Gebäude automation – Einfluss auf die Energieeffizienz Anwendung gemäss Norm SN EN 15232-1:2017 (SIA 386.111) siemens.
Inhaltsverzeichnis 1 Einführung ..................................................................................................................... 5 1.1. Einsatz, Ziele und Nutzen ............................................................................................... 5 1.2. Was ist Energieeffizienz? ................................................................................................ 6 2 Globale Situation: Energie und Klima .......................................................
6 Energieeffizienz von Siemens .................................................................................. 148 6.1. 6.1.1. 6.1.2. Gebäudeautomations-Lösungen von Siemens ........................................................... 148 Gebäudeautomation und -steuerung ........................................................................... 148 HLK-Produkte für perfekte Orte ................................................................................... 149 6.2. 6.2.1.
1 Einführung Zielgruppen Dieses Handbuch von Siemens Building Technologies (Siemens BT) richtet sich an alle Beteiligten der Planungsphase von Gebäuden und insbesondere von Gebäudeautomation. Zur Vereinfachung wird im Text oft „GA“ als Abkürzung für „Gebäude-Automation“ verwendet. 1.1. Einsatz, Ziele und Nutzen Das Handbuch wurde für die Planung und Verkaufstätigkeit von Gebäudeautomations-Ausrüstungen für neue und bestehende Gebäude erstellt.
1.2. Was ist Energieeffizienz? Das Qualitätsmanagement definiert Effizienz in ISO 9000 als „Verhältnis zwischen dem erzielten Ergebnis und den eingesetzten Mitteln“. Das Wort „Effizienz“ stammt vom lateinischen „efficere“ und heißt „zustande bringen“. Effizienz ist also das Verhältnis von Nutzen zu dem Aufwand, mit dem dieser Nutzen erzielt wird und kann auch mit Wirtschaftlichkeit oder Wirksamkeit gleichgesetzt werden.
2 Globale Situation: Energie und Klima In diesem Teil gehen wir auf die globale Situation bei Energie und Klima ein, sowie auf Zukunftsperspektiven zur Verbesserung dieser Situation. 2.1. CO2-Ausstoss und Weltklima Der weltweite Bedarf an Energie hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen und wird dies gemäss Voraussagen auch in Zukunft so tun. Beim Anteil fossiler Brennstoffe wird Öl in Zukunft eher stagnieren bzw. abnehmen, Gas und Kohle werden jedoch stark zunehmen.
Die Folgen davon sind zunehmend stürmischere Winde und Unwetter, Schäden an Kulturen und Wäldern, Anstieg des Meeresspiegels sowie Erdrutsche, Trockenheit und Bodenerosion – so z.B. der Hurrikan „Katrina“ (New Orleans, USA) oder auch die immer wiederkehrenden Tornados in Oklahoma (USA): Tornado in Oklahoma (Quelle: tagesschau.de) Der Klimaänderungsbericht 2007 der Vereinten Nationen ruft zu globalem Handeln auf. 2.2.
2.3. Trendumkehr – ein langfristiger Prozess In Europa wurden Visionen für eine „Niedrigenergie-Zukunft“ aufgestellt, sowie auch intensiv nach Möglichkeiten gesucht, diese umzusetzen. Zukunftsvision Wir wollen Wege finden, unser Leben weiterhin mit angemessenem Komfort zu erhalten, jedoch mit viel weniger Energie, CO2- und Treibhausgas-Emissionen als heute. Das Szenario der „Wege zur 2.
2.4. Energieverbrauchs-Reduktion von Gebäuden Heute stehen neue, ausgereifte Baustandards für Niedrigenergiehäuser bereit, die sich in der Praxis bewährt haben. Die Technologie ist einsatzbereit, doch bis sie in Europa flächendeckend umgesetzt sein wird, dauert es noch Jahrzehnte.
