Titel. Umsetzung eines Energiemanagements im Landkreises Leipzig

Titel Umsetzung eines Energiemanagements im Landkreises Leipzig

Gliederung 1 1. Einführung Vorstellung Landkreis Leipzig Begriffsbestimmung Ziele Bestandteile 2. Energiemanagement Landkreis Leipzig Aufbau Umfang Umsetzung 3. Geplante Arbeitsweise Controlling/Optimierung Monatsbericht Jahresbericht 4. Erfahrungen 26.11.2010 Seite 2

Landkreis Leipzig Daten und Fakten Einwohnerzahl: 269.694 (Stand 31.12.2009) Anzahl pro km²: 164 Fläche in km²: 1.647 Kreissitz: Borna Große Kreisstädte: 4 Städte: 18 Gemeinden: 19 26.11.2010 Seite 3

Begriffsbestimmung Was ist Energiemanagement? Energiemanagement oder Energiebewirtschaftung beschäftigt sich mit der kostengünstigen Beschaffung betriebssicheren Bereitstellung rationellen und umweltschonenden Verwendung von Energie in Gebäuden 26.11.2010 Seite 4

Ziele Wozu Energiemanagement? Energiekosten/-verbrauch senken Schadstoffemissionen (CO2, NOx) mindern natürliche energetische Ressourcen (Primärenergieträger) schonen bereits erzielte Verbesserungen auf Dauer aufrecht erhalten Den Energiebedarf von Gebäuden und Anlagen an das notwendige Minimum anzunähern (Optimierung) ohne dabei den Benutzerkomfort einzuschränken. 26.11.2010 Seite 5

Verminderung CO 2 Emission Verbundvorhaben Energieleittechnik in Kommunen Zusammenfassung der Einsparungen Gebäudeheizung, Kälte und Stromverbrauch Wärmeverbrauch prognostizierte prognostizierte Verminderung CO2 Verminderung CO2 durchschnittliche durchschnittliche Emission Emission (durchschnittlicher Energieeinsparung Energieeinsparung (CO2 - Äquivalent) (CO2 - Äquivalent) Jahresverbrauch) Gebäudeheizung Stromverbrauch Heizung Stromverbrauch (kwh/a) (kwh/a) (kwh/a) (kg/a) (kg/a) L-Schule, Grimma 267.046 48.071 4.006 12.114 8.238 G-Schule, Grimma, Waldschule 74.937 13.489 1.124 3.399 2.311 BSZ Grimma, Gabelsbergerstr. 191.712 34.508 2.876 23.466 15.957 BSZ Grimma, Str. d. Friedens 247.117 44.481 3.707 14.101 9.589 BSZ Grimma, Karl Marx Str. 346.470 13.489 5.197 3.399 2.311 BSZ Wurzen, Domplatz 463.679 83.462 6.955 21.032 14.302 BSZ Wurzen Str. d. Friedens 256.577 46.184 3.849 11.638 7.914 L- Schule Burkartshain 342.705 61.687 5.141 15.545 10.571 Förderschule Wurzen 84.077 15.134 1.261 3.814 2.594 LRA 1 Grimma 274.599 49.428 4.119 12.456 8.470 LRA 2 Grimma 176.731 31.812 2.651 8.017 5.452 LRA 3 Grimma 208.945 37.610 3.134 9.478 6.445 LRA 4 Grimma 187.006 33.661 2.805 8.483 5.768 LRA Borna Haus 1-7, Heizung 1.385.085 249.315 20.776 62.827 42.722 LRA Borna Haus 6, Kälte 5.964 895 89 608 413 Arge Borna, Deutznerstr. 82.484 14.847 1.237 3.741 2.544 Förderschule Borna, Pawlowstr. 406.073 73.093 6.091 18.419 12.525 Förderschule Elstertrebnitz 497.490 89.548 7.462 28.387 19.303 Berufsschule Espenhain 360.747 64.934 5.411 16.363 11.127 Gesamt 5.859.444 1.005.648 87.891 277.287 188.556 - Wärmeverbrauch aus Angaben der Landratsämter - prognostizierte durchschn. Energieeinsparung Gebäudeheizung ist mit 18% gerechnet (durchschnittliche Einsparung durch Energiemanagment bei SV Grimma 19%) - prognostizierte durchschn. Energieeinsparung Stromverbrauch nur für Heizung ist mit 1,5% des Wärmeverbrauchs berechnet - Energieeinsparung für Beleuchtung und Kälte ist hier nicht eingerechnet 26.11.2010 Seite 6

