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Fachtagung I Congrès 2016 Session A_4 Energieeffizienz durch Gebäudeautomation Herzlich willkommen Bildnachweis: http://www.bauarena.ch/

Herzlich willkommen · Energieeffizienz durch Gebäudeautomation [email protected] . Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände Plattform KGTV: Mehr als 30 Verbände koordinieren der Branchen-Anliegen

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Fachtagung I Congrès 2016

Session A_4

Energieeffizienz durch Gebäudeautomation

Herzlich willkommen

Bildnachweis: http://www.bauarena.ch/

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände (KGTV) Sekretariat c/o Büro Pontri GmbH

3322 Urtenen-Schönbühl

Energieeffizienz durch Gebäudeautomation

www.kgtv.ch [email protected]

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Plattform KGTV: Mehr als 30 Verbände koordinieren der Branchen-Anliegen hinsichtlich der Energiestrategie 2050 und ihrer Umsetzung

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Intelligente Gebäudetechnik bringt mehr Energieeffizienz und senkt den Ausstoss von CO2

• Das Resultat basiert auf 150 konkreten Massnahmen, mit denen sich die Energieeffizienz durch Gebäudetechnik verbessern lässt.

• Die Massnahmen wurden von Fachleuten aus den Verbänden der KGTV erarbeitet und von Experten aus Technik, Verbänden und Hochschulen hinsichtlich Umsetzbarkeit, Relevanz und Wirksamkeit geprüft.

• Damit sind erstmals belastbare Aussagen zum Potenzial der Gebäudetechnik verfügbar.

• Quelle: http://www.bfe.admin.ch/energie/00588/00589/00644/index.html?lang=de&msg-id=60267

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Woher stammt der starke Beitrag bei den Treibhausgasen?

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Klimawandel Schweiz: +1ºC global bedeutet in der Schweiz rund +2.5ºC Gründe: Meerespuffer fehlt, Albedo sinkt

• Abweichung der Jahrestem-peratur vom vorindustriellen Mittel (in Grad Celsius, hier definiert als das Mittel der Jahre 1864‒1900) für die globale Temperatur basierend auf dem MetOffice HadCRUT4-Datensatz (schwarze Kurve) und das Schweizer Mittel basierend auf 12 langen Reihen (rote Kurve).

• Gezeigt wird die Schätzung für das gesamte Jahr 2015

• (Punkt: beste Schätzung; Balken: Mass für die Unsicherheit).

• Quelle: www.meteoschweiz.admin.ch

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Wie sähe der ideale Benutzer aus? Anleitung zur «Nutzerdressur» …

• Der Letzte macht das Licht aus …

• Zum Lüften die Heizung abschalten.

• Lüften bei anwesenden Personen und verbrauchter Luft

• Die Fenster schnell wieder von Hand schliessen

• Beleuchtung nur bei anwesenden Personen einschalten

• Beleuchtung nur so viel wie augenblicklich nötig

• Winter: in nicht benutzten Räumen sowie

– generell nachts,

– an Feiertagen und

– Wochenenden

• die Raumtemperatur spürbar absenken

• Winter: Storen öffnen! Sonne als Unterstützung

• Sommer: Beschattung nutzen, um die Hitze nicht ins Gebäude zu lassen Vermeidung unnötiger Klimatisierung

• ….

• Dieses ideale Verhalten gibt weder im privaten Bereich und noch am Arbeitsplatz!

• Aber: Die Regeln sind ja richtig!!!

• Nötig ist die Unterstützung durch Assistenzsysteme …

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Assistenzsystem Beleuchtung Licht auf Anwesenheit und Bedarf abgestimmt

Kein "Betrieb ohne Nutzen!" 80% Einsparung erreichbar

Einsparung durch

Tageslichtnutzung

Systemleistung mit

T5 Lampe + EVG

Zusätzliche Einsparung

durch Präsenzfunktion

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Grundprinzipien für die Regelung von Gebäuden

• Energie fliesst nur dann, wenn ein Nutzer anwesend ist und ein konkreter Bedarf besteht

• Sonst «Aus» oder in einen kontrollierten Standby wechseln!

• Im ganzen Gebäude, in Teilen des Gebäudes oder in einzelnen Räumen.

