technisches und energetisches Monitoring Dr.-Ing. Eckehard ...Entwicklung von Forschung und...
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Dr.-Ing. Eckehard Fiedler VDI 6041, 1 VDI 6041 technisches und energetisches Monitoring Dr.-Ing. Eckehard Fiedler Forschung & Entwicklung Caverion Deutschland GmbH Fachverband Gebäude-Klima e. V. Berlin, 14./15. April 2016
Transcript of technisches und energetisches Monitoring Dr.-Ing. Eckehard ...Entwicklung von Forschung und...
Dr.-Ing. Eckehard FiedlerVDI 6041, 1
VDI 6041technisches und energetisches Monitoring
Dr.-Ing. Eckehard Fiedler
Forschung & Entwicklung
Caverion Deutschland GmbH
FachverbandGebäude-Klima e. V.
Berlin, 14./15. April 2016
Dr.-Ing. Eckehard FiedlerVDI 6041, 2
• Energie-Effizienz im Wandel• Bausteine der energetischen Optimierung• Monitoring als zentrales Effizienz-Element • Die neue VDI 6041
Inhalt
Energieeffizienz:
vom Wärmeschutz zur Anlagenoptimierung
Thomas Alva Edison, Januar 1880
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Ölpreisentwicklung seit 1861
1973: Ölkrise1880
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Klimaschutz
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Energieeffizienz im Wandel
1. WärmeschutzV 1977
2. WärmeschutzV 1982
3. WärmeschutzV 1995
EnEV 2002
EnEV 2007
EnEV 2009
EnEV 2014
EnEV 2016…
EBPD 2002Emissionshandel 2003
EEWärmeG 2009
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Entwicklung von Forschung und Baupraxisaus dem Bericht zum 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung (2011)
Quelle: Fraunhofer-IBP
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Energieeffizienz durch „optimale“ Anlagentechnik ?
Erdsonden / Flusswasser
1
Hybrid-Kühltürme
2
Flächenheiz/ kühlsysteme 8
Wärmepumpen
3
Blockheiz-kraftwerk
4
Absorptionskälte
5Brennwert-kessel 6
Schichtenspeicher
7
7
RLT-Anlagen mit Wärme-rückgewin-nung
9
Noch mehr Energie sparen,
aber wie?
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Was bedeutet „Energie-Effizienz“
Quellen:Din 4701 Teil10VDI 2067 Teil21
ISO 50001
ÜberwachenEingreifen
Verändern
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BedarfRegelung
Betriebseffizienz „realer“ Anlagen
Bauphysik Anlagen-Technik
NutzungAktuelle Herausforderung
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Anlagenbetrieb heute:
Wir betreiben unsere Gebäude
– energetisch –
im Blindflug.
Das ist kein Modell
für die Zukunft!
Monitoring = Beobachten
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Begriffe
Man unterscheidet zwischen:
1. Anlagenmonitoring
2. Energiemonitoring
3. Gebäude / Behaglichkeits-Monitoring
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Technisches Monitoring (z.B. Speichern von Trends) ist heute bei allen größeren Anlagen Standard.
Aber:
Energie ist kein Steuerungsparameter!
Es ist ein erheblicher, zusätzlicher Aufwand notwendig, um aus vorhandenen Anlagenparametern energetische Aus-sagen zu gewinnen. Nicht selten wird eine spezialisierte Messtechnik benötigt!
Speichern von Betriebsparametern ?
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Was ist energetisches Monitoring ???
Aufzeichnen aller Daten,die in der Gebäudeautomation
ohnehin anfallen ?
Installation einer separaten Messtechnik ?
Systematisches Erfassen von Energieverbräuchen
Erfassen und Speichern der Raumtemperaturen ?
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Auswertestrategien ?
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Meßstrecken an einer RLT-Anlage
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Beispiel: Rotationswärmetauscher
• Wirkungsgrad ist abhängig von– Rad-Drehzahl– Verschleppung– Leckagen– Vereisung
-> Rückwärmzahl steigt bei kleinerem Volumenstrom an (bei 50% Volumenstrom Φ = 70% -> 80%)
Wie bewerten wir den Betrieb einer Wärmerückgewinnung?Was sind Haupteinflussfaktoren?