Verminderung CO 2 Emission Verminderung CO2 Emission 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 Berufsschule Espenhain 26.11.2010 Seite 7 CO2 Emission in [kg/a] L-Schule, Grimma G-Schule, Grimma, Waldschule BSZ Grimma, Gabelsbergerstr. BSZ Grimma, Str. d. Friedens BSZ Grimma, Karl Marx Str. BSZ Wurzen, Domplatz BSZ Wurzen Str. d. Friedens L- Schule Burkartshain LRA 1 Grimma LRA 2 Grimma LRA 3 Grimma LRA 4 Grimma LRA Borna Haus 1-7, Heizung Arge Borna, Deutznerstr. Verminderung CO2 Emission (CO2 - Äquivalent) Stromverbrauch (kg/a) Verminderung CO2 Emission (CO2 - Äquivalent) Heizung (kg/a)

Bestandteile Wie werden die Ziele erreicht? Energiekontrolle (Controlling) Ständiges und regelmäßiges Erfassen wichtiger Verbrauchswerte und Betriebsdaten Die gewonnenen Daten sowie Ferien, Störungen, veränderte Nutzergewohnheiten, bauliche Veränderungen dokumentieren Verbräuche analysieren und mit Werten aus den Vorjahresmonat vergleichen 26.11.2010 Seite 8

Bestandteile Energieoptimierung Erhöhte Verbrauchswerte feststellen und zeitnah reagieren Ursache feststellen und beseitigen optimieren der Fahrweise der Heizungsanlage Energiekostenvergleich Erfassen des Jahresverbrauchs an Energie Bildung von Energiekennwerten Berücksichtigung der Witterung und Nutzung Vergleich dieser Werte mit Gebäuden ähnlicher Nutzung Erstellung Monatsbericht und Jahresbericht 26.11.2010 Seite 9

Aufbau - Bestandserfassung Bestandserfassung Liegenschaften Landkreis Leipzig August 2008 LRA Haus 2 LRA Haus 1/ 3-7 LRA Haus 6 Arge Förderschule Förderschule Stauffenbergstr. Stauffenbergstr. Stauffenbergstr. Deutznerstr. Pawlowstr. Borna Borna Borna Borna Borna Elstertrebnitz Bemerkung Kältezentrale Schwimmbad, 2 FW-Stationen Schule/ Sporthalle je Gebäude eine 2 X 63 kw Kälteanlage 22 kw Heizenergie Erdgas Unterverteilung Erdgas Fernwärme Fernwärme Heizöl Wärmeerzeugung Leistung 460 / 370 kw 44 kw 290 kw 146 kw 210 kw Fabrikat Viessmann Carrier Buderus EWERS Ferroli Viessmann Typ Vitocrossal 300 30 RW 070 GE 224 LP ZW FL 40/32 Paromat Baujahr 2003 2004 1994 1997 1993 1993 Wärmeverteilung Anzahl Heizkreise ohne WWB 3 3 3 1 2 3 5 Pumpentyp Wilo Wilo Wilo Wilo Grundfos Grundfos Wilo Baujahr 2003 2003 2003 1994 1997 2003 1993 LON- fähig? nachrüstbar nachrüstbar nachrüstbar nein nein nachrüstbar nein Regelung Art der Regelung Außentemp. Außentemp. Außentemp. Außentemp. Außentemp. Außentemp. Außentemp. Fabrikat Siemens Siemens Siemens Buderus R + S Landis & Gyr Viessmann Typ Insight Insight Insight 3000 RU 55 / F Dekamatik HK 2 Baujahr 2003 2003 2003 1994 1997 1993 1993 LON- fähig? nachrüstbar nachrüstbar nachrüstbar nein nein nein nein Warmwaserbereitung zentral / dezentral dezentral dezentral dezentral dezentral zentral zentral zentral Steuerung Zirkulationspumpe zeitabhänig zeitabhänig zeitabhänig Zählererfassung Wärmemenge Gaszähler 0 0 Gaszähler WMZ WMZ WMZ Elektroenergie X X X X X X X Wasser, gesamt X X X X X X X Warmwasser einbaubar einbaubar einbaubar Elektro Küche Elektro Lüftung Allgemeine Beleuchtung einbaubar einbaubar einbaubar einbaubar einbaubar einbaubar einbaubar 26.11.2010 Seite 11

