Schließung der Energieeffizienzlücke mittels Cockpitsteuerung - Ergebnisse eines Forschungsprojekts Volker Bargfrede, Geschäftsführer Brandenburgischer Landesbetrieb f. Liegenschaften u. Bauen (BLB) Prof. Kai Kummert, Beuth Hochschule für Technik Berlin 1
Warum Energieeffizienz? BLB - Sanierungsfahrplan - Gründungsziele Land Brandenburg Energiestrategie Land Brandenburg 2030 EU Richtlinie 2012/27/EU Strategie Europa 2020 Deutschland Energiekonzept 2010 auf Basis der Vorgaben des Kyoto Protokolls 2
Über den BLB wirtschaftlicher Eigentümer des landeseigenen Grundvermögens; langfristiges Ziel ca. 2 Mio. m² (bisher 1,2 Mio. m² übernommen) zentraler Dienstleister für effektive/effiziente Bewirtschaftung der Landesimmobilien und sparsamer Umgang mit den knappen Ressourcen doppisches Rechnungswesen auf SAP-Basis einschließlich Vermögensbewertung Kostentransparenz bei wirtschaftlicher Arbeitsweise durch optimale Nutzung (Portfolio) und Einsatz des Vermieter-Mieter-Modells (VMM) Bauen für Land und Bund Fuhrparkmanagement 3
Anzahl an Gebäuden Struktur des Immobilienportfolios Baualter nach Gebäuden 200 180 172 2% 160 140 17% 27% 120 100 80 60 88 49 59 10% 40 20 20 18 18 16 16 14 14 12 12 10 0 44% bis 1948 1949 bis 1978 1979 bis 1994 1995 bis 2009 ab 2010 Portfolio nach Nutzungsarten des Bauwerkszuordnungskatalogs (BWZK) Baujahr der für den Sanierungsfahrplan untersuchten BLB-Gebäude 4
Ein theoretisches EnergieEffizienzOptimum Theoretisches EnergieEffizienzOptimum wird ins Visier genommen. Schließung der Energieeffizienzlücke mittels Cockpitsteuerung Ergebnisse eines Forschungsprojekts 25. 03. 2015 5
Die drei Szenarien der EnergieEffizienzLücke kwh 1 2 1 2 3 Objekt Verbrauch Bedarf 6
1 + 1 2 bei der energetischen Bewertung www.ratgeberbauen24.de/100/baupraxis/daemmung/waermedaemmver bundsysteme-einmolliger-mantel-fur-die-wand, letzer Abruf: 11.08.2014 www.energiewende-geretsried.de/energie-sparen/fenster-erneuern.html, Letzer Abruf: 11.08.2014 www.aliai.lu/2011/07, letzer Abruf: 11.08.2014 (- 30 %) + (- 20 %) - 50 % Energetische Effekte einzelner Bauteile lassen sich nicht addieren (aufgrund von abschwächenden oder verstärkenden Wechselwirkungen) 7
Die EnergieEffizienzLücke = + 70% 30% Gem. Forschungsergebnisse der Fraunhofer-Gesellschaft, Stiftung Energieeffizienz, Beuth Hochschule für Technik Berlin setzt sich im Mittel aus 70 % Hardware und 30 % Software zusammen. 8
Sanierungsfahrplan (SFP) Erstellt 2013 auf Basis der Landesenergiestrategie (23% Endenergieeinsparung bis 2030) Strategisches Werkzeug zur Bestandsanalyse und Vorbereitung von energetischen Sanierungsmaßnahmen baulicher und/oder technischer Art Orientierungs- und Entscheidungshilfe zur Erreichung politischer/unternehmerischer Energieziele Berücksichtigung wirtschaftlicher und ökologischer Anforderungen gebäudegenaue zeitliche Abfolge des Sanierungs- Roll-Out konkret: Top-Down-Objektliste = Welche Objekte haben welchen Sanierungsbedarf zu welchen Zeitpunkten und zu welchen Kosten? 9
Ergebnisse des Scoring Punktzahl zur Bewertung der Priorität Auswahl des Sanierungsumfangs: Sanierung Hülle und/oder Modernisierung Technik und/oder Optimierung des Betriebs, Einsatz erneuerbarer Energien Bei Sanierung der Hülle: Auswahl der Bauteile (Außenwand, Fenster und/ oder Dach) grob eingeschätzte Wirtschaftlichkeit der Maßnahmen für: Wärmebedarf End- und Primärenergieverbrauch für Wärme- und Strom CO2-Emission Energiekosten grob eingeschätzte Investitionskosten 10