• Bei bestehenden Bauten aus dem Jahr 1995 und älter:

Wann immer möglich ausserhalb Nutzungszeit Temperaturdifferenz zur Aussentemperatur reduzieren.

Im Winter Heizung aus – jedes Grad weniger spart 6% Energie (Fangtemperatur z.B. 18ºC)

Im Sommer Kühlung aus – jedes Grad mehr spart 8% Energie (Fangtemperatur z.B. 29ºC)

• Ältere Gebäude haben geringe Isolation daher grosse Anlage für Heizen, Kühlen, Lüften

• Diese grossen Anlagen werden oft ineffizient betrieben weit weg vom Auslegungspunkt.

Beispiel:

• Bürogebäude ist nur 5 * 12=60 Stunden pro Woche belegt. Woche hat aber 168 Stunden!

• Durch Morning Boost für Heizen im Winter und Kühlen im Sommer können die Anlagen am effizientesten Punkt betrieben werden.

16.03.2016

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Auch die Automatisierung von Gebäuden schreitet voran: Einführung in energieeffiziente Gebäudeautomation

Heizen

Kühlen

Lüftung und Klima

Trinkwassererwärmung

Technisches Haus- und Gebäudemanagement

Sonnenschutz

Beleuchtung

SN EN 15232:2012 bzw. SIA 386.110:2012

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Plakative Darstellung der Effizienzklassen Effizienzklasse «C» ist heute Standard

vor 1980

1980 bis 2000

2000 bis 2007

Nach 2007

Effizienzklasse „Anwesenheit“ Orientiert sich an der Anwesenheit und am Bedarf

Beispiel: Wenige Personen im Raum anwesend, Luftqualität in Ordnung, etwas zu wenig Licht,

dann wird die Lüftung nicht aktiviert, aber gedimmtes Licht eingeschaltet

Typisches Kennzeichen: Anwesenheitssensoren

Effizienzklasse „Bedarf“ Orientiert sich am konkreten Bedarf – nicht an eingestellten Laufzeiten

Beispiel: Luftqualitätsfühler aktiviert Lüftung, bis Qualität wieder „ok“

Typisches Kennzeichen: Luftqualitätssensoren

Effizienzklasse „Charmanter“ Zeitschaltprogramme – d.h. über einen konkreten Verdacht geregelt

Beispiel: Lüftung 7 Uhr ein – 18 Uhr aus. Und wenn die Luft „ok“ ist?

Typisches Kennzeichen: Der «Danfoss» an der Heizung

Effizienzklasse „Doof“ Dauerläufer – immer in Betrieb

Beispiel: Heizen & Kühlen gleichzeitig möglich

Typisches Kennzeichen: Handventile an der Heizung ca. 20%

ca. 80%

wenige 1000

wenige 100

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Potenziale, die bei Gebäuden durch effizientere Regelung erschlossen werden

Neues Förderprogramm www.gebaeudeautomation.klik.ch

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Benutzerprofile

gemäss EN 15217

Kra

nk

en

ha

us

Ho

tel

Vo

rtra

gs

sa

al

Re

sta

ura

nt

Wa

ren

ha

us

ro

Sc

hu

le

Einsparung ist abhängig vom Benutzerprofil Vergleiche Büro mit Krankenhaus

Broschüre „Gebäudeautomation – Einfluss auf die Energieeffizienz“ – siehe dort Seite 83 ff.

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Mehr Effizienz durch bessere Gebäudetechnik In 4 Schritten zu mehr Effizienz

10%

20%

30%

40%

15%

1 Jahr 5 Jahre >10 Jahre 3 Jahre 10 Jahre

Payback Transparenz

Optimierung (Basis „Transparenz“)

Steigender

Finanzbedarf

Modernisierung (Basis Optimierung)

„Green Migration“ Anlagenerneuerung,

intelligente Regelung mit

Präsenzmeldern,

Frequenzumrichtern,

Luftqualitätsfühlern,…

Analyse, Betriebsoptimierung,

Nutzerverhalten, Tarife …

Verbinden

Messen

Berichten

Darstellen

1

2

3

Finanzierung (Basis Modernisierung)

4

„Energie Spar Contracting“ Vorfinanzierung mit garantierten Einsparungen

Anträge für Abgabenbefreiungen, für Förderungen zur

Steigerung Stromeffizienz und Reduktion von CO2 Emissionen

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Gebäudeautomation bringt Transparenz

