Kompendium für das technische Monitoring

Kompakt informieren

• TGA-Anlagen, die nicht gezielt über einen längeren Zeitraum eingefahren (optimiert) und danach dauerhaft kontrolliert werden (u. a. durch technisches Monitoring), kennzeichnet ein unnötig hoher Energieverbrauch.
• Welche Einsparpotenziale existieren, kann am Jahresumsatz von weit über 2 Mrd. Euro/a für Contracting-Dienstleistungen abgelesen werden, die zu einem größeren Teil erst durch die Optimierung und Modernisierung schlecht eingestellter TGA-Anlagen möglich sind.
• Wenngleich alles für ein technisches Monitoring spricht, ist es in Deutschland bisher wenig verbreitet. Das hat Gründe: Die Lücke im Regelwerk soll nun durch die VDI-Richtlinie 6041 geschlossen werden; offen bleibt zunächst eine Anleitung zur Honorarermittlung.

Im Allgemeinen wird Monitoring so definiert: „Überbegriff für alle Arten der unmittelbaren systematischen Erfassung, Beobachtung oder Überwachung eines Vorgangs oder Prozesses mittels technischer Hilfsmittel oder anderer Beobachtungssysteme“ bzw. „die Funktion des Monitorings besteht darin, bei einem beobachteten Ablauf bzw. Prozess steuernd einzugreifen, sofern dieser nicht den gewünschten Verlauf nimmt bzw. bestimmte Schwellwerte unter- bzw. überschritten sind. Monitoring ist deshalb ein Sondertyp des Protokollierens.“.

Technisches Monitoring ist eine wichtige Voraussetzung für die Erreichung und Erhaltung des optimalen Betriebs eines Gebäudes. Anlagen der Technischen Gebäudeausrüstung sollten / müss(t)en dafür mindestens zwei bis drei Jahre überwacht eingefahren bzw. optimiert werden, um insbesondere außerhalb der Auslegungskriterien (Winter- und Sommerfall) zu gewährleisten, dass die erforderlichen und / oder vertraglich vereinbarten Behaglichkeitsparameter bzw. technologischen und lüftungstechnischen Randbedingungen mit einem möglichst geringen energetischen und monetären Aufwand erreicht werden.

Die Praxis sieht jedoch anders aus: Häufig findet man während des späteren Gebäudebetriebs nicht die während der Planung prognostizierten Energie- und Kosteneinsparungen bzw. -werte wieder. Die Erwartungen von Eigentümern, Betreibern und Nutzern werden in solchen Fällen enttäuscht und können zu einer gewissen Technikskepsis führen. Ebenso werden nicht alle energieverbrauchsmindernden Maßnahmen von den Nutzern (sofort und ohne Aufklärung) akzeptiert und umgesetzt. Deshalb sind die Etablierung längerer Phasen für die Einregulierung der Gebäudetechnik bei und nach der Inbetriebnahme des Gebäudes sowie eine Qualitätskontrolle empfehlenswert.

VDI 6041 (Entwurf)

Der Entwurf zur VDI-Richtlinie 6041 [1] (Einsprüche bis 30. September 2015) beschreibt detailliert die Arten und Bestandteile des technischen Monitorings (TM) von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4. Das TM wird außerdem als Einzelleistung dargestellt und die Anforderungen zur Durchführung werden beschrieben. Der vorliegende Entwurf geht besonders auf die Prozessdarstellung der Lebenszyklusphasen im Zusammenhang mit den Planungsphasen nach HOAI [2] ein.

Die Richtlinie ist für den Planungs- und Bauprozess und in der Nutzungsphase von Immobilien anwendbar. Sie richtet sich insbesondere an Planer, Betreiber, Facility-Manager und Systemintegrationsplaner, die aus Betreibersicht die Anforderungen des TM in den Planungs- und Bauprozess einbringen und begleiten und das TM nach der Bauübergabe durchführen, verantworten und steuern.

Im Wesentlichen werden die Schnittstellen zu den Fachdisziplinen der TGA dargelegt. Es werden leider keine Aussagen zur technischen Umsetzung in der Praxis und zur Finanzierung / Honorierung getroffen.