Quelle Bild: Novatlantis – Nachhaltigkeit im ETH Bereich Der Gesamtenergieverbrauch soll durch Reduktion des Primärenergieverbrauchs für Gebäude um die rot schraffierte Fläche abgesenkt werden. Energieeinsparpotenzial mit GA GA-Systeme sind die Intelligenz der Gebäude. So integrieren sie die Informationen der gesamten Gebäudetechnik. Sie steuern die Heiz- und Kühlsysteme, die Lüftungs- und Klimaanlagen, die Beleuchtung, die Sonnenblenden, sowie Brandschutz- und Sicherheitssysteme.
2.5. Beitrag von Siemens zur Energieeinsparung Wir ergreifen die Initiative Siemens fühlt sich verpflichtet, Kunden bei der Verbesserung der Energieeffizienz ihrer Gebäudeinfrastruktur zu unterstützen. Siemens ist deshalb auch Mitglied mehrerer globaler Initiativen. Ein wichtiger Teil der Geschichte des Unternehmens Siemens Globale Errungenschaften ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ Mehr als 100 Jahre Erfahrung mit Energiemanagementsystemen (EMS) und entsprechenden Diensten Langjähriger Energieinnovator – Siemens hält über 6.
Die deutsche Industrie kann viele effektive Beiträge zum Klimaschutz leisten und ist daher Problemlöser. Um die besondere Verantwortung der deutschen Wirtschaft für den Klimaschutz zu unterstreichen, haben sich führende Unternehmerpersönlichkeiten unter dem Dach des BDI (Bundesverband der Deutschen Industrie) zur Initiative „Wirtschaft für Klimaschutz“ zusammengeschlossen.
3 Normen für GA-Systeme In diesem Teil gehen wir auf Massnahmen und Ziele der EU bezüglich Energie und Umwelt ein, sowie auf Verfahren und neue Normen, mit denen die aktuelle Energiesituation erfasst und entschärft werden soll. 3.1. Massnahmen der EU Energie ist ein zentrales Anliegen der EU Abhängigkeit Ohne Vorkehrungen wird die Abhängigkeit von externer Energie bis 2020/2030 weiterhin hoch sein.
Ziel 2020: „20 20 20“ Die EU (Kommission für Energie- und Klimapolitik) plant bis zum Jahr 2020: ∂ 20% weniger Energieverbrauch gegenüber dem Referenzjahr 1990 ∂ 20% weniger Treibhausgas-Ausstoss gegenüber dem Referenzjahr 1990 ∂ 20% Anteil erneuerbare Energien im Gesamtenergieverbrauch Gemäss dem “2015 Energieeffizienz Fortschritts-Bericht” der EU liegen diese Ziele in Reichweite.
EU und nationale Gesetzgebung Europäisches Parlament und der Rat zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden Europäische Richtlinie zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden – EPBD Alle EU-Mitgliedstaaten: ƒ ƒ ƒ Gesetzliche und administrative Regelungen Berechnungsmethoden Energiezertifizierung von Gebäuden Beginn 2006 EPBD Energy Performance of Building Directive der EU Motivation und Inhalt: Verbesserte Energieeffizienz ist für die Einhaltung des Kyoto-Protokolls zwingend notwendig.
Folgerungen aus der EPBD Um der Anforderung „Methode zur Berechnung der integrierten Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ der EPBD entsprechen zu können, hat die EU das CEN (Comité Européen de Normalisation – Europäisches Komitee für Normierung) mit dem Mandat beauftragt, europäische Richtlinien zur Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden bereitzustellen.
Energieeffizienz der BACS-Funktionen (EN 15232) Titel: Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von GA und Gebäudemanagement ⇓ Basis für die Auswirkungen von BACS auf die Energieeffizienz von Gebäuden Verfahren Die EU beauftragte CEN mit der Standardisierung von Berechnungsmethoden zur Verbesserung der Energieeinsparungen.
3.2. Die Norm SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 Was ist die SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111? Eine neue schweizerische Norm, SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 „Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement" ist Teil eines kompletten Satzes an CEN (Comité Européen de Normalisation, European Committee for Standardization) Normen als Teil eines von der EU als Sponsor unterstützten Normungsprojekts.