16.03.2016

Büro Gebäude optimiert

Energie fliesst nach «Morning

Boost» bei Anwesenheit

5 x 12 = 60 Stunden

«Betrieb ohne Nutzen»

vermieden, Einsparung >20%

leicht möglich

Büro Gebäude wenig optimiert

Energie fliesst auch bei

Abwesenheiten

«Betrieb ohne Nutzen»

7 x 24 = 168 Stunden Betrieb

1

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Konkrete Beispiele für nicht investive Massnahmen (Optimierung) in Shopping Centern, Logistik-Centern und Bürobauten

Einsparungen

58% bei der Wärme

28% bei der Elektrizität

23% bei der Elektrizität

Kumulativer Energiebedarf über die Jahre

2015

2012 Wärme Vorjahresvergleich HGT

2015

2012 Strom Vorjahresvergleich

2015

2012 Strom Vorjahresvergleich

2

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Transparenz Management von Portfolios

Denkbare Strategie für

Gebäude Portfolio

Gute: Konsolidieren

Mittlere: Optimieren

Modernisieren

Schlechte: Inserieren

2

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Durch Gebäudeautomation mit Monitoring, Optimierung, Modernisierung 50% weniger lokale CO2 Emissionen

• Baujahr 1990

• Fläche: 6‘435 m2

• 3 Etagen

• 2007: 180 Mitarbeiter

• 2015: 200 Mitarbeiter

Eines von vielen typischen Gewerbe Gebäuden in der Schweiz

3

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Reduktion des Energiebedarfs -39.2% nach Ersatz Kühlmaschine Braun: Wärme Orange: Elektrizität

Sommer 2014 war kühl

Sommer 2015 war heiss

Legende (absolute Werte):

Heizung

Elektrizität

Energie für Kühlung p.a.

Bisher: 100 MWh

2014: Ersatz Kühlmaschine

aus Baujahr 1990

Neu: < 50 MWh

-39.2%

3

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Seit Anfang 2014: «Hydropower+» Tarif statt CH «Egal-Strom Mix» Reduktion CO2 Total: -74.8% nur Heizung: -60.5% nur Elektrizität: -95.3%

g CO2 Emissionen pro kWh

Egal Strom Mix: 122

Hydropower+: 10

Legende (absolute Werte):

Direkte CO2 Emissionen

(Heizen mit Erdgas)

Direkte CO2 Emissionen

(Heizen mit Öl)

Indirekte CO2 Emissionen

(Elektrizität)

-74.8%

3

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Wie wurde dieses Resultat erreicht?

1. Transparenz: Wer verbraucht was wann wo und warum?

2. Optimierung: Anpassung von Laufzeiten, Temperaturen, neue Regelstrategie, …

3. Modernisierung: Austausch von Anlagen, Einbau Sensoren und Aktoren für Effizienzklasse A, …

4. Wechsel Strombezug: Wechsel Tarif von «Egal-Strom Mix» zu «Wasserkraft»

Was soll noch erreicht werden?

1. Erneuerbare: Ausbau der lokalen Energieerzeugung

2. Speicher: Netz entlasten höherer Eigenverbrauch

3. Mobilität: Fossile Flotte Hybridisierung Elektrifizierung

17.03.2016

3

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Finanzierung durch garantierte Einsparungen Energiespar-Contracting (ESC)

4

Anteil

Kunde

(Gewinn)

Energ

ie-

/ B

etr

iebskoste

n

Zeit [Jahre]

Contracting Rate

Garantiedauer Beginn Hauptleistung,

Eigentum- & Gefahrenübergang

Vertragsende

zusätzliche Einsparung durch Energiepreissteigerungen

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Finanzierung Beispiel aus der Schweiz: Schulhaus Amlehn, Kriens

Investitionen: 125‘700 CHF Energiekosteneinsparung: 15‘000 CHF/a Projektvolumen (inkl. Finanzierung und Service) 199‘000 CHF Vertragslaufzeit: 12 Jahre Reduktion Treibhausgase: 42 t CO2/a Das berechnete Einsparpotential der untersuchten Anlagen bietet die Möglichkeit die notwendigen Investitionen für die Gebäude zu finanzieren. Kein eigenes Investitions-Budget nötig.

