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Betriebsoptimierung

Energiewende durch Ge­bäude­di­gi­ta­li­sie­rung

Bild 1 Das Building Energy Management System (BEMS) Qanteon von Kieback&Peter verbindet zwei Lösungen in einem System: Gebäudeleittechnik und Energiemanagement.

Kieback&Peter

Bild 1 Das Building Energy Management System (BEMS) Qanteon von Kieback&Peter verbindet zwei Lösungen in einem System: Gebäudeleittechnik und Energiemanagement.

Die digitale Gebäudeautomation ist neben dem Einsatz regenerativer Energien und der Heizungswende eine schnelle und effektive Lösung zur Verringerung von Treibhausgasemissionen im Gebäudesektor. Mithilfe von Building Energy Management Systemen (BEMS), die im Rahmen eines strategisch-intelligenten CO2-Minderungsfahrplans eingesetzt werden, können Emissionen um etwa die Hälfte reduziert werden. Hierbei hilft ein einfaches, komfortables und schnelles Energiemanagement.

Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Bei bestehenden Gebäuden kann durch die Betriebsoptimierung der TGA-Anlagen in erheblichem Umfang Energie ohne Komforteinschränkungen eingespart werden. Dies ist jedoch keine einmalige Aufgabe, sondern erfordert kontinuierliche Aufmerksamkeit.
■ Umfassend und wirtschaftlich ist dies in der Regel nur mit einer umfassenden Gebäudedigitalisierung und einem darauf aufbauenden Monitoring und Energiemanagement realisierbar.
■ Mit der Sektorenkopplung wird dies noch wichtiger, wenn Energieverbrauch, Energiekosten (variable Preise) und durch den Energiebezug entstehende Emissionen nicht mehr korrelieren, beispielsweise bei der direkten Nutzung oder Speicherung von Überschussstrom.
■ Kieback&Peter hat deshalb sein Building Energy Management Systemen Qanteon um die Applikationen Dashboard und Insights erweitert. Mit ihnen können Anwender die Zielgrößen für ein Gebäude oder Liegenschaften übersichtlich kontrollieren und schneller auf schleichende oder plötzliche Abweichungen reagieren.
 

Der CO2-Minderungsfahrplan von Kieback&Peter zeigt einen Weg auf, wie der Spagat zwischen Klimaschutz und Nachhaltigkeit sowie Kostendruck im Gebäudebetrieb gelingt. Mit dem „Klimacode 3-3-0“ wurde ein umfassendes Digitalisierungskonzept für Gebäudebestände aus dem öffentlichen und gewerblichen Sektor erarbeitet. Der CO2-Minderungsfahrplan maximiert durch intelligente Steuerung und Optimierung des Anlagenbetriebs die Gebäudeenergieeffizienz und damit die CO2- und Kostenreduktion innerhalb weniger (drei) Monate.

Bild 2 Über den Qanteon Hub erreichen Anwender Qanteon, Qanteon Dashboard und Qanteon Insights mit nur einem Klick.

Kieback&Peter

Bild 2 Über den Qanteon Hub erreichen Anwender Qanteon, Qanteon Dashboard und Qanteon Insights mit nur einem Klick.

Durch Gebäudedigitalisierung können der Energieverbrauch und die damit einhergehenden Treibhausgasemissionen im Betrieb von Immobilien und Liegenschaften deutlich gemindert, oft sogar halbiert werden. Zur Umsetzung des Fahrplans kommt das praxisbewährte System Qanteon, das Energiemanagementsystem (EMS) und Gebäudeleittechnik (GLT) in sich vereint, zum Einsatz. Eine neue Einstiegsplattform sowie zwei neue Services ergänzen nun das Building Energy Management System (BEMS) und machen Energiemanagement komfortabler und transparenter.

Potenziale sichtbar machen

2022 hat die Buxtehuder Wohnungsbaugenossenschaft (BWG) entschieden, ihre Liegenschaften mit dem strategischen Lösungspaket von Kieback&Peter zu digitalisieren. Die wichtigsten Ziele: Durch eine transparente Datenbasis den Energieverbrauch und die Betriebskosten senken. Mit dem automatisierten Messwesen kann die 1910 gegründete Genossenschaft die verschiedenen Energieströme in den rund 30 Wohnobjekten mit ca. 700 Wohneinheiten übersichtlich kontrollieren und schneller auf schleichende oder plötzliche Abweichungen reagieren und so unnötigen Energieverbrauch vermeiden.

Die BWG gehört auch zu den ersten Unternehmen, die den neuen Qanteon Hub mit den Applikationen Dashboard und Insights von Kieback&Peter in der Praxis nutzt. „Durch den nun einfachen Abgleich von in Echtzeit ermittelten Energiekennzahlen mit bereits vorliegenden Daten, etwa aus vorhandenen Energieausweisen, werden Potenziale sichtbar, die wir als Planungsgrundlage zur Modernisierung unserer Wärmeerzeugungsanlagen nutzen können“, ist Stefan Conath, Vorstandsvorsitzender der BWG, überzeugt.

