Weshalb sich clevere Datenanalyse im Gebäude lohnt

Datenanalyse Life Solutions ENGIE

Wer gebäudetechnische Anlagen integral betrachtet und ihre Daten professionell auswertet, kann jede Menge Energie und damit Tausende von Franken pro Jahr sparen.

Datenanalyse lohnt sich nicht nur im Onlineshopping, sondern auch in der Gebäudetechnik. Anlagen in den Bereichen Heizung, Lüftung, Klima, Sanitär und Elektro (HLKSE) produzieren jede Menge an Informationen. Richtig interpretiert, lässt sich mit den meist unstrukturiert vorliegenden Daten viel optimieren: den Komfort, die Betriebssicherheit und den Energieeinsatz. Dies zeigen folgende Beispiele.

Kälteanlagen: Bis zu 20% der Energie einsparen

Kälteanlagen verfügen über zwei Kreisläufe: im ersten wird die Kälte erzeugt, im zweiten der Verbrauch geregelt. Beide sind über Speicher miteinander hydraulisch verbunden. Die Praxis zeigt jedoch, dass die beiden Kreisläufe häufig «unabhängig» voneinander bewirtschaftet werden. Im Erzeugerkreislauf produziert die Kälteanlage kaltes Wasser mit konstanter Temperatur und füllt damit die Speicher. Daraus bezieht der Verbraucherkreislauf Kälteenergie, um das Gebäude oder die Produktionsanlagen zu kühlen. Wenn der Kälteenergiebedarf sinkt, mischt der Verbraucherkreislauf das Kaltwasser der Speicher mit dem wärmeren Wasser aus dem Rücklauf – eine unnötige Energieverschwendung. Speziell wenn man bedenkt, dass die Energieerzeugung bei tieferer Bereitstellungstemperatur effizienter arbeitet. Doch es geht auch anders: Wenn der Verbrauch und die Kälteproduktion besser aufeinander abgestimmt und Daten übergeordnet ausgetauscht werden.

Die Kälteanlage kann die Speicher vorausschauend bewirtschaften, indem sie Wetter- oder Produktionsdaten berücksichtigt. Kaltwasser wird dann nur bei Bedarf produziert und Verbrauchsspitzen werden gebrochen. Dadurch steigt die Effizienz der Kälteanlage. Denn eine Faustregel besagt: Steigt die Verdampfungstemperatur um 5 Kelvin, so sinkt der Energieeinsatz der Kälteanlage um rund 20 Prozent.

Lüftungsanlagen: Bis zu 50% der Energie einsparen

Oft sind Lüftungsanlagen grösser dimensioniert als nötig und wälzen so mehr Luft um als erforderlich. Abhilfe schafft ein Anlagenbetrieb, der den tatsächlichen Bedarf berücksichtigt. In einem System mit variablen Volumenstromreglern (VAV) steuert die Regeltechnik in Echtzeit, wie viel Frischluft nötig ist für eine optimale Luftqualität, Raumtemperatur und -feuchte. Dabei kommen Präsenzsensoren, Luftqualitätsfühler und weitere Sensoren zum Einsatz. Doch was, wenn die Lüftungsanlage die Ventilatoren nicht dynamisch über Frequenzumrichter steuern kann und/oder keine motorisch betriebenen Volumenstromregler verbaut sind? Bei älteren Anlagen ist dies oft der Fall.

Anstatt eines Dauerbetriebs solcher Anlagen spart ein Start-Stop-Betrieb erheblich Energie – ohne Komforteinbusse. Hierbei berechnet ein Algorithmus, wie Lüftungsanlagen durch die Regel- und Steuerungstechnik zu «takten» sind, um die Komfortansprüche mit minimaler Luftmenge einzuhalten. Dabei berücksichtigt er die Raum- und Anlagengrössen sowie raumspezifische Informationen (zum Beispiel Belegung, Temperatur oder Feuchte). So wechseln sich Intervalle ab, während derer die Anlage läuft und stillsteht. Die elektrische Förderenergie reduziert sich im selben Umfang wie die Betriebszeiten.

Heizungsanlagen: Regenerative Wärme richtig nutzen

Industriebetriebe nutzen vorhandene Abwärme oftmals nicht konsequent genug, um den eigenen Wärmebedarf zu decken. Ein Grund dafür ist, dass die Wärmeerzeugung aus unterschiedlichen Quellen unkoordiniert erfolgt. Denn die Abwärme aus Produktionsprozessen oder aus alternativen Quellen (zum Beispiel Solarenergie) fällt unregelmässig an. Deshalb müssen der Bezug der Wärme sowie die Bewirtschaftung des Speichers darauf abgestimmt sein.

Ein Monitoring des Verbrauchs schafft hierfür die nötige Transparenz. Es deckt auf, wann die Wärme tatsächlich gebraucht wird. Hierzu ein praktisches Beispiel: ENGIE hat in einem Produktionsgebäude den Wärmebedarf genau analysiert. Dabei stellten die Energie-Experten fest, dass der Wärmebedarf für das Trinkwarmwasser auch im Sommer mit Fernwärme gedeckt wird. Dies trotz einer grossen Menge an Abwärme aus der Klimakälteanlage. Es lag auf der Hand, diese bereitstehende Energie auch für den Trinkwasserspeicher zu nutzen. Der Industriebetrieb konnte den Fernwärmebedarf auf diese Weise um rund 90 MWh/a reduzieren. Spareffekt: 10’000 Franken pro Jahr.

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