3.3. Zertifizierung nach eu.bac eu.bac Cert ist ein Gemeinschaftswerk von eu.bac, verschiedenen europäischen Zertifizierungsstellen und Testlabors in Übereinstimmung mit den einschlägigen Vorschriften der EN 45000Normenreihe.
eu.bac System Zertifikat Beispiel und Prozess-Übersicht (Quelle: eubac.org) 3.4. Nutzen der Normierung Berechnungsnorm Mit der EN 15232-1:2017 kann standardisiert deutlich gemacht werden, welch grosses Energieeinsparpotenzial bei der Betriebsführung der gebäudetechnischen Anlagen besteht. Deshalb sollte die EN 15232-1:2017 von jedem Planer angewendet werden. Der Planer hat in der Regel Kenntnis der Energiebedarfswerte und kann somit dem Bauherrn einen wirtschaftlichen Nachweis der GA darstellen.
4 Die Norm SN EN 15232-1:2017 resp. SIA386.111 im Detail Mit der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA386.111 wird es möglich, den Nutzen von GA-Systemen zu qualifizieren und auch zu quantifizieren. Das gesamte Normenwerk basiert auf Simulation von Gebäuden mit vorgegebenen GA-Funktionen. Teile dieser Norm können direkt als Arbeitsmittel für die Qualifizierung der Energieeffizienz von GAProjekten benutzt werden. Sie werden dabei auch in einer der Norm-Energieeffizienzklassen A, B, C oder D geplant.
Legende: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Ist die Energie, die für die Erfüllung der Benutzeranforderungen an Heizung, Beleuchtung, Kühlung usw. notwendig ist, und zwar nach für die Zwecke dieser Berechnung angegebenen Massstäben Sind die natürlichen Energiegewinne wie passiv solar, Lüftung, Kühlung, Tageslicht usw. zusammen mit den internen Gewinnen (Benutzer, Beleuchtung, elektrische Einrichtungen usw.
Der Ursprung des Energiebedarfs liegt in den Räumen. Mit geeigneten Heizungs-, Lüftungs-, Klima (HLK)-Anlagen sollen in den Räumen bedarfsgerechte, behagliche Bedingungen bezüglich Temperatur, Feuchte, Luftqualität und Licht gewährleistet werden. Wird das Versorgungsmedium gemäss Energiebedarf der Verbraucher bereitgestellt, so können die Verluste in Verteilung und Produktion auf ein Minimum reduziert werden. Die in Kapitel 4.1 und 4.
Raumwärmesystem 1.10 1.6, 1.7, 1.8, 1.9 Legende 1 Wärmeerzeuger 2 Wärmespeicherung 3 Luftbehandlungsgerät 4 Raum 5 Heizungswasser-Zulauf 6 Heizungswasser-Rücklauf Anmerkung: Die Zahlen 1.1 bis 1.9 verweisen auf die Zahlen der Tabellen in Kapitel 4.1 Trinkwarmwasser-Heizungsanlage 2.3 2.4 2.2 2.1 Legende 1 Sonnenkollektor 2 Wärmepumpe, Kessel/Fernheizung 3 Trinkwarmwasserspeicher 4 Heizungswasser Zulauf 5 Heizungswasser Rücklauf Anmerkung: Die Zahlen 2.1 bis 2.
Kühlsystem Legende 1 Kälteerzeuger 2 Kältespeicherung 3 Luftbehandlungsgerät 4 Raum 5 Kaltwasser Vorlauf 6 Kaltwasser Rücklauf Anmerkung: Die Zahlen 3.1 bis 3.9 verweisen auf die Zahlen der Tabellen in Kapitel 4.1 Split System/VRF (heizen und/oder kühlen) Legende 1 Gerät im Aussenbereich 2 Gerät im Innenbereich 3 Raum 1 4 Raum 2 Anmerkung: 26 Die Zahlen 1.1 bis 3.6 verweisen auf die Zahlen der Tabellen in Kapitel 4.
Lüftungs- und Klimaanlage Legende 1 Fortluft 2 Aussenluft 3 Raum 4 Variables Luftvolumen 5 Kühlwasser Zulauf 6 Kühlwasser Rücklauf 7 Heizungswasser Zulauf 8 Heizungswasser Rücklauf Anmerkung: Die Zahlen 4.1 bis 4.10 verweisen auf die Zahlen der Tabellen in Kapitel 4.