Detailliert beschrieben werden: Grundlagen des TM, Klassifizierung, Lebenszyklusprozess, Schnittstellen zur Gebäudeautomation, zum Inbetriebnahme-Management und zum Betreiben Abb. 5, Beteiligte und ihre erforderlichen Kompetenzen. Unterkapitel behandeln unter anderem den Aufwand und den Nutzen des TM, eine mögliche Kostenzuordnung und rechtliche Aspekte. Inhalte der Anhänge A bis D sind:

• Übersicht über Werkzeuge des Energiemonitorings (EM)
• Monitoring-Steckbrief – zwei Beispiele
• Beispiel einer Aufgabenbeschreibung für das technische Monitoring (TM)
• Ablaufplan-Checkliste TM

Bemerkungen zum Monitoring

Die Abnahme einer technischen Anlage erfolgt im Allgemeinen nicht unter den Bedingungen der Auslegung (Sommer- oder Winterfall, maximaler Betrieb der technischen Einrichtungen, volle Belegung der Räume).

Leistungen der Abnahme für die Technische Ausrüstung sind in der HOAI-Anlage 15 in den Leistungsphasen LPH 8 und LPH 9 zu finden. Zu den Grundleistungen der Objektüberwachung (Bauüberwachung) und Dokumentation (LPH 8) gehören unter anderem das „Mitwirken bei Leistungs- und Funktionsprüfungen“ und die „fachtechnische Abnahme der Leistungen auf Grundlage der vorgelegten Dokumentation [… und das] Feststellen von Mängeln […]“ das „Überwachen der Beseitigung der bei der Abnahme festgestellten Mängel“ und die „systematische Zusammenstellung der Dokumentation, der zeichnerischen Darstellungen und rechnerischen Ergebnisse des Objekts“. Das „Durchführen von Leistungsmessungen und Funktionsprüfungen“ ist als Besondere Leistung ausgewiesen.

Die werkvertraglichen Bestimmungen für die Abnahme sind in der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB) Teil A bis C [3] und alternativ im BGB geregelt. Die gewerkespezifischen Aspekte sind ergänzend geregelt, beispielsweise für die Abnahme einer RLT-Anlage in DIN EN 12 599 [4] oder die hygienische Abnahme in VDI 6022 [5, 6].

Die LPH 9 (Objektbetreuung) beinhaltet als Grundleistung unter anderem die „Objektbegehung zur Mängelfeststellung vor Ablauf der Verjährungsfristen für Mängelansprüche gegenüber den ausführenden Unternehmen“. „Energiemonitoring innerhalb der Gewährleistungsphase, Mitwirkung bei den jährlichen Verbrauchsmessungen aller Medien“ und der „Vergleich mit den Bedarfswerten aus der Planung, Vorschläge für die Betriebsoptimierung und zur Senkung des Medien- und Energieverbrauches“ sind als Besondere Leistungen ausgewiesen.

Im Gegensatz zum deutschen Planungsablauf, der zwar von der HOAI nicht vorgegeben, jedoch stark geprägt wird und nach der LPH 8 bzw. 9 für eine Anlage für den Planer abgeschlossen ist, ist beim amerikanischen Planungsablauf (Commissioning, siehe: [7, 14]) ein längerer, nicht eindeutig spezifizierter Zeitraum für die Betriebsphase und die Nutzungsphase in den Planungsprozess implementiert. Dieser ist als Monitoring einer technischen Anlage oder des Zusammenspiels aller technischen Anlagen zur Gewährleistung des vorgegebenen Nutzungsziels zu verstehen.

Unter dem Aspekt des nachhaltigen Bauens und der Bewertung einer technischen Anlage [9] wird auf die Notwendigkeit des Monitorings verwiesen. Die VDI-Richtlinie 6012 [8] betont nachdrücklich die Notwendigkeit des Monitorings [14].

Wenig Initiative durch die Planer

Dass trotzdem in Deutschland bisher das technische Monitoring die Ausnahme und nicht die Regel ist, hat seine Ursachen in fehlenden Anleitungen zur Honorarermittlung und der Verantwortlichkeit. Bis zur LPH 9 ist die Vergütung der Planungsleistung in der HOAI relativ eindeutig und verbindlich, oft jedoch materiell kaum zufriedenstellend, geregelt. Die Honorierung einer „LPH 10“ bzw. des (technischen) Monitorings, die neben der Hauptverantwortung des Betreibers auch in der Mitverantwortung des Planers liegen sollte, ist nicht geregelt Abb. 7.