Aufschaltung Haustechnik Controlling Heizungsanlagen: Pumpen Heizkreise WMZ Raumtemperaturen Vor- und Rücklauftemperaturen Stromverbrauch Sanitäranlagen : Kalt- und Warmwasserzähler permanente Überwachung zentraler Web- Server - Optimierung der Regelung - Anpassung Nutzeranforderung - Erkennen von Störungen -Organisation Entstörung u. Wartung Kälteanlagen: Pumpen Heizkreise WMZ Raumtemperaturen Vor- und Rücklauftemperaturen Stromverbrauch Elektroanlagen : Stromverbrauch Beleuchtung 26.11.2010 Seite 12

Aufbau Abstufung Das Aufschalten der technischen Anlagen erfolgt in mehreren Abstufungen : 1. Regelungen und Pumpen, die älter als 10 Jahre sind und nicht aufschaltbar sind, werden komplett getauscht. Fernüberwachung und Ferneingriff ist möglich 2. Pumpen,die aufschaltbar sind, werden mit einem entsprechenden Modul nachgerüstet. 3. Regelungen, die nur teilweise aufschaltbar sind, werden durch eine lokale energetische Überwachungseinheit ergänzt. Diese ermöglicht unabhängig von vorhandenen Regler, die Übertragung von bis zu 60 Datenpunkten zur Übertragung von Temperaturen, Zählern aller Art und wichtigen Betriebszuständen. Es ist nur eine Fernüberwachung, jedoch kein Ferneingriff möglich. 26.11.2010 Seite 13

Aufbau Energiemanagement LK Leipzig 26.11.2010 Seite 14

Umbaumaßnahmen Beispiel LRA 1 Grimma Raum-, Außen-, Strahlungstemperatur TAC Datenübertragungseinheit mit Aufschaltung von 1 Lüftungsgerät Raum-, Außen-, Strahlungstemperatur LRA 2 Grimma Einbau LON-Pumpen, 4 Stck Einbau u. Aufschaltung von analogen u. digitalen Datenpunkten mit Wasser- u. E-Zähler, 4 Stck TAC Leistungsregler Regler LON- LON-Bus, komplett mit LDE-IP neu, oder die vorh. Buderus- Wählleitungsmodem, Regelung wird komplett demontiert neu, die vorh. R&S- Regelung wird demontiert Einbau LON-Pumpen 2 Stck Einbau u. Aufschaltung von analogen u. digitalen Datenpunkten mit Wasser- u. E-Zähler, 4 Stck TAC Regler Leistungsregler LON- LON-Bus, komplett mit neu, LDE-IP die oder vorh. Buderus- Regelung Wählleitungsmodem, wird demontiert komplett neu, die vorh. R&S- Regelung wird demontiert DSL oder analoger Telefonanschluß DSL oder analoger Telefonanschluß 26.11.2010 Seite 15

