Praxis ist besser als die Normen

EU-Richtlinie beflügelt die Gebäudeautomation frohlockten kürzlich verschiedene Fachzeitschriften [z. B. TGA 5-2006, Seite 28). Anlass ist die Europäische Richtlinie 2002/91/EG Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden vom 16. Dezember 2002, auch EBPD (European Building Performance Directive) oder EU-Gebäuderichtlinie genannt. In Deutschland erfolgt die nationale technische Umsetzung im Wesentlichen in der Energieeinsparverordnung EnEV 2007 sowie u. a. in der Vornorm DIN V 18 5991).

Bis 2010 soll die Umsetzung der EU-Gebäuderichtlinie 22 % des Energieverbrauchs im Gebäudebestand einsparen. Die gesetzlich verordnete europaweite Energie-Effizienzinitiative gilt als Hoffnungsträger und als Rezept gegen den anhaltenden Modernisierungsstau bei gewerblich genutzten Immobilien wie auch bei kommunalen Gebäuden. Sie soll nicht reglementieren, sondern Transparenz für den Energiebedarf/-verbrauch schaffen und neue Handlungsoptionen erschließen. Zusammengefasst ergeben sich aus der EU-Gebäuderichtlinie - bezogen auf den Einsatz von Raum- und Gebäude­automationssystemen - folgende Ansätze:

Der Energieverbraucher Gebäude wird nun ganzheitlich betrachtet und der Energieaufwand für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung mitberücksichtigt. Zur Erinnerung: Die bisher gültige Energieeinsparverordnung bezog sich nur auf den Primärenergiebedarf für Heizung und Trinkwassererwärmung.

Der Beleuchtung und dem Stromverbrauch der elektrischen Büromaschinen kommt wegen deren Betrieb mit dem hochwertigen ­Energieträger Strom, aber auch wegen des indirekten Einflusses auf die Kühllast und die Lüftung, eine wesentliche Bedeutung in der Energiebilanz zu. Die Integration der Elektroenergieverbraucher Büromaschinen in die Energiebilanzierung soll jedoch erst in einer späteren Phase erfolgen.

Das Einsparpotenzial durch intelligente Beleuchtungskonzepte, d. h. durch Tageslichtkonzepte, Präsenzerfassung und automatisierten Sonnenschutz, wird von einigen Experten auf mehr als 60 % der Beleuchtungsenergie eingeschätzt.

Durch ein konsequent umgesetztes Gebäudeautomationskonzept mit energieeffizienten, bedarfsorientierten Regelungsstrategien auf Raum- und Anlagenebene, bei den geförderten Luftmengen, bei der Beleuchtung sowie bei der Wärme- und Kälteerzeugung und -verteilung sollen bis zu 50 % an Primärenergie eingespart werden.

TGA: Herr Dr. Brendel, muss sich der TGAPlaner künftig auf eine andere Vorgehensweise bei der Konzeption gebäudetechnischer Anlagen einstellen?

Brendel: Im Grunde genommen verändert sich gar nicht so viel. Schon seit vielen Jahren wird verantwortungsbewusste Gebäudeplanung integrativ betrieben, d. h., dass alle Gewerke - abgestimmt auf den Nutzungszweck - möglichst optimal und auf Energieeffizienz ausgerichtet miteinander kombiniert werden. Lediglich in den Köpfen mancher Architekten ist der Energieverbrauch eines Objekts immer noch eine lästige und zu vernachlässigende Größe. Neu ist, dass man bei den Nichtwohngebäuden nun eine Meßlatte anlegen muss, um die energetische Qualität eines Entwurfs bzw. einer Sanierung nachzuweisen.

TGA: Die Art der Beleuchtung, das Sonnenschutzsystem und der daraus resultierende Kühlbedarf scheinen in Zukunft die dominanten Größen bei der energetischen Bewertung von Nichtwohngebäuden zu sein. Wie schätzen Sie die EU-Gebäuderichtlinie diesbezüglich ein?

Brendel: Die EU-Gebäuderichtlinie setzt sicher nicht die Gesetze der Physik außer Kraft, d. h., dass nach wie vor der Standort, die Kubatur des Ge­bäudes, die thermische Qualität der Fassade und die energetische Effizienz der Haustechnik im Kontext mit den Nutzeranforderungen die maßgeblichen Einflussfaktoren auf den Energieverbrauch darstellen.

