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Hochschule Biberach
Gebäudeklimatik
Ralf Lehmann, MG2
Prof. Dr-Ing. Helmut Ast
Prof. Dr.-Ing. Roland Koenigsdorff
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Ralf Lehmann Dipl.-Ing. (FH), GMA2
Prof. Dr.-Ing. Helmut AstHochschule Biberach
Gebäudeklimatik
Energieeffizienzvon industriellen Liegenschaften
Aufbau einer Datenbank für erfolgreiche Maßnahmenzur Steigerung der Energieeffizienz
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Gebäudeklimatik
Energieeffizienz - Potentiale
Quelle: ea-nrw
Branche A
bwär
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Kes
sele
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Roh
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rung
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Red
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Reg
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Käl
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Tro
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Org
anis
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e M
aßna
hmen
Last
man
agem
ent
(Ver
brau
cher
abs
chal
ten)
Textilindustrie 10 – 66 (-100)
5 –15 9 – 34 10 – 13 2 – 49 23 – 50 20 – 70 501
Ernährungs-industrie
9 – 50 5 – 15 1,5 3 – 25 -6252
8 – 253
364
3 – 5
Kunststoff-verarbeitendeIndustrie
15 – 95 5 – 15 -6,5 9 – 40 -0,3 -0,323 – 335
1,56
2,57
Metallindustrie 10 – 50 5 – 15 bis 10 5 – 15 bis 30 10 – 60
je nach
Wir tschaf t-
l ichkei tsan-
f or der ung
15 – 50E inzel f al l -
betr achtung
5 – 15 5 – 30
abhängig
von Gr öße
und Fer ti -
gungstief e
10 – 20 abhängig
von Gr öße
und Fer ti -
gungstief e
Holz be- undverarbeitendesGewerbe
10 – 40 3 – 25 5 – 20 13 – 50 20 – 60 20 – 55 30 – 55 30 – 50 10 – 15
keine E ner gieein-
spar ung, nur
Reduzier ung
der Spi tzenlast um
7 – 17
Potenzial bezogen auf Ausgangssituation der jeweiligen Anlage bzw. des Prozesses in %
Primärenergie - Einsparpotential
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Gebäudeklimatik
• Potential 4 - 30 % des Gesamtenergiebedarfs
• Amortisationszeiten 20 % geringer als 2002
• Branchenenergiekonzepte
• Übertragbarkeit von Einzelergebnissen• Orientierungshilfe und Navigationsinstrument• Schwerpunkte bestehender
Branchenenergiekonzepte• Branchenstruktur• Kennzahlen• Praxisbeispiele• Finanzierung und Förderung
Energieeffizienz in Unternehmen
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Datenbank - Idee
• Aufnahme erfolgreicher Projekte der Energie-Effizienzsteigerung in der Industrie
• Wissenstransfer zwischen Industriepartnern
• Öffentliche Darstellung der Ergebnisse
• Vergleich und Bewertung der Maßnahmen
• Branchenspezifische Betrachtung
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Datenbank - Idee
• AGI - Unternehmen
• Name• Kurzbeschreibung Suchbegriffe
• PlanerAnsprechpartner
• Ort
• Kosten Investition (zusätzliche) BetriebskostenEinsparung zu Bestand / konventioneller Alternative
• Wirtschaftlichkeit
• Ökologie
GeographieKlimaRechtPolitikBildung
AnsprechpartnerAnsprechpartner• Ausführende
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Datenbank
DATENBANK
EINGABEEINGABE
EINGABEEINGABEEINGABEEINGABE
AUSGABEAUSGABE