Weitere Vorteile:

Investition in den Gebäudepark zur Erhöhung von Komfort, Energieeffizienz und Werterhalt

Signifikante Senkung der CO2 Emissionen; um 42 t CO2 pro Jahr aus der Luft zu binden braucht es ca. 3‘400 ausgewachsene Buchen (= 8.5 Hektar Wald)

4

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Beispiel Performance Kontrakt Thyssen Krupp Liechtenstein

Typ Industriekunde (Maschinenbau)

Kunden

Herausforderung

• Jährliche Energiekosten €5.4 million

in 2010.

• Mehr als 50% der Energie für den

Prozess

• Modernisierung ohne

Betriebsunterbruch

Leistungen des

Contracting

Gebers

• Umfassende Modernisierung incl.

Lüftungsanlagen, Kälteerzeugung,

Wärmerückgewinnung vom Prozess,

Beleuchtung und Gebäudeautomation

• Garantie der Einsparungen

(Vertragslaufzeit 4 Jahre)

• 12% Reduzierung des

Energieverbrauchs

• Finanzierung des Projektes durch SFS

• Turn Key Lösung schlüsselfertig

4

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Zusammenfassung

• Gebäudeautomation bringt die notwendige Transparenz für Verbrauch und Funktionen

• Sie ist Basis für eine energetische Optimierung und Verbesserungen durch Modernisierung

• Durch alternative Finanzierungskonzepte (Energiespar Contracting, Stiftung KliK, ProKilowatt, etc.) wird der Wechsel zu einer effizienteren Gebäudetechnik erleichtert

• Viele Automationsfunktionen sind bereits in den bestehenden MuKEn angesprochen

• Neu kommt hinzu

– Energetische Betriebsoptimierung auf der Basis transparenter Daten

– Gebäudeautomation für grosse Nichtwohngebäude

• In keinem anderen Land der Welt gibt es einen so dichten Cluster für Gebäudetechnik

• Gebäudetechnik Schweiz: Kleiner Teil des Klimaproblems Potential als grosser Problemlöser

17.03.2016

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Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände

Kontakt

16.03.2016

Markus Weber Magnus Willers Vorsitz KGTV Geschäftsführer KGTV [email protected] [email protected] Tel. 079 693 09 36 Tel. 079 759 06 97 Konferenz der Gebäudetechnik-Verbände (KGTV) Mitglied des Vorstandes Sekretariat c/o Büro Pontri GmbH Jürgen Baumann 3322 Urtenen-Schönbühl Tel. 079 386 1885 [email protected] [email protected] www.kgtv.ch

Folie 25

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Rony Müller, Seite 1 Sommerlicher Wärmeschutz

Optimale Steuerung

am Beispiel des

sommerlichen Wärmeschutzes

... oder wessen Energie auch noch

zu schonen ist

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Rony Müller, Seite 2 Sommerlicher Wärmeschutz

Aspekte Energie

Ästhetik

Komfort

Sicherheit

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Rony Müller, Seite 3 Sommerlicher Wärmeschutz

Energie

Eine intelligente Fassadenautomation...

• reduziert den Energieverbrauch um bis zu 35 % Quelle: Chartered Institute of Architectural Technologists (CIAT)

Quelle: Simulation mit Luxys, in Zusammenarbeit mit CSTB und ENTPE

Quelle: ES-SO 2014 Study

• reduziert die Kühlenergie bei Nachtauskühlung

bis zu 50 % Quelle: Braun Study 1990, ASHARE Green Guide 2003 und Wargocki 2000 / Kroeiling 1998

• reduziert Beleuchtungsenergie bis zu 13 % Quelle: Philips Eindhoven

Quelle: Hochschule Biberach, Analyse prEN15232

• optimiert die Personalkosten im Bereich von 15 % Quelle: D. Wyon, Bartenbach Lichtlabor

Bild: Somfy AG

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Rony Müller, Seite 4 Sommerlicher Wärmeschutz

Sicherheit

Produkteschutz

• Wind

• Regen

• Frost

• Hagel

Personenschutz

• Reinigung

• Evtl. Brand

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Rony Müller, Seite 5 Sommerlicher Wärmeschutz

Komfort

Visueller Komfort

• Ausblick

• Tageslicht

Behaglichkeit

• Raumklima

Bedienbarkeit

• Priorität des Benutzers

Bild: Griesser AG

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Rony Müller, Seite 6 Sommerlicher Wärmeschutz