Man muss sich die Relationen des Energieverbrauches vergegenwärtigen. In einem typischen klimatisierten Bürogebäude in Deutschland entfallen vom gesamten Primärenergieeinsatz etwas mehr als 20 % auf die Beheizung, rund 10 % auf die Kälteerzeugung, etwa 20 % auf Antriebe, also Ventilatoren, Pumpen etc., und etwas weniger als 30 % auf die Beleuchtung. Der Rest verteilt sich auf Büromaschinen, Aufzüge etc. Beleuchtung und Kühlung sind mit einem Anteil von knapp 40 % also bedeutende Verbraucher, aber eben nur ein Teil des Ganzen. Den Fortschritt der EU-Gebäuderichtlinie sehe ich darin, alle Gewerke und Energieverbraucher auf ihre energetische Effizienz zu überprüfen, statt wie bisher nur den Heizenergieverbrauch und die Trinkwassererwärmung unter die Lupe zu nehmen.

TGA: Die Ausschreibung von Licht- und ­Sonnenschutzsystemen gehört nicht zur ­angestammten Planungsaufgabe klassischer HLK-Planer. Wie darf man sich eine gewerke­übergreifende Planung nach der EU-Gebäuderichtlinie bzw. DIN V 18 599 vorstellen?

Brendel: Beleuchtungs- und Klimatechnik ­sowie die Gestaltung der Fassade und der Son­nenschutzvorrichtungen waren schon vor der DIN V 18 599 Bestandteile eines kooperativen Planungsprozesses. Für die energetische und wirtschaftliche Qualität einer Lösung kommt es nicht darauf an, ob sie von einem oder mehreren Fachplanern ausgeschrieben wird. Wichtiger ist, dass die Chemie zwischen den Fachplanern und dem Architekten stimmt und sie eine gemeinsame Lösung im Sinne der Gebäudeeffizienzrichtlinie anstreben.

TGA: Das von verschiedenen Marktteilnehmern prognostizierte Einsparpotenzial bei der Beleuchtungsenergie durch Tageslichtsysteme bzw. bedarfsorientierter Beleuchtungen von mehr als 60 % erscheint relativ hoch. Ist das aus Ihrer Sicht realistisch?

Brendel: Ich denke, dass das eine zu optimistische Schätzung ist. Aber natürlich hängt bei solchen Vergleichen immer alles von der Ausgangssituation ab. Wenn in Büroaußenzonen durchgehend zehn Stunden an 250 Werktagen im Jahr das Licht brennt, kann man durch ein automatisiertes Beleuchtungskonzept viel sparen. Manchmal hilft schon eine energiebewusste manuelle Bedienung. Voraussetzung ist allerdings, dass man in jedem Büro einen Schalter hat, was leider nicht selbstverständlich ist. Ich kenne Gebäude, da kann man das Licht nur in 300 m2 großen Segmenten schalten.

Natürlich lässt sich mit Tageslicht-Umlenk-Systemen die Einschaltdauer der Kunstbeleuchtung deutlich reduzieren. Mir ist allerdings kein Fall bekannt, bei dem diese Systeme einer ungeschönten Wirtschaftlichkeitsberechnung standgehalten hätten.

TGA: Der Raumautomation, also der ­Abstimmung von Heizungs-, Lüftungs-, Klimatisierungs-, Beleuchtungs- und Sonnenschutzfunktion, kommt offenbar eine größere Bedeutung beim Primärenergie­nachweis eines Gebäudes zu. Wie ist Ihre Einschätzung dazu?

Brendel: Leider schlägt sich das Einsparpotenzial der Raumautomation in der jetzigen Fassung der Normen im Energienachweis kaum nieder. Im Teil 6 der DIN V 18 599 gibt man dem PI-Regler mit Optimierungsfunktion durch Präsenzführung bzw. dem adaptiven Regler gegen­über dem guten alten Thermostatventil mit 2 K Proportionalitätsbereich gerade mal einen Nutzungsgradvorsprung von sechs Prozentpunkten. Selbst bei steigenden Energiepreisen lässt sich damit der investive Mehraufwand für PI-Regler nicht hereinspielen, auch nicht in 30 Jahren. Das war übrigens schon in der DIN 4710-10 so: Dem elektronischen Einzelraumregler wurde rechnerisch gegenüber einem Thermostatventil mit 1 K Differenztemperatur gerade mal ein energetischer Vorsprung von 0,7 kWh/(m2 a) zugebilligt.

TGA: Heißt das, dass sich der ganze Aufwand gar nicht lohnt?

Brendel: Zum Glück sieht das in der Praxis anders und besser aus. Aus eigenen repräsen­tativen Felduntersuchungen in 2200 Wohnungen während drei Heizperioden, die unser Büro zusammen mit einer großen Wärmemessfirma durch­geführt hat, wissen wir z. B., dass elektronische Einzelraumregelungssysteme den Heizenergieverbrauch um rund 20 % oder um 15 bis 30 kWh/(m2 a) reduzieren. Simulationsrechnungen verschiedener Autoren belegen diesen Effekt auch für Bürogebäude. In der noch in Bearbeitung befindlichen Norm prEN 15 232, Impact of Building Automation and Control (BAC), werden denn auch realistische Verbesserungen des so genannten BAC efficiency factors mit bis zu über 20 Prozentpunkten angegeben.