Ein weiterer Verhinderungsgrund ist die mit dem TU einhergehende Qualitätskontrolle von Planung, Ausführung und Betrieb. Die sollte zwar für die eigene Know-how-Entwicklung im besonderen Fokus jedes Planers stehen, ruft aber auch Ängste hervor. Was erklärt, warum nur wenige Planer selbst die Initiative ergreifen und ihre Auftraggeber vom TM überzeugen.

Wird die Honorarhürde (frühzeitig) genommen, bleibt genügend Gestaltungsspielraum für organisatorische und technische Aspekte, beispielsweise:

• Wer ist der Auftraggeber für das Monitoring (Anlagenerrichter, Investor, Betreiber)?
• Wer nimmt das Monitoring vor (Planer, Anlagenerrichter, unabhängiger Dritter)?
• Wem sollen die Ergebnisse zur Verfügung stehen?
• Wie werden Gewährleistungsfristen (beispielsweise bei notwendigen Eingriffen) und die Nachbesserung (oder Änderung) geregelt?
• Welche zusätzlichen Datenpunkte (Sensoren) sind erforderlich und welche Genauigkeit müssen die ohnehin vorhandenen und die zusätzlichen Sensoren haben?
• Wie erfolgt die Datenauswertung und die Kontrolle der Daten und in welchen Intervallen?
• Wie erfolgen eine regelmäßige Analyse der Nutzungsbedingungen und der Vergleich mit den Zielen / Vorgaben?

Zusammenfassend erfordert das technische Monitoring aus der Sicht eines Planers bisher noch zu viel Entwicklungsarbeit, greift fast unweigerlich in bestehende Verträge Dritter oder die Gestaltung neuer Verträge mit Dritten ein, ist schwierig zu kalkulieren und birgt damit Risiken bzw. ist mit den eigenen Kompetenzen nicht abzudecken. Erst ein hilfreicher und gleichermaßen anerkannter Leitfaden – wie eine VDI-Richtlinie – könnte dazu beitragen, dass Planer das technische Monitoring als aussichtsreiches Geschäftsfeld entwickeln und die Qualitätskontrolle ihrer Planungsleistungen als Chance bewerten.

Hinweise und Empfehlungen

Die Sinnhaftigkeit und die Notwendigkeit des Monitoring sollten aus energetischer Sicht und aus der Sicht der Nutzer als unbestritten gewertet werden. An mehreren durchgeführten Monitoring-Projekten des Autors ist das belegbar.

Nicht zu unterschätzen ist allerdings der zeitliche Aufwand, der bei diesen Projekten trotz umfangreicher Mess- und Automatisierungstechnik inklusive Datenfernübertragung nur mit der Unterstützung durch studentische Kräfte realisierbar war.

Ein Vorteil des Monitorings durch Dritte ist die Unabhängigkeit vom Betreiber, Nutzer und Planer. Nehmen diese Rolle Hochschulen ein, erweitert dies die Möglichkeiten des praxisbezogenen Studiums und entsteht Ingenieurnachwuchs, der für den Nutzen des Monitorings sensibilisiert ist und für eine schnellere Verbreitung sorgen kann.

Das ungenutzte Einsparpotenzial durch ein nicht vorgenommenes Monitoring nach Fertigstellung und Inbetriebnahme einer TGA-Anlage wurde und wird beim Contracting genutzt, in der Regel zum wirtschaftlichen Vorteil für den Nutzer und / oder Betreiber und den Contractor.

Ein durchgeführtes Monitoring würde für den Betreiber bzw. Nutzer einen weiteren, nicht zu unterschätzenden Vorteil bringen, in dem nach Abschluss des Monitorings eine komplette, den tatsächlichen Nutzungs- und Betriebsbedingungen angepasste Dokumentation über die TGA-Anlage vorliegt.