Zentraler Einstieg in das aktive Energiemanagement

Einfach zu bedienen und schnell zugänglich – so sollten moderne Softwarelösungen gestaltet sein. Um dies für Qanteon und seinen Services zu erfüllen, gibt es nun die Einstiegsplattform Qanteon Hub. Sie ermöglicht einen zentralisierten übersichtlichen Zugang zu allen Energiemanagementlösungen von Qanteon. Auch alle zukünftig geplanten BEMS-Anwendungen von Kieback&Peter werden hier ihren Zugang haben.

Christian Roth, Energie-Effizienz-Analyst bei Kieback&Peter: „Der Qanteon Hub als zentraler Einstieg in die Qanteon-User-Journey unterstützt Kunden beim analysebasierten aktiven Energiemanagement. Energiekosten zu senken und Gebäude nachhaltiger zu bewirtschaften, wird so einfacher. Der Hub ermöglicht ein schnelles Wechseln zwischen den einzelnen Applikationen und vereinfacht damit eine effiziente und zentrale Steuerung von Energiemanagementlösungen.“

Insights: Planungssicherheit und Anlagenoptimierung

Bild 3 Die Buxtehuder Wohnungsbaugenossenschaft nutzt als eines der ersten Unternehmen die neuen digitalen Energiemanagement-Anwendungen von Kieback&Peter.

Buxtehuder Wohnungsbaugenossenschaft eG

Bild 3 Die Buxtehuder Wohnungsbaugenossenschaft nutzt als eines der ersten Unternehmen die neuen digitalen Energiemanagement-Anwendungen von Kieback&Peter.

Eine der neuen Anwendungen, die über die Einstiegsplattform aufgerufen werden können, ist Qanteon Insights. Mit einer webbasierten Oberfläche unterstützt die Applikation von Kieback&Peter das Energiemanagement in gewerblichen, industriellen und institutionellen Gebäuden – durch die einfache und transparente Überwachung und Analyse von Energieverbräuchen zur Optimierung des Anlagenbetriebs. Einstellbar nach den jeweiligen Bedürfnissen, ist das Programm sehr flexibel in der Anwendung.

Conath: „Wir können in Insights über den Liegenschaftsbaum eine Übersicht unserer Immobilien einsehen, die sehr einfach für individuelle Auswertungen filterbar ist.“ So kann die BWG unter anderem einen Filter nach Verbrauch, Emissionen und Kosten über alle Liegenschaften legen. Auch ist ein Vergleich der Kennzahlen bzw. spezifischen Bezugsgrößen (Anzahl der Gebäude, Nutzer, Mietflächen usw.) in Jahres- und Monatswerten übersichtlich abrufbar.

Eine leichte Weiterverarbeitung gewährleisten die eingebetteten Exportfunktionen in Office-Programme wie Excel und PowerPoint sowie ins Dateiformat PDF. Ob in grafischer oder tabellarischer Ansicht – Anwender können in Insights Analysen und Vergleiche von Verbrauch, Emissionen und Kosten bis auf Tagesebene sofort abrufen. Auch eine Feinanalyse mit 15-Minuten-Auflösung (Lastspitzenanalysen, Simulation von Leistungsgrenzen) kann, beispielsweise in Heatmaps aggregiert, aufschlussreiche Einblicke geben.

Sichtbarmachen ist für Gerhard Krüger, technischer Leiter der BWG, ein wichtiger Vorteil der Anwendung: „Mit Insights können wir nun schnell und transparent Optimierungsbedarf beim Anlagenbetrieb erkennen, weil er grafisch gut aufbereitet dargestellt ist.“ Zudem kann Insights dazu verwendet werden, Planungssicherheit zu erlangen: Für das laufende Jahr können Verbrauchs- und Kostenprognosen erstellt werden.

Dashboards mit tagesaktuellen Daten

Bild 4 Das Qanteon Dashboard präsentiert ausgewählte Energiedaten auf einen Blick und verschafft die volle Übersicht über die wichtigsten Kennzahlen.

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Bild 4 Das Qanteon Dashboard präsentiert ausgewählte Energiedaten auf einen Blick und verschafft die volle Übersicht über die wichtigsten Kennzahlen.

Im Mittelpunkt der neuen Dashboard-Funktion stehen ausgewählte Energiekennzahlen. Planer und Anlagenbetreiber erhalten so eine schematisch aufbereitete Übersicht der tagesaktuellen Verbrauchsdaten. Die Dashboards sind individuell konfigurierbar. Benchmark-Dashboards, die in Qanteon erstellt wurden, können einfach importiert werden. Dabei ist stets die Anpassung an das unternehmenseigene Corporate Design durch das Einfügen eines Firmenlogos möglich. Zusätzlich werden oben Wetter- und Zeitangaben als Widgets angezeigt.