Beispiele aus Expertisen

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Rony Müller, Seite 7 Sommerlicher Wärmeschutz

Benutzerrückmeldungen „Objekt A“

Fenster im Schatten (Sensorplatzierung)

Nicht nachvollziehbare Bewegungen

Bewegung (keine Sperre)

Keine Bewegung (Sperre aktiv)

Keine Verfügbarkeit (Produkteschutz)

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Rony Müller, Seite 8 Sommerlicher Wärmeschutz

Frostalarme „Objekt A“ Winterhalbjahr

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

01.10.12

06.10.12

11.10.12

16.10.12

21.10.12

26.10.12

31.10.12

05.11.12

10.11.12

15.11.12

20.11.12

25.11.12

30.11.12

05.12.12

10.12.12

15.12.12

20.12.12

25.12.12

30.12.12

04.01.13

09.01.13

14.01.13

19.01.13

24.01.13

29.01.13

03.02.13

08.02.13

13.02.13

18.02.13

23.02.13

28.02.13

05.03.13

10.03.13

15.03.13

20.03.13

25.03.13

30.03.13

04.04.13

09.04.13

14.04.13

19.04.13

24.04.13

29.04.13

Temp.

Frostalarm

Notwendigkeit kritisch hinterfragen

Manuelle Frostrückstellung

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Rony Müller, Seite 9 Sommerlicher Wärmeschutz

Kunst- und Tageslichtsteuerung

• gemeinsame Bedienung

Standard = kein Problem

Zuerst Storen, dann Licht = Nein

• Lamellen öffnen,

dann Licht einschalten

Schwierig, wird nicht verstanden

• Lichtregelung mit Lamellen

Höchst aufwändig und unpräzies

Gewerke getrennt betrachten & optimieren! Bild: Norman

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Rony Müller, Seite 10 Sommerlicher Wärmeschutz

Fehleranalyse „Objekt B“

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Rony Müller, Seite 11 Sommerlicher Wärmeschutz

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Rony Müller, Seite 12 Sommerlicher Wärmeschutz

Problemfelder „Objekt B“

Komplexer Steuerungsaufbau

Topologie und Funktionsverteilung

Elektroinstallation

Ansteuerungskette der Storen

durch vier Unternehmer erstellt

sinnvoll maximal zwei Unternehmer

Kompatibilität

Storenmotoren und Steuerung

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Rony Müller, Seite 13 Sommerlicher Wärmeschutz

Situation „Objekt C“

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Rony Müller, Seite 14 Sommerlicher Wärmeschutz

Platzierung Windsensoren „Objekt C“

Werte in km/h

Platzierung immer mit Sonnenschutz- & Steuerungslieferant!

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Rony Müller, Seite 15 Sommerlicher Wärmeschutz

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Rony Müller, Seite 16 Sommerlicher Wärmeschutz

Optimale Steuerung

„Föderalismus“ in der Automation

basiert auf einem standardisierten Informationsaustausch

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Rony Müller, Seite 17 Sommerlicher Wärmeschutz

Optimale Steuerung

Fokus Planung

• Nutzen und Funktion (nicht nur Design)

Zuständigkeiten im Projektablauf klären

• ab Phase 11 (strategische Planung)

Know-how Steuerungslieferanten

• Erfahrung Automation ≠ Erfahrung Gewerk

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Rony Müller, Seite 18 Sommerlicher Wärmeschutz

Optimale Steuerung

Eingriffsmöglichkeit für Benutzer

• Manuell, Zeitautomatik und Sperrfunktion

Wenig Abhängigkeiten zu anderen

Gewerken

• Bedienung und Präsenz

• Evtl. Heiz-/Kühlbedarf; Störmeldungen

Wenige, dafür hochwertige &

nachvollziehbare Funktionen

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Rony Müller, Seite 19 Sommerlicher Wärmeschutz

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Forschung & Entwicklung Zentrum für Integrale Gebäudetechnik Philipp Kräuchi Senior Wissenschaftlicher Mitarbeiter

T direkt +41 41 349 32 24 [email protected]

