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- EN 15232 beschreibt zwei Möglichkeiten, um den Einfluss von BACS und TBM auf die Energieeffizienz eines Gebäudes abzuschätzen: Eine faktorbasierte Berechnung und ein Berechnungsverfahren, für das eine genaue Kenntnis der eingeplanten Automationsfunktionen notwendig ist.
- Die vereinfachte Methode ersetzt keine präzisen Berechnungen, bietet aber einen guten Überblick, was von einer Aktualisierung des Regelungssystems zu erwarten ist; sie ermöglicht es auch, den vorliegenden Grad der Regelungseffizienz zu bewerten.
Die Neufassung der Norm EN 15232 (2012) „Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement“ stellt eine Überarbeitung und Erweiterung der bestehenden EN 15232 von 2007 dar. Sie bietet eine Methode zur Abschätzung der Energieeffizienz in neuen und bestehenden Gebäuden und kann genutzt werden, um die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in die Erneuerung von Gebäudeautomationssystemen zu bewerten. Sie beschreibt zwei Möglichkeiten, um die Energieeffizienz abzuschätzen:
- eine faktorbasierte Berechnung, die hier genauer erklärt wird, und
- ein detailliertes Berechnungsverfahren, für das eine genaue Kenntnis der eingeplanten Automationsfunktionen nötig ist.
Viele bestehende und neue Gebäude müssen auf ihren Energieverbrauch hin bewertet werden. Deshalb besteht ein starker Bedarf nach einem schnellen und zuverlässigen Werkzeug, das nicht nur von Experten einfach angewendet werden kann. Die jetzt vorliegende Neufassung der EN 15232 bietet ein gutes Beispiel für einen faktorbasierten Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen von BACS- und TBM-Verbesserungen auf den Energieverbrauch eines Gebäudes.
Die EN 15232 ist nur eine der spezifischen Normen im Rahmen der EPBD („EU-Gebäuderichtlinie“). Rund 40 andere Normen betreffen Berechnungen für die verschiedenen Energieverbräuche, die EN 15232 berechnet speziell den Einfluss der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements für thermische und elektrische Installationen. Die Ergebnisse bieten dem Eigentümer, Architekten oder Berater Informationen über zukünftige Verbesserungspotenziale für bestehende Gebäude und die entsprechende Senkung des Energieverbrauchs nach dem Umstieg auf eine optimierte Gebäudemanagementstruktur.
Die Norm gibt vier Effizienzklassen für Gebäude und Wohnhäuser an: Klasse C ist die Referenzklasse Abb. 2. Alle Funktionen der Gebäudeautomation und deren Zuordnung zu einer der vier Effizienzklassen zeigt Abb. 3. Alle grau gerasterten Bereiche verbinden eine Funktion mit der zugehörigen Klasse.
Wie aus Abb. 2 ersichtlich, verlangt die Klasse C bereits eine Regelung einzelner Räume. Durch Kommunikation der Regler untereinander erreicht man die Klasse B, durch den Einsatz einer Bedarfsregelung (z.B. mit dem Einzelraumregler CentraLine Serval) ist die Klasse A erreichbar. Für nicht vorhandene Einrichtungen (wenn beispielsweise keine Lüftungsanlage installiert ist), müssen auch keine Bewertungen eingerechnet werden. Das gleiche gilt für Einrichtungen, die im Zusammenhang weniger wichtig sind, hier kann der Planer nach eigenem Ermessen entscheiden.
Die komplette Tabelle 3 in der Norm zeigt alle Anforderungen an die Klasse C, die als Referenz für die Effizienzfaktoren herangezogen wird (diese Liste kann auch für die Mindestanforderungen in einem Projekt herangezogen werden). Abb. 4 und Abb. 5 stellen die Essenz der Norm dar: Die Effizienzfaktoren, nach thermischen und elektrischen Anwendungen getrennt.
Anwendungsbeispiel
Bei der Anwendung der EN 15232 auf Sanierungsprojekte mit bekanntem Energieverbrauch können die Einsparungen bei geplanten Investitionen leicht überschlagen werden:
Wenn ein Gebäudeeigner beispielsweise ein Bürogebäude von Effizienzklasse C auf Effizienzklasse A bringen lässt, beträgt die mit der Norm geschätzte Wärmeenergiereduzierung 30 % (Faktor 0,7) und die Stromverbrauchsreduzierung beträgt 13 % (Faktor 0,87). Bei Heizkosten pro Saison von 10000 Euro beträgt die Einsparung somit rund 3000 Euro/a, bei Stromkosten (inklusive Kühlung) von 25000 Euro beträgt die Einsparung etwa 3250 Euro/a.