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Betriebsüberwachung ?
Parameter:
• V-Zuluft
• T-Zuluft-Ein
• T-Zuluft-Aus
• V-Abluft
• T-Abluft-Ein
• T-Abluft-Aus
• Druck
• Drehzahl
• Vereisung ?
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Wärmerückgewinnung mit Wärmerad
FO
AU
Abluft
Zuluft
∆p ~500Pa
Luftgeschwindigkeit Spaltdichtung u = 30m/sLeckage je mm Spalt V = ~1000 m³/h
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Leckagemessung an Wärmerädern
Leckageraten zwischen Zu- und Abluft über 20%
sind keine Seltenheit!
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Messen allein genügt nicht… wir benötigen wirksame Kennwerte!
Parameter:
V-Zuluft
T-Zuluft-Ein
T-Zuluft-Aus
V-Abluft
T-Abluft-Ein
T-Abluft-Aus
Druck
Drehzahl
Vereisung ?
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Komplexität handhabbar machen
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Monitoring planen!
Energetisches Monitoring ist eine Funktion der Gebäudetechnik.
Wie jede andere Technik benötigt sie:
° Planung
° Finanzierung
° Installation und Inbetriebnahme
° Betrieb und Wartung durch qualifiziertes Personal
° Nutzung im Rahmen einer Energiepolitik (ISO 50001)
Die neueVDI 6041
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Was leistet die neue VDI 6041?
Erste Schritte, um Monitoring als Bauleistung zu verankern Definition der wichtigsten Begriffe und Zusammenhänge Festlegung der Betriebsphasen ERM und LZM:
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Was leistet die neue VDI 6041?
Definition von Qualitätsstufen des Monitoring in Anlehnung an die DIN EN 15232*
Schnittstellen / Abgrenzungzu
° Inbetriebnahme-Management nach VDI 6039 ° Betreiben nach VDI 3810° Planung nach VDI 3814
* Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement
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Was leistet die neue VDI 6041?
Vorgabe für Lastenhefte
Anforderungen an Monitoring-Systeme Konzeption Planung Installation Inbetriebnahme Betrieb
Arbeitshilfen bei der Ausschreibung von TM-Systemen
Festlegung der Zuständigkeiten
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Was leistet die neue VDI 6041 nicht…
Eine Konkretisierung der notwendigen GA-Funktionen -> VDI 3814 (Gebäudeautomation)
Kostenbewertung, Veränderung der Rahmenbedingungen für die Planung, Errichtung und Inbetriebnahme von Monitoring-Systemen
Auflösen von Widerständen:
Transparenz ist nicht bei allen Baubeteiligten erwünscht
Rechtliche Bedenken (Datenschutz)
Fehlende Organisation zur Nutzung der Systeme
Zusammenfassungund Ausblick
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Zusammenfassung
° Anlagen werden komplexer: Monitoring und Betriebsüberwa-chung werden zum Schlüssel für Energieeffizienz.
° Je anspruchsvoller Projekte sind, desto geringer ist die Chance, Effizienzziele „Schlüsselfertig“ zu erreichen.
° Die neue VDI 6041 definiert die Randbedingungen und Anforderungen an das technische und energetischeMonitoring von Gebäuden.
° Die Richtlinie bietet eine Grundlage, Monitoring in den Planungs- und Bauablauf sowie den Betrieb zu integrieren.
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Ausblick
Weitere Schritte sind notwendig, um Monitoring als obliga-torische Bauleistung zu verankern (z.B. Erweiterung der VDI 3814).
Einheitliche Standards zum Austausch von Energiedaten zwischen Anlagenteilen fehlen weitgehend.
Es besteht noch erheblicher Forschungsbedarf, damit Mo-nitoring zuverlässig, einfach handhabbar und wirksam wird. Hier sind Prozeßspezialisten und Anlagenbauer gefragt, Ihr Know-How in Form von best-practice Beispielen und Planungshilfen niederzulegen.
Vielen Dankfür Ihre
Aufmerksamkeit