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Datenbank - Bereich
Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
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Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
ORTENERGIE/MEDIUM
INDUSTRIE-ZWEIG
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Datenbank – Länder und Kontinente
ID_Land Name Level0 Kontinent 10.0 Land 21 Afrika 11.1 Ägypten 21.10 Dschibuti 21.11 Elfenbeinküste 21.12 Eritrea 21.13 Gabun 21.14 Gambia 21.15 Ghana 21.16 Guinea 21.17 Guinea-Bissau 21.18 Kamerun 21.19 Kap Verde 21.2 Algerien 21.20 Kenia 21.21 Komoren 2
1.22Demokratische Republik Kongo (ehemals Zaire) 2
1.23 Republik Kongo 21.24 Lesotho 21.25 Liberia 21.26 Libyen 21.27 Madagaskar 21.28 Malawi 21.29 Mali 21.3 Angola 21.30 Marokko 21.31 Mauretanien 2
• Gliederung nach Kontinent und Land
• Offen für weitere Untergliederungen(Region, Bundesland, …)
• Primärschlüssel frei vorgebbar Änderungen bei Ländern
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Industriezweig
Automobil
Chemie
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Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
ORTENERGIE/MEDIUM
INDUSTRIE-ZWEIG
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Datenbank – Wirtschaftszweige
• Gliederung in 6 Ebenen
• NACE-Code(franz.: Nomenclature générale des activités économiques dans les Communautés Européennes )
• Klassifikation der Wirtschaftszweigeder deutschen amtlichen Statistik darauf aufbauend
ID_Branche Name_Branche LevelD Sachgütererzeugung 1
DA
Herstellung von Nahrungs- und Genussmitteln und Getränken; Tabakverarbeitung 2
DA 15 Herstellung von Nahrungs- und Genussmitteln und Getränken 3
DA 15 1Schlachthäuser und Fleischverarbeitung 4
DA 15 11Schlachthäuser (ohne Geflügelschlächtereien) 5
DA 15 11-00Schlachthäuser (ohne Geflügelschlächtereien) 6
DA 15 12 Geflügelschlächtereien 5DA 15 12-00 Geflügelschlächtereien 6DA 15 13 Fleischverarbeitung 5DA 15 13-00 Fleischverarbeitung 6DA 15 2 Fischverarbeitung 4DA 15 20 Fischverarbeitung 5DA 15 20-00 Fischverarbeitung 6DA 15 3 Obst- und Gemüseverarbeitung 4DA 15 31 Verarbeitung von Kartoffeln 5DA 15 31-00 Verarbeitung von Kartoffeln 6
DA 15 32Herstellung von Frucht- und Gemüsesäften 5
DA 15 32-00Herstellung von Frucht- und Gemüsesäften 6
DA 15 33Verarbeitung von Obst und Gemüse a.n.g. 5
DA 15 33-01Herstellung von Tiefkühlobst und -gemüse 6
DA 15 33-02Sonstige Verarbeitung von Obst und Gemüse a.n.g. 6
DA 15 4Herstellung von pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten 4
DA 15 41 Herstellung von rohen Ölen und Fetten 5
DA 15 41-00 Herstellung von rohen Ölen und Fetten 6
DA 15 42Herstellung von raffinierten Ölen und Fetten 5
DA 15 42-00Herstellung von raffinierten Ölen und Fetten 6
X X 00 0 0 -00
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Gebäudeklimatik
ID_Einteilung Name_Energieart Level_Einteilung0 Ebene 1 10.0 Ebene 2 21 Gebäudehülle 11.1 Fassade 21.2 Dach 21.3 Boden 22 Energie/Medium 12.1 Wärme 22.2 Kälte 22.3 Lüftung 22.4 Druckluft 22.5 techn.Gase 22.6 Kraftstoffe 2
2.7Kraft-Wärme-Kopplung 2
2.8Wärme-Kälte-Kopplung 2
2.9Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung 2
Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Industriezweig
Automobil
Chemie
...