TGA: Was nutzt die beste Raumautomation, wenn die Primäranlagen und Verteilsysteme Wärme, Kälte und aufbereitete Luft vorhalten, die womöglich im Raum in der Menge und auf dem Temperaturniveau gar nicht benötigt werden? Wie hoch schätzen Sie den Einspareffekt durch bedarfsgeregelte Primärsysteme ein?

Brendel: Von Raumautomation kann man eigentlich nur dann sprechen, wenn neben der Sensorik und den Messwertgebern auch die entsprechenden Stell- und Regelungseinrichtungen auf Raum- und Zonen- bzw. Anlagenebene vorhanden sind. Bei schwankendem Bedarf, also z. B. bei über den Tag unterschiedlich belegten Hörsälen oder Sitzungsräumen, erreichen Systeme, die die zugeführte Außenluftmenge nach der Raumluftqualität oder dem CO2-Gehalt regeln, Primärenergieeinsparungen von über 40 %. Das sind ganz hervorragende Ergebnisse, auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

TGA: Büromitarbeiter sind von den sicher gut gemeinten, aber nicht immer von allen akzeptierten Bedarfsfunktionen oft weniger begeistert. Wo sehen Sie die Grenzen präsenzabhängiger Regelungskonzepte?

Brendel: Die Heizung nach Präsenz ein- bzw. auszuschalten verbietet schon die thermische Trägheit des Gebäudes. Niemand möchte zunächst zwei Stunden im Kalten sitzen. Ich kenne auch Fälle, wo die Belegschaft gegen das Abschalten der Beleuchtung durch den Bewegungsmelder opponierte. Es darf nicht sein, dass nach fünf Minuten ruhigen Sitzens vor einem Buch oder vor dem Bildschirm das Licht ausgeht; das nervt!

Eine bessere Lösung wäre vielleicht der intelligente Bürostuhl, der über einen Druckfühler per Funk die Belegung des Arbeitsplatzes meldet. Auch zentral gesteuerte Sonnenschutzsysteme finden bei den Betroffenen meist wenig Anklang. Individuelle Übersteuerungsfunktionen mit periodischer Reset-Funktion können hier weiterhelfen. Last, but not least: Die beste Raum- und Gebäudeautomationstechnik nutzt nichts, wenn sie nicht von Experten installiert und fortlaufend kontrolliert wird. Die Vorstellung mancher Gebäudebetreiber, dass einmal im Keller aufgestellte Computer automatisch für ein Optimum an Komfort und ein Minimum an Energieverbrauch sorgen, führt zu miserablen oder zumindest suboptimalen Ergebnissen.

TGA: Bietet die MSR-/GA-Industrie genügend bedarfsorientierte Lösungen für Gebäude an oder ist hier noch Entwicklungsbedarf ­erforderlich?

Brendel: Die Industrie bietet eigentlich alles, was der Planer und Betreiber an Funktionalität, Sensorik, Bediengeräten, Stellantrieben und Parametrier- bzw. Bediensoftware braucht, und das zu einem immer besseren Preis-/Leistungsverhältnis. Eine interessante Entwicklung, die jetzt aus den USA zu uns kommt, soll hier nicht unerwähnt bleiben: Die so genannten meshs, also vermaschte Systeme. Meshs sind funkbasierte Netzwerke aus autonomen Controllern, die untereinander draht- und hierarchielos kommunizieren. Die so vermaschten Fühler und Stellantriebe sind entsprechend einfach nachzurüsten. Aufwendige Verkabelungen und längere Stillstandszeiten bei der Montage und Inbetriebnahme konventionell verkabelter Regelungseinrichtungen werden so vermieden. Gerade bei der Sanierung bestehender Gebäude - und darauf zielt ja die EU-Gebäuderichtlinie hauptsächlich ab - werden sich diese Mesh-Systeme aus meiner Sicht als vorteilhaft erweisen.

TGA: Wird die neue EU-Gebäuderichtlinie in der TGA-Branche den vielfach beklagten Investitionsstau positiv beeinflussen? Wie schätzen Sie die künftige Auftragslage für TGA-Planer hinsichtlich Neubauten bzw. Modernisierungen von Gebäuden ein?

Brendel: Ich fürchte, da wird sich zunächst nicht viel tun. Viele Gebäudebesitzer warten erst einmal ab. Es gibt die bekannten Verzögerungen in der Normung und Verordnungsgebung, es gibt Übergangsfristen und erst ganz allmählich werden es mehr und mehr Gebäude mit Energieausweis. Erst dann werden sich die betroffenen Gebäudeeigentümer daran machen, ihre Gebäude und deren technische Ausrüstung zu sanieren, die schwarzen Schafe zuerst, also Anlagen, bei denen Aggregate und Komponenten wegen Überalterung zu versagen drohen.