Eigenenergieverbrauch der Gebäudeautomation

eco-bau/NNBS Hightech oder Lowtech - wie viel Technik braucht nachhaltiges Bauen? Ittigen bei Bern, 17.3.2016

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Folie

Gebäudetechnik

2, 17.3.2016

Gebäude-technische Anlagen, exkl. GA - Ventilator - Pumpe - Wärmepumpe - Heizbrenner - Elektroheizer - Kältemaschine - Leuchte

Gebäude-automation - Regler - Sensoren - Aktoren zum

Stellen - Bussystem - Monitoring - Visualisierung

Gebäudeautomation (GA): Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in Gebäuden. [Quelle: Wikipedia]

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Folie

Gebäudeautomation (GA) und Energieeffizienz des Gebäudes

3, 17.3.2016

Quelle: J. Tödtli, Sept. 2014

Zunehmende Funktionalität der GA

Jahresenergie-verbrauch

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Thema

4, 17.3.2016

Automation der Primäranlagen (Heizkessel, Kühlmaschine, Lüftungseinheit)

Raumautomation

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Resultate im Überblick

Ant

eil a

m V

erbr

auch

Datenbasis Eigenverbrauch: 4 reale Objekte und 4 Variantenstudien, alle mit umfassender Raumautomation; Werte für primärseitige Automation sind Abschätzung

*1 Vergleichsbasis: über die Flächenanteile der Raum-Kategorien hochgerechnete Werte von 43 bis 45 kWh/m2

*2 Vergleichsbasis: Anforderung der Gebäudekategorie «Verwaltung», entsprechend einem Bedarf von 25 kWh/m2 für Raumheizung, Wassererwärmung, Lüftung und Klimatisierung (Elektrizität mit 2 gewichtet)

nur Raum- automation

inkl. primär- seitige Autom.

Variation der erhobenen Werte

nur Raum- automation

inkl. primär- seitige Autom.

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Resultate im Detail Gewerke (nur Raumautomation)

6, 17.3.2016

jähr

l. sp

ez.

Eige

nver

brau

ch [

kWh/

m2 ]

reale Objekte (1 – 5: Bürobauten; 6: Schule) fiktiver Bürobau (4 GA-Varianten)

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Resultate im Detail Raumautomation und primärseitige Automation

7, 17.3.2016

jähr

l. sp

ez.

Eige

nver

brau

ch [

kWh/

m2 ]

reale Objekte (1 – 5: Bürobauten; 6: Schule) fiktiver Bürobau (4 GA-Varianten)

primärseitige Automation

Raumauto-mation

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Projekt «Eigenenergieverbrauch der Gebäudeautomation» Vorgehen

8, 17.3.2016

Planunterlagen Bauten

Eigenverbrauch pro Gerät

(Datenblatt, Messung)

Berechnungs- verfahren

Tool Objektanalysen

Eigenverbrauch [W/m2]

pro Gewerk Planungshinweise

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Objektanalysen Berechnungs-Methodik

- Speisungsbaum rückwärts rechnen: von Feldgeräten bis 230 V Netzbezug

- Input/Output-Ansatz

- Laufzeitsimulationen: umfassende Simulationsstudie durch Walter

Hegetschweiler (Bericht vorliegend)

- Tool (projektintern)

9, 17.3.2016

Komponente abgehende Leistung Speisung Bus

on/off, Zeitanteil on

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Objektanalysen Tool

10, 17.3.2016

Zusammenfassung_Eingaben Hauptspeisung Signal Fläche [m2] 416

Komponente Komponentenart Anzahl Speisung

EEV-

off [

W]

EEV-

on-fi

x [W

]

Ante

il-on

Nom

inal

leist

ung

[W]

Wirk

ungs

grad

Speisung

EEV-

off [

W]

EEV-

on-fi

x [W

]