Krüger: „Ich finde Qanteon Hub mit den neuen Services einfach und komfortabel anwendbar, beispielsweise die Einrichtung der individuellen Dashboards mit den Kennzahlenauswertungen.“

Gebäudeautomation im Wandel

Eine Gebäudeautomationslösung ist in drei Ebenen unterteilt: Die Management-, die Automations- und die Feldebene. Durch Weiterentwicklungen in der Automationstechnik verwischen jedoch die klassischen Grenzen zunehmend. Auf der Managementebene werden die Informationsstränge in der Bedienebene eines BEMS, wie Qanteon, zusammengeführt. Die Software schlägt eine Brücke zwischen Gebäudeleittechnik und Energiemanagement. Letzteres ist nach ISO 50001 zertifiziert und multivariabel anpassbar. Auch die Integration gewerkeübergreifender Gebäudesysteme ist möglich.

Neben der Gewährleistung eines stabilen und sicheren Gebäudebetriebs kann Qanteon durch Echtzeit-Monitoring sämtliche wirtschaftlichen und auch ökologischen Einsparmöglichkeiten ausschöpfen. Doch erst mit der intuitiven Benutzeroberfläche können Anwender „im Handumdrehen“ alle Betriebszustände und Energieflüsse erfassen und überblicken und damit konkrete Mehrwerte generieren, insbesondere einen effizienteren und sicheren Gebäudebetrieb.

Bild 4 Nordhessen Arena in Kassel: Hier vernetzt Qanteon sämtliche Anlagen für Wärme, Kälte, Strom, Lüftung, Verschattung und Elektroauto-Management in einer zentralen, ganzheitlichen Automationslösung.

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Bild 4 Nordhessen Arena in Kassel: Hier vernetzt Qanteon sämtliche Anlagen für Wärme, Kälte, Strom, Lüftung, Verschattung und Elektroauto-Management in einer zentralen, ganzheitlichen Automationslösung.

An den eingerichteten Automationsschwerpunkten (ASP) sind die Automationsstationen installiert. Sie kommunizieren u. a. über BACnet und regeln nach den Vorgaben der Managementebene den Gebäudebetrieb. Über einen Touchscreen sind sie auch manuell bedienbar. Auschlaggebend zur Regelung sind neben den individuellen Vorgaben die gesammelten Daten der Feldebene. Sensoren, beispielsweise Temperaturfühler oder CO2-Messwertgeber, nehmen die Ist-Werte auf und geben sie an die Automationsebene weiter. Mit den hinterlegten oder dynamisch berechneten Soll-Werten ergibt sich dann die Regelabweichung und daraus letztendlich ein Stellbefehl, den die Automationsstationen an die Aktoren weitergeben. Aktoren können zum Beispiel Lüftungs- und Absperrklappen, Ventile oder Pumpen sein.

Die Automationsstationen nehmen in der Gebäudedigitalisierung eine wichtige Stellung ein. Mit ihren anpassbaren Steuerungs-, Optimierungs- und Überwachungsfunktionen sowie den Regel- und Optimierungsalgorithmen sind sie die zentralen Stellschrauben, die einen energieeffizienten und nachhaltigen TGA-Betrieb der Liegenschaften bewirken und damit auch die Ziele für Energieverbrauch, Treibhausgas-Emissionen und Betriebskosten positiv beeinflussen können.

Klimacode 3-3-0

Klimacode 3-3-0 steht für „3 Schritte – 3 Monate – ein Ziel Netto-Null“. Basis ist ein CO2-Minderungsfahrplan zur Reduzierung der CO2-Emissionen von Gebäuden. Der CO2-Minderungsfahrplan umfasst drei Schritte: „Analyse: Analyse und Beratung mit betriebswirtschaftlichem Effekt“, „Technisches Konzept: Messen und analysieren für effizienten Energieeinsatz“ und „CO2-Minderung: Einsparungen physikalisch umsetzen und dokumentieren“. Jeder Schritt umfasst 3 Module und kann jeweils in einem Monat realisiert bzw. beim dritten Schritt gestartet werden. Die CO2-Minderung ist dann ein längerer Prozess, der durch eine regelmäßige Kontrolle der Zielerreichung gekennzeichnet ist. Das dafür umgesetzte Technische Konzept kann neben dem Monitoring unter andrem auch zur Fernwartung verwendet werden. www.kieback-peter.com/de/loesungen/co2-fahrplan

Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Gebäudeautomation

Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Robert Patries
ist Produktmanager Gebäudemanagementsysteme bei Kieback&Peter, 12347 Berlin, www.kieback-peter.de

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