Der Fokus künftiger Gebäudesanierungen wird nach meinem Dafürhalten auf der Fassade und der Heiz- und Raumlufttechnik, also bei den Wärmeerzeugern, Antrieben und Verteilsystemen liegen. Obwohl Maßnahmen im Bereich Regelungstechnik und Raumautomation oft viel wirtschaftlicher sind als alle anderen Maßnahmen, gilt hier das Prinzip der Subsidiarität: Erst wenn die Haustechnik-Anlagen erneuert werden, wird auch in neue Automations- und Leitsysteme investiert. Eine Sanierung, die nur auf der MSR- bzw. Automationsebene ansetzt, kann ich mir - mit Ausnahme vielleicht von autonomen elektronischen Heizkörperreglern oder den zuvor erwähnten Mesh-Systemen - eigentlich nicht vorstellen. Die einfachste Art, die Gebäudeeffizienz zu verbessern, ist aus meiner Sicht die Migration des vorhandenen GA- bzw. MSR-Systems auf den neuesten Stand, sofern das System eine Migration zulässt. Gebäudeeigentümer mit den Fabrikaten Staefa Control System, Landis & Gyr, Landis & Staefa und natürlich Siemens haben hier einen eindeutigen Vorteil, da sie sich relativ einfach nach dem offenen Gebäudeautomationssystem Desigo migrieren lassen.

TGA: Was ist zu tun - vom Gesetzgeber, von den Branchenverbänden und den Meinungsmachern - um bei Investoren das Bewusstsein für Energiesparkonzepte und den Life-Cycle-Cost-Gedanken zu fördern?

Brendel: Vom Gesetzgeber wäre in erster Linie zu verlangen, dass rechtzeitig klare und praktikable Spielregeln, sprich Normen und Ausführungsbestimmungen festgelegt werden; das ist bis heute leider nicht der Fall. Eine verbindliche nationale Umsetzung der EU-Gebäuderichtlinie in Deutschland war für Anfang 2006 geplant bzw. vorgeschrieben, steht aber noch immer aus. Darüber hinaus muss man sich natürlich fragen, ob man in Brüssel und Berlin nicht über das Ziel hinausschießt. Nach meinem Kenntnisstand stehen derzeit rund 30 WIs (Work Items) bei den verschiedenen Technical Committees (TC) des CEN zum Thema Heizung, Lüftung, Klima und Regelung in Gebäuden an. Besonders zu erwähnen ist hier das TC 247 und der Normentwurf prEN 15 232, der sich direkt mit dem Einfluss der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements auf die Energieeffizienz von Gebäuden befasst. Dieses Normblatt wird voraussichtlich nicht vor Ende 2007 verfügbar sein. Insgesamt erwarten uns wohl noch mehrere tausend Seiten Vorschriften und Bestimmungen, die sich mit der Energie in Gebäuden befassen werden.

Natürlich sollen die nicht gelesen werden, sondern als Vorlage für entsprechende Kalkulationsprogramme dienen. Deren Komplexität wird eine besonders hohe Qualifikation der Anwender voraussetzen. Branchenverbände wie der VDMA können einiges tun und tun es auch, das Problembewusstsein in Seminarveranstaltungen und mit Publikationen zu wecken. Aber letztlich werden die Akzeptanz und die Initiative von Marktfaktoren bestimmt.

Der Hauptimpuls zur Umsetzung der EU-Gebäuderichtlinie muss aber von den TGA-Planern und den Herstellern ausgehen, indem sie exzellente technische und wirtschaftliche Retrofit-Lösungen erarbeiten und vorstellen. Nichts überzeugt nach meiner Erfahrung besser als ein gelungenes Referenzprojekt. Wenn die Energiepreise steigen und die Nutzer bzw. die Mieter die Stadtwerkerechnung mit kräftigen Kostensteigerungen in Händen halten oder die Immobilie wegen der Höhe der ausgewiesenen zweiten Miete keinen Mieter mehr findet, dann wird dies auch bei bisher beratungsresistenten Gebäudeeigentümern zu einem Umdenken führen. Den großen Ruck wird es also in absehbarer Zeit nicht geben. Ich denke aber, dass sich die üblichen Erneuerungszyklen eines Gebäudes durch die größere Transparenz der Energiekosten verkürzen.

TGA: Herr Dr. Brendel, vielen Dank für das Gespräch.

1) DIN V 18 599 Energetische Bewertung von Gebäuden - ­Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung, 10 Teile, weitere sind in Planung. Berlin: Beuth Verlag, Juli 2005, zurzeit in Überarbeitung