Ergebnisse des Scoring Perspektive nach Perspektive Gebäuden nach Gebäuden Perspektive nach Fläche 2% 8% 6% 10% 8% 6% 10% 4% 5% 6% 10% 17% 27% 76% 76% 85% 44% weniger als 2 Jahre 2 bis 6 Jahre 6 bis 15 Jahre mehr als 15 Jahre Bedeutung für Sanierungsfahrplan: Weniger als 2 Jahre: keine Sanierung 2-6 Jahre: nur Optimierung 6-15 Jahre: Technik und Optimierung bis 1948 1949 bis 1978 1979 bis 1994 1995 bis 2009 ab 2010 Baualtersklassen: 20% des Bestands sind jünger als 1994 Mehr als 280 der Gebäude älter als 1984 wurden nach 1990 saniert. Mehr als 15 Jahre: Technik, Optimierung und Fassade 11
FEEL Forschung EnergieEffizienzLücke 12
Mit welcher Methode komme ich zu realistischen EnergieEinsparPotenzialen? 100,00% Datenqualität 0,00% 13
Cockpitsteuerung 14
Fallstudie 1: Hoher Stromverbrauch im Gerichtsgebäude Fakten: Vollverglaste Gebäudehülle Sonnenschutz über Großlamellen an drei Gebäudeseiten automatisch gesteuert Nutzer hat Eingriffsmöglichkeit verlangt (Komfortbedarf) Vermutung: Kühllast ist gestiegen, weil Nutzer komfortsteuert, daher sehr hohe solare Gewinne Test der Vermutung durch Feldversuch (Gebäudepatenschaft/ Masterarbeit) 15
Fallstudie 1: EnergieEffizienzLücke Strom im Gerichtsgebäude kwh/(m² a) NGF 38 90 % 16
Fallstudie 1: Aufbau des Feldversuchs Monitoring Großlamellen Sonneneintrag/Kühllast Datenlogger, Luxmeter, Kamera, Uhr Bewegungsprofil, techn. Dokumentation Innentemperatur-Fühler, GLT 17
Fallstudie 2: Hohe Energieverbräuche im Polizeigebäude Fakten: Architekturpreisgekrönte, hochtechnisierte Immobilie Personalengpass bei Bewirtschaftung Vermutung: Konstruktive Mängel/ Nutzerverhalten Guerilla-Aufnahme von Konstruktion, Technik, Organisation und Nutzerverhalten sowie IT und GLT (Gebäudepatenschaft/ Bachelorarbeit) 18
Fallstudie 2: EnergieEffizienzLücke Strom/ Wärme im Polizeigebäude kwh/(m² a) NGF 76 90 36 30 19
www.dachfenster-baehr.de/dachfenster_schwingfenster.php, Letzter Abruf: 11.08.2014 Fallstudie 2: EnergieEffizienzLücke Strom/ Wärme im Polizeigebäude Ausgewähltes Ergebnis der Abschlussarbeit: Analyse des Stromverbrauchs der elektrisch betriebenen Fenster - Anzahl der elektrisch betriebenen Fenster - Leistungsaufnahme der Motoren - Szenarien für Nutzerhalten: Öffnungen und Schließungen Vorläufiges Resultat: kein übermäßiger Verbrauch, kein Steuerbedarf 20
Management-Summary mit : Gebäudekenndaten Energieverbrauchsanalyse Energie-Dashboard mit hybrider Ampel-Tacho- Funktionalität Handlungsempfehlungen 21
Transmissionsriemen: Gebäudepate Konzept Studierende übernehmen konkrete Untersuchungsfelder Studierende unterstützen die Arbeit des Forscherteams im Rahmen von Feldversuchen Studierende lösen praktische Probleme in den Gebäuden Gebäudepaten 22
Zwischenfazit aus Sicht der Praxis: Ganzheitlicher Ansatz bietet höchstmögliche Effizienzgewinne Technik auf Bedürfnisse der Nutzer und Bedienbarkeit ausrichten Energieeffizienzsteigerung erfordert auch gute Kommunikation aus Sicht der Wissenschaft: Nutzerverhalten bei der Analyse weiterhin unterrepräsentiert Cockpitsteuerung als gutes Instrument mit belastbaren Ergebnissen 23
Schließung der Energieeffizienzlücke mittels Cockpitsteuerung - Ergebnisse eines Forschungsprojekts Volker Bargfrede, Geschäftsführer Brandenburgischer Landesbetrieb f. Liegenschaften u. Bauen (BLB) Prof. Kai Kummert, Beuth Hochschule für Technik Berlin 24