Aber was bedeutet das für die Aktualisierung des BAC-Systems? Was muss konkret bei der Planung und Ausführung verbessert werden? Die zu ergänzenden Funktionen lassen sich aus Abb. 3 entnehmen:
- Raumautomation (Heizung/Kühlung): Ersetzen von Thermostatventilen durch eine kommunizierende Einzelraumregelung, die ihren Bedarf an die Energieerzeuger weitergibt, zum Beispiel CentraLine Serval in Verbindung mit CentraLine Lion oder Tiger.
- Anlagenautomation (Erzeugung und Verteilung von Heiz- und Kühlenergie): Der Energiebedarf der Verbraucher (Heizkreise) muss den Erzeugern (Kessel, Kühlanlagen) mitgeteilt werden. Implementierung von optimierten Start/Stopp-Funktionen, Einsatz von Pumpen mit variabler Drehzahl und Steuerung der Energieerzeugersequenz nach Wirkungsgrad.
- Klimaanlage: Stichworte hier sind lastabhängige Regelung, Außentemperaturkompensation, Enthalpieregelung und Feuchteregelung.
- Beleuchtung: Hier ist Augenmerk zu legen auf eine automatische Anwesenheitserkennung und eine automatische Beleuchtungsregelung.
- Verbesserungen am TBM: Erkennung von Fehlern im BACS, Überwachung des Energieverbrauchs und der Innenbedingungen.
- Alle Funktionen sind über die Centraline Engineering Software COACH verfügbar und per Download im Regler vorhanden, sodass die Effizienzklasse A erreicht werden kann.
Bei vielen Renovierungen muss möglicherweise das vorhandene Gebäudeautomationssystem durch ein neues System ersetzt werden, das die oben beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitstellt. Für neue Gebäude sollte immer ein erweiterbares Gebäudeautomationssystem vorgesehen werden, sodass zukünftige Ergänzungen einfacher hinzugefügt werden können. Angesichts der gesamten Effizienzfaktoren bestehen maßgebliche Potenziale zur Energieeinsparung.
In Büros – wie in den obigen Beispielen gezeigt – beträgt die maximale Einsparung an thermischer Energie 30 %. In anderen Situationen, wo die Klimatisierung eine größere Rolle spielt (beispielsweise in Hörsälen oder Supermärkten), sind die Einsparungen noch höher (bis zu 50 %), weil hier mit einer angepassten Luftqualitätsregelung der optimale Lastzustand exakt eingehalten werden kann.
Zusammenfassung
Die Anwendung von EN 15232 gestattet eine Abschätzung der durch BACS und TBM erzielbaren Energieeffizienz. Die vereinfachte Methode ersetzt keine präzisen Berechnungen, bietet aber einen guten Überblick, was von einer Aktualisierung des Regelungssystems zu erwarten ist; sie ermöglicht dem Benutzer und dem Gebäudeeigentümer, den vorliegenden Grad der Regelungseffizienz zu bewerten. Anhand der Effizienzfaktoren kann die Rentabilität berechnet werden, die ein Gebäudeeigentümer bei Investitionen in BACS-Aktualisierungen erwarten kann.
Die Vereinfachung deckt jedoch nicht alle Aspekte der Gebäudenutzung ab. Allgemeinere Eingabeparameter – wie beispielsweise frei wählbare Belegungszeiten, Raumflächen und der Prozentsatz der funktionalen Abdeckung in Bezug auf die Anzahl der Räume – wären wünschenswert.
Moderne Gebäudeautomationssysteme enthalten alle Funktionen, die für die Erzielung einer Klasse-A-Bewertung für das Gebäude erforderlich sind. Die Tabellen zeigen die enormen Potenziale der Sanierung und Aktualisierung von Systemen in bestehenden Gebäuden und die Vorteile in neuen Gebäuden. •
Literatur
[1] EN 15232 (2011-06), englische Fassung. Deutsch Fassung: DIN EN 15232 Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement. Berlin: Beuth Verlag, September 2012, berichtigtes Dokument des Vorgängerdokuments DIN EN 15232:2012-04
Glossar
BACS: „Building Automation Control System“ (Gebäudeautomationssystem, GA-System, bietet eine effektive Kontrolle über Heizung, Lüftung, Warmwasser und Beleuchtung)
TBM: „Technical Building Management“ (Technisches Gebäudemanagement, TGM, bietet Informationen über Betrieb, Wartungsservices und Management von Gebäuden)
EPBD: Europäische Richtlinie 2010/31/EU „Energy Performance of Buildings Directive“ (Richtlinie über die Gesamteffizienz von Gebäuden, auch: „EU-Gebäuderichtlinie“) Webcode 296893
Hannes Lütz
ist Produktmanager für „CentraLine by Honeywell“, Telefon (0 70 31) 6 37 01, info-d@centraline.com, http://www.centraline.com