Umfang GRM Wurzen Borna Grimma 26.11.2010 Seite 16

Umfang GRM WUR Wurzen Borna Grimma 26.11.2010 Seite 17

Umfang alles Wurzen Borna Grimma 26.11.2010 Seite 18

Umsetzung - VHS Borna 26.11.2010 Seite 19

Umsetzung - Waldschule 26.11.2010 Seite 22

Waldschule Jalousiesteuerung 26.11.2010 Seite 23

Übersicht Controlling Kostenoptimierung Energiemanagement Optimierung der Wärmeströme Energiekostenvergleich Monatsberichte;zeitnah Kontrolle Verbrauch Störmeldedienst Energiekostenvergleich Energieverbrauch Witterungsdaten Nutzungsänderungen Auslastungsgrad Jahresbericht Controlling Kostenoptimierung Verbrauchsoptimierung : Nutzungszeiten Solareinflusses Auskühlverhalten Reglerfahrkurven Raumtemperaturen Benchmarking: Energiekostenstatistik Vergleich mit Referenzgebäude Energieausweis Schwachstellenanalyse 26.11.2010 Seite 25

Controlling / Optimierung 26.11.2010 Seite 26

Monatsbericht 26.11.2010 Seite 27

Monatsbericht Korrekturwerte Korrekturwert bezogen auf Heizgradtage G15 Wetterstation Leipzig Schkeuditz 1991-2005 26.11.2010 Seite 30 0,9457 0,9475 0,9716 0,7807 0,9690 1,1044 1,0032 1,0419 1,1065 1,0693 1,1861 1,0318 0,9598 1,0098 1,0003 1,200 1,175 1,150 1,125 1,100 1,075 1,050 1,025 1,000 0,975 0,950 0,925 0,900 0,875 0,850 0,825 0,800 0,775 0,750 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Korrekturfaktor überproportional kalt überprop. warm 2002 2003 2004 2005 Jahr

Monatlicher Heizenergieverbrauch Objekt Gymnasium St. Augustin 350.000 Summe - Heiz - Energieverbrauch Gas-Energieverbrauch [kwh/m³] 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 Jahr 2004 2005 2006 2007 Januar Februar April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Monat 26.11.2010 Seite 31

Jahresenergieverbrauch Erdgas St. Augustin St. Augustin Energieverbrauch [kwh/a] 1.600.000 1.400.000 1.200.000 1.000.000 800.000 600.000 400.000 200.000 1.396.050 1.328.141 1.065.716 1.004.108 0 2004 2005 2006 2007 26.11.2010 Seite 32

Einsparung durch Optimierung Einsparung in allen betreuten Objekten /a 60.000 50.000 40.000 45.371 40.603 49.249 31.684 30.000 20.000 10.000 10.617 11.780 0 2005 2006 2007 Energiekosten unbereinigt Energiekosten bereinigt 26.11.2010 Seite 33

Jahresbericht Energiekennwerte Schulen spez. Heizenergiebedarf [kwh/m²] 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 150 123 220 103 79 70 Grundschule/Mittelschule Gymnasium Sporthalle< 1000 m² 97 100 140 arithmetisches Mittel unteres Quartilsmittel Modus Messung 26.11.2010 Seite 34

Erfahrungen Schwerpunkte bei der Umsetzung: Genaue Bestandserfassung und Abstimmung über den Umfang der Umbaumaßnahmen ist zwingend notwendig Es sind finanzielle Reserven für unvorhersehbare Instandsetzungen und Anpassungen zu bilden Frühzeitige Klärung der Datenwege und deren Nutzung durch externe Dienstleister (Einwahlboxen zum Zugriff in ein geschütztes Datennetz) Die bestehenden Wartungsverträge sind anzupassen 26.11.2010 Seite 36

Erfahrungen Energiemanagement ist ein wirksames und effizientes Mittel zur dauerhaften Senkung des Energieverbrauchs ohne Komforteinbußen Erschließung von Einsparpotentialen von ca. 5-20% im Bereich der Heizung Wesentliche Senkung des Elektroenergieverbrauchs durch Leistungsanpassung der Pumpen Transparenten Darstellung und Bewertung der Energieverbräuche Senkung des Wartungs- und Instandhaltungsaufwandes Entlastung der Hausmeister / technisches Personal 26.11.2010 Seite 37

Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Roland Dathe Andreas Hofmann 26.11.2010 Seite 38