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
Welt
Europa
Asien
Deutschland
Frankreich
China
ORTENERGIE/MEDIUM
INDUSTRIE-ZWEIG
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Energie/Medium
Wärme
Kälte
Lüftung
Druckluft
techn. Gase
Kraftstoffe
Gebäudehülle
Fassaden
Dach
Boden
Art der Maßnahme
Datenbank – Art der Maßnahme
• Unterscheidung zwischen Hülle und TGA/Medienversorgung
• Untergliederung in zwei EbenenErweiterung möglich
• Primärschlüßel frei vorgebbar Änderungen der Einteilung
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Datenbank - Relationen
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BHKW zur Stromversorgung sowie zur Heizung und Kühlung
Quelle: Stihl Kettenwerk Wil Schweiz
Stihl Kettenwerk Wil Schweiz
AnsprechpartnerHerr Neudert Stihl
Datenbank – Beispiel STIHL Wil
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Quelle: Stihl Kettenwerk Wil Schweiz
Block-Heiz-Kraft-Werk
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Quelle: Stihl Kettenwerk Wil Schweiz
Daten: zwei gasgefeuerte BHKW´s
Leistung: Strom: 750 kW elektrischWärme: 1000 kW thermischKälte: 700 kW thermisch
Energie: Strom: 4 Mio kWh/Jahr Wärme: 5 Mio kWh/Jahr Kälte: 3 Mio kWh/JahrEinsparung: rund 40%
Schadstoffreduktion: CO2: 2.000 t/Jahr
Datenbank – Beispiel STIHL Wil
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Oberflächennahe Geothermie zur Heizung und Kühlung
BMW Aftersales Trainingsakademie Unterschleissheim Bildquelle: HTP München
Ansprechpartner:Frau Dierolf BMWHerr Huber ClimaplanHerr Ast FH Biberach
Datenbank – Beispiel BMW Akademie
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Energiekonzept
Bildquelle: Climaplan
A A B B
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+
+
stat. Heizfläche u.Deckenstrahler
Spitzenlast Brennwertkessel
Gas
< 70°C
< 70°C
< 70°CWarmwasserbereitungKüche/ Casino
12°C
Saugbrunnen Schluckbrunnen
Grundwasser
„Trockene Kühlung“
BKT
Kühldecken
Quellluftanlage16°C
16°C
19°C
16°C
Heiz-/ KühlMaschine
Niedertemperaturwärme
Hochtemperaturwärme
Betonkerntemperierung (BKT)
Heizdecken
Quellluftanlage
Temperaturwerte gleitendIn Abhängigkeit derLastzustände
6°C
TeilklimaanlagenSeminar/ Schulung
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Leistungswerte:
Wärmeleistung Heiz-/Kühlmaschine 410 kW
Wärmeleistung Brennwertkessel 2x480
kW
Kälteleistung Brunnenanlage300 kW
Rückkühlleistung Brunnenanlage480 kW
Kälteleistung Heiz-/Kühlmaschine400 kW
Gesamtförderung Brunnenwasser130 m³/h
Einsparpotentiale
130 t CO2 / Jahr
72.000 m³ Gas / Jahr
95.000 kWh Strom / Jahr
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EnEV 2007 – Beispiel Stihl China
Länge 168 m
Breite 54 m
Höhe 9,5 m
BGF 9.072 m²
Volumen 86.184 m³
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EnEV 2007 – Beispiel Stihl China
• HT‘ für Referenzgebäude und Höchstwert
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EnEV 2007 – Transmissionswärmetransferkoeffizient
── Referenzgebäude & - - - Höchstwert
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EnEV 2007 – Primärenergie
Zulässiger Primärenergiebedarf
441
kWh/
m²a
325
kWh/
m²a
546
kWh/
m²a
250
kWh/
m²a
0
100
200
300
400
500
600
Beispiel DIN18599 Beispiel Mehrzoner STIHL-Halle Beispiel Einzoner
kWH
/m²a
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Datenbank – Ausblick
• Eingabe und Verwaltung von Maßnahmen möglich
• Datenmodell beliebig erweiterbar und veränderbar
• Tabelleninhalte (Länder, Wirtschaftszweige, …)
• Tabellenstrukturen und Beziehungen
• Ausgabe nur maßnahmenbezogen
• Noch umzusetzen
• Vergleich von Maßnahmen
• Genauere Auswertung der Maßnahmen
• Druckbare Berichte
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Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
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ralf_peter.lehmann@fh-biberach.de
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