Ante

il-on

T1_Steuertransformator 230V/24VAC Speisungen 1.00 230V Speisung 0.00 12.40 1.0000 250.00 0.89 T2_Spannungsversorgung Speisungen 4.00 230V Speisung 0.00 2.40 1.0000 15.00 0.72 A1_Raumautomationsstation Controller 4.00 T1_Steuertransformator 230V/24VAC 0.00 4.10 1.0000 A01_Speisungsmodul Energietransfer 4.00 T1_Steuertransformator 230V/24VAC 0.00 0.40 1.0000 30.00 0.75 A02_Jalousien-Modul I/O 13.00 A01_Speisungsmodul 0.00 0.60 1.0000 A03_Triac-Modul I/O 4.00 A01_Speisungsmodul 0.00 0.24 1.0000 1.00 0.75 A04_Digitaleingangs-Modul I/O 4.00 A01_Speisungsmodul 0.00 0.60 1.0000 1.40 0.70 A05_Messwertmodul I/O 1.00 A01_Speisungsmodul 0.00 0.84 1.0000 1.50 0.60 M1_Jalousiemotor Antrieb Storen 25.00 230V Speisung 0.00 115.00 0.0030 A02_Jalousien-Modul 0.00 0.19 0.0030 Y1_Heizventil_Stellantrieb thermisch Antrieb Ventil 12.00 A03_Triac-Modul 0.00 2.70 0.1500 Y2_Kühlventil_Stellantrieb thermisch Antrieb Ventil 12.00 A03_Triac-Modul 0.00 2.70 0.0900 S1_Jalousie-Taster Bedienung 16.00 A04_Digitaleingangs-Modul 0.00 0.04 0.0001 S2_Beleuchtung-Taster Bedienung 12.00 A04_Digitaleingangs-Modul 0.00 0.04 0.0001 F1_Kondensationswächter Sensor Kondensation 12.00 T1_Steuertransformator 230V/24VAC 0.00 0.10 1.0000 B3_Aussenhelligkeit Sensor Helligkeit 1.00 A05_Messwertmodul 0.00 0.15 1.0000 B4_Sonnenstrahlung Sensor Strahlung 0.00 A05_Messwertmodul 0.00 1.00 1.0000 P1_Raumbediengerät Bedienung 12.00 T2_Spannungsversorgung 0.00 0.30 1.0000 B1_Raumfühler Sensor Temperatur 12.00 T2_Spannungsversorgung 0.00 0.36 1.0000 B2_Präsenzmelder Sensor Präsenz 12.00 T2_Spannungsversorgung 0.00 0.24 1.0000 Y3_VAV-Kompaktregler Antrieb Klappen 24.00 T1_Steuertransformator 230V/24VAC 0.50 2.50 0.0040 T2_Spannungsversorgung 0.00 0.15 1.0000 L1_Stehleuchte Vorschaltgerät 21.00 230V Speisung 0.00 0.00 0.2600 A1_Raumautomationsstation 0.00 0.03 1.0000 L2_LED-Bänder-Kernzone Vorschaltgerät 48.00 230V Speisung 0.00 0.00 0.2600 A1_Raumautomationsstation 0.00 0.03 1.0000 Server Systemgeräte 0.21 230V Speisung 0.00 80.00 1.0000

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Labormessungen GA-Racks

11, 17.3.2016

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Labormessungen Beispiel 1: Hub- und Drehantriebe

12, 17.3.2016

Drehantriebe

Hubantriebe

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Labormessungen Beispiel 1: Hochrechung für Kleinventilantriebe (Raumheizung)

13, 17.3.2016

jähr

l. Ei

genv

erbr

auch

[kW

h]

3-Punkt v2: Betriebspannung nur während Antriebsbewegung anliegend

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Labormessungen Beispiel 2: Speisungen (5 Geräte)

14, 17.3.2016

Wirku

ngsg

rad

relative Ausgangsleistung [%]

50 %

100 % Nennleistung

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Empfehlungen an GA-Planer ...

... für geringen Strombedarf der GA:

Bestgeräte einsetzen

Gesamtlösungen anstreben

GA-Effizenzklasse A prüfen

Komponenten spannungsfrei schalten

Strom- und Wärmezähler einplanen

Klassische Server hinterfragen

Speisungen

15, 17.3.2016

und weitere Empfehungen zu Relais, I/O-Modulen, Antrieben, Bussystemen

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Fazit

- Eigenverbrauch der GA ist nicht vernachlässigbar

- Typische jährliche Werte - nur Raumautomation: 2 – 5 kWh/m2 - inkl. Schätzwert für primärseitige GA: 3 – 6 kWh/m2

- Anteil der GA am Energiebedarf der Gebäudetechnik exkl. GA

- nur Raumautomation: 3 – 21 % - inkl. Schätzwert für primärseitige GA: 8 – 36 %

16, 17.3.2016