Diese Dokumentation würde dann auch bei den nach der EU-Gebäuderichtlinie [11] bzw. der EnEV [12] vorgeschriebenen Inspek-tionen [13] nutzen und den damit verbun-denen Aufwand erheblich reduzieren. Zudem würde sie eine optimale Grundlage für Wartungs- und Instandhaltungsverträge bieten.

In das Monitoring involvierte Planer würden von den Erfahrungen und Ergebnissen bei der Planung künftiger Projekte profitieren.

Schlussfolgerungen

Der Entwurf zur VDI-Richtlinie 6041 ist ein sehr gutes Kompendium für das technische Monitoring. Bemerkenswert ist, dass auch die Zeitfenster nach der Abnahme und der Nutzung betrachtet werden.

Ein Monitoring für das Zusammenwirken aller TGA-Anlagen in einem Gebäude einschließlich der Gebäudeautomation ist aufgrund der heute vorliegenden Komplexität der TGA eine unabdingbare Notwendigkeit.

Für die Etablierung des Monitorings sind – vorzugsweise unabhängig von der HOAI – weitgehend verbindliche Regelungen, unter anderem für die Voraussetzungen, den Leistungsumfang und die Kostenermittlung, erforderlich.

Im Monitoring besteht für den Betreiber durch die Optimierung der Nutzungsbedingungen und die Minimierung des Energieverbrauchs ein sehr großes Kosteneinsparpotenzial.

Literatur

 [1] VDI 6041 (Entwurf) Facility-Management – Technisches Monitoring von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen. Berlin: Beuth Verlag, April 2015

 [2] Verordnung über die Honorare für Architekten und Ingenieurleistungen (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure – HOAI), vom 10. Juli 2013, BGBl I S. 2276, Download: www.bit.ly/hoai_volltext

 [3] VOB 2012 Vergabe und Vertragsordnung für Bauleistungen, Teil B: Allgemeine Vertragsbedingungen für die Ausführung von Bauleistungen, Hrsg.: DIN Deutsches Institut für Normung. Berlin: Beuth Verlag, 2012

 [4] DIN EN 12 599 Lüftung von Gebäuden – Prüf- und Messverfahren für die Übergabe raumlufttechnischer Anlagen. Berlin: Beuth Verlag, Januar 2013

 [5] VDI 6022 Blatt 1 Raumlufttechnik, Raumluftqualität, Hygieneanforderungen an Raumlufttechnische Anlagen und Geräte (VDI-Lüftungsregeln); Blatt 1.1 Prüfung von Raumlufttechnischen Anlagen. Berlin: Beuth Verlag, Juli 2011 und August 2012

 [6] Hörner, B.; Schmidt, M. (Hrsg): Handbuch der Klimatechnik, Band 2: Anwendungen, Kapitel 14. Berlin: VDI Verlag, 6. überarbeitete Auflage, 2014

 [7] Trogisch, Dose, Käppler: Planungs- und Qualitätsmanagement von RLT-Anlagen. VDE-Verlag 2010

 [8] VDI 6012 Blatt 1.1 Regenerative und dezentrale Energiesysteme für Gebäude – Grundlagen – Projektplanung und -durchführung. Berlin: Beuth Verlag, April 2014

 [9] Leitfaden für Nachhaltiges Bauen: Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS), 2011

[10] Trogisch, A.: RLT-Anlagen – Leitfaden für die Planungspraxis. Heidelberg: C.F. Müller-Verlag, 1. Auflage, 2001

[12] Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung – EnEV) vom 24. Juli 2007 (BGBl I S. 1519), zuletzt durch Artikel 1 der Verordnung vom 18. November 2013, BGBl I S. 3951, geändert. Download: www.bit.ly/enev_volltext

[11] Richtlinie 2010/31/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 19. Mai 2010 über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (Neufassung); [gebräuchliche Kurzformen: EPBD und EU-Gebäuderichtlinie]. Amtsblatt der EU vom 18. Juni 2010, L 153/13; Download:  Webcode  296893

[13] Schädlich, S.; Trogisch, A.: Energetische Inspektion von Klimaanlagen. Karlsruhe: cci Dialog GmbH, 1. Auflage 2011

[14] Trogisch, A.: VDI 6012(neu) – Notwendigkeit für Monitoring betont. Stuttgart: Gentner Verlag, TGA 7-2014,  Webcode  596412

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