C <16 C >20 C >20 C >20 C MSV MSV Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 31

32 3. Import und Zuweisung von Betriebsdaten Ablauf 1. Spezifikation: Planung der Betriebszustände 2. Analyse: Import von Betriebsdaten 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 32

33 3. Import und Zuweisung von Betriebsdaten 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 33

34 4. Automatisierte Bewertung der Betriebsgüte Ablauf 1. Spezifikation: Planung der Betriebszustände 2. Analyse: Import von Betriebsdaten 3. Evaluation: Automatisierte Bewertung der Betriebsgüte 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 34

35 4. Automatisierte Bewertung der Betriebszustände BZ00 Auswertung der Betriebszustände je ¼-Stunde BZ01 BZ02 Grün: Funktion korrekt Rot: Fehler Weiß: nicht aktiv 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 35

36 4. Automatisierte Bewertung der Betriebsgüte Auswertung des Zustandsraum je ¼-Stunde Betriebsgüte BG: Anteil der gültigen Messungen innerhalb eines Bewertungszeitraums (hier >80%/Tag) 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 36

37 4. Automatisierte Bewertung der Betriebsgüte Betriebsgüte als eindeutiger, vertragsfester Indikator für die Qualität der - und Anlagenperformance 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 37

38 4. Automatisierte Bewertung der Betriebsgüte Systematische, zielgerichtete Unterstützung der Inbetriebnahme 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 38

39 Virtueller Prüfstand für performance Dokumentation 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 39

40 Die Praxis 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 40

41 Die Praxis Für die einzelne Prüfung: Nachvollziehbarkeit: Wo befindet sich der Mangel? 3. Welche Ordnungs nummer hat dieser mangel? 1. Wo befindet sich der Mangel? 2. Bis wann soll der Mangel beseitigt werden? Bis wann ist der Mangel zu beheben? Wie wird die Behebung nachverfolgt? Für den Prüfprozess: Wer soll was wann wie prüfen? Wie ist die Prüfung zu dokumentieren? 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 41

42 Virtueller Prüfstand: Dokumentationsvorgaben Beispiel: Blower-Door-Test 1. Allgemeine Daten:, Prüfer, Datum, ausführende Firma etc. 2. Lage des geprüften bereichs 3. Vorbereitungen der Messung 4. Einbau der Blower-Door 5. Ablesung des Displays 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 42

43 Virtueller Prüfstand: Cloud-Service Aktive Prozessführung: Standardisiert, nachvollziehbar Mobile Anwendungen 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 43

44 EQM - Energie- und Qualitätsmanagement Re-Commissioning 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 44

45 EQM Energie- und Qualitätsmanagement Re-Commissioning: Optimierung im Bestand, ROI < 1 Jahr orientiert Maßnahmenorientiert 1. Ziele Überblick über und Zielsetzungen im Projekt 1. Definition von Standard-Maßnahmen Definition von Best- Practice-Maßnahmen Auswahl von geeigneten n 2. Untersuchung Bestandsaufnahmen Definition von Maßnahmen Kosten-Nutzen- Rechnung 2. Bestandsanalyse (entfällt) 3. Umsetzung Umsetzung der Maßnahmen 3. Umsetzung Schnelle und gezielte Prüfung von Umsetz ungsmöglichkeiten Unmittelbare Umsetzung von Maßnahmen 4. Evaluation Bewertung der Einsparungen Prüfung der Wirtschaftlichkeit 4. Evaluation (entfällt) 5. Überwachung Kontinuierliche Überwachung im Betrieb 5. Überwachung Kontinuierliche Überwachung im Betrieb 2014 Stefan Plesser Energie- und Qualitätsmanagement Seite 45