4.1. Liste relevanter GA-Funktionen Im Zentrum der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 stehen energieeffizienzrelevante Funktionen und mögliche Funktionsausführungen der GA-Systeme. Sie sind im linken Teil einer mehrseitigen Tabelle aufgelistet, die nach verschiedenen Einsatzgebieten gruppiert ist. In dieser Liste finden Sie: ∂ Alle Funktionen und Funktionsausführungen gemäss SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Die zur „Regelung der Übergabe“ thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.B. Heizkörper, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.B. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein.
AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.1 Regelung der Übergabe 0 1 BT 1 Die Regelfunktion ist am Heizkörper (Strahlungsgeräte, Fußbodenheizung, Gebläsekonvektoranlage, Gerät im Innenbereich) auf Raumebene installiert; bei Typ 1 kann eine Funktion mehrere Räume regeln. Keine automatische Regelung der Raumtemperatur Den Wärmeüberträgern wird dauernd die höchste Versorgungsleistung zugeführt. Dies führt im Teillastbetrieb zur Abgabe unnötiger Wärmeenergie. Die Versorgungsleistung wird z.B.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 5) TABS grenzt sich mit folgenden Hauptmerkmalen zu anderen Heiz- und Kühlsystemen ab: ∂ ∂ TABS ist ein Niedertemperatur-Heizsystem/Hochtemperatur-Kühlsystem Mit TABS wird ein relativ grosser thermischer Speicher aktiviert, dadurch reagiert dieses System stark zeitverzögert (träge).
AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.2 Regelung der Übergabe für TABS (Heizbetrieb) 0 Keine automatische Regelung der Raumtemperatur 1 Zentrale automatische Regelung: BT 5 6 Die zentrale automatische Regelung für eine TABS-Zone (die alle Räume umfasst, die mit der gleichen Vorlauftemperatur versorgt werden) ist üblicherweise ein Vorlauftemperaturregelkreis, dessen Sollwert von der gefilterten Außentemperatur abhängt, z.B. dem Mittelwert der vergangenen 24 Stunden.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 8) Die Pumpe wird nur freigegeben, wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.B. aufgrund der effektiven Last der Verbraucher), sind insgesamt teurer. Sie ermöglichen jedoch eine genauere Pumpenleistungssteuerung als Pumpen mit integrierter Druckregeleinrichtung.
AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.3 Regelung der Warmwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) 0 Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktheizung angewendet werden Keine automatische Regelung 1 Witterungsgeführte Regelung: BT Im Verteiler muss dauernd die höchste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereitgestellt werden. Dies führt zu wesentlichen Energieverlusten im Teillastbetrieb.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 9) Die Leistungszahl (COP, Coefficient of Performance) und die Jahresarbeitszahl (JAZ) von Wärmepumpenanlagen werden einerseits durch tiefe Vorlauftemperaturen, andererseits durch einen kleinen Temperaturhub zwischen Verdampfer- und Kondensatortemperatur positiv beeinflusst.
AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.5 Regelung der Übergabe und/oder der Verteilung bei intermittierendem Betrieb 0 1 BT Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen. Keine automatische Regelung Grund der Energieeinsparung Keine Einsparung, weil die Übergabe und/oder Verteilung permanent in Betrieb sind/ist. Einsparung in der Übergabe und/oder Verteilung ausserhalb der Nenn-Betriebszeit.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.8 Regelung des Wärmeerzeugers (Außengerät) 0 1 Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, den Nutzungsgrad des Wärmeerzeugers zu maximieren Zweipunktregelung des Wärmeerzeugers Mehrstufenregelung der WärmeerzeugerKapazität in Abhängigkeit von der Last oder dem Bedarf (z. B. Ein-/Aus-Schalten verschiedener Kompressoren) 2 Variable Regelung der Wärmeerzeuger-Kapazität in Abhängigkeit von der Last oder dem Bedarf (z. B.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Es werden generell Trinkwarmwasser-Erzeuger mit Speicher betrachtet, da in diesen Systemen bei unzweckmässigen Lösungen grosse Energieverluste auftreten können. Durchlauferwärmer nahe den Verbrauchern werden in der Regel bedarfsorientiert betrieben und verfügen über begrenzte Automationsfunktionen.
AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG Begriff: Funktion Beladungszeitauslösung: Speicherbeladungszeitauslösung durch Zeitschaltprogramm. Multisensor-Speichermanagement: Bedarfsorientiertes Speichermanagement mit zwei oder mehr Temperaturfühlern. Wärmeerzeuger: Kessel (beheizt mit unterschiedlichen Brennstoffarten), Wärmepumpe, Sonnenenergie, Fernheizung, KWK. Bedarfsorientierte Versorgung: Informationsaustausch, um die Speichertemperatur entsprechend dem Bedarf bereitzustellen.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 3) Die Zirkulationsleitung vom Speicher zu den Verbrauchern verliert bei Dauerbetrieb viel Energie. Durch diesen ständigen Energieverlust sinkt die Speichertemperatur. Zur Verlustdeckung ist häufiges Nachladen erforderlich.
AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG 2.3 Regelung der Speicherbeladung des Trinkwarmwasserspeichers mit Sonnenkollektor und ergänzendem Wärmeerzeuger Trinkwarmwasser-Speicher mit zwei integrierten Wärmeüberträgern. 0 Manuelle Regelung 1 Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung (Prio. 2) 2 Automatische Regelung der Speicherbeladung mittels Sonnenenergie (Prio. 1) und der ergänzenden Speicherbeladung (Prio.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Die zur „Regelung der Übergabe“ thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.B. Ventilatorkonvektoren, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.B. Wasser, Luft). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GA-Lösungen möglich sein.
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.1 Regelung der Übergabe 0 Die Regelfunktion ist am Emitter (Flächenkühlung, Gebläsekonvektoranlage, Gerät im Innenbereich) auf Raumebene installiert; bei Typ 1 kann eine Funktion mehrere Räume regeln Keine automatische Regelung der Raumtemperatur 1 Zentrale automatische Regelung: BT 1 Die zentrale automatische Regelung betrifft entweder nur die Verteilung oder nur die Erzeugung.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 5) TABS grenzt sich mit folgenden Hauptmerkmalen zu anderen Heiz- und Kühlsystemen ab: ∂ ∂ TABS ist ein Niedertemperatur-Heizsystem/Hochtemperatur-Kühlsystem Mit TABS wird ein relativ grosser thermischer Speicher aktiviert, dadurch reagiert dieses System stark zeitverzögert (träge).
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.2 Regelung der Übergabe für TABS (Kühlbetrieb) 0 Keine automatische Regelung der Raumtemperatur 1 Zentrale automatische Regelung: BT 5 6 Die zentrale automatische Regelung für eine TABSZone (die alle Räume umfasst, die mit der gleichen Vorlauftemperatur versorgt werden) ist üblicherweise ein Vorlauftemperaturregelkreis, dessen Sollwert von der gefilterten Außentemperatur abhängt, z. B. dem Mittelwert der vergangenen 24 Stunden.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 7 interpretiert. 8) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung von Netzen für die elektrische Direktkühlung angewendet werden (z.B. mit Kompaktkühlgeräten oder Split-Geräten für die einzelnen Räume). 9) Die Pumpe wird nur freigegeben, wenn Bedarf vorhanden ist. Lösungen mit Pumpen, die einen externen Leistungssteuereingang aufweisen (z.B.
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.3 Regelung der Kaltwassertemperatur im Verteilungsnetz (Vor- oder Rücklauf) Vergleichbare Funktionen können auf die Regelung der elektrischen Direktkühlung (z. B. Kompaktkühlgeräte, Split-Geräte) für Einzelräume angewendet werden. 0 Konstante Temperaturregelung 1 Witterungsgeführte Regelung: BT 8 Im Verteiler muss dauernd die tiefste Auslegungstemperatur aller Verbraucher bereitgestellt werden.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. und Funktionsausführungen der 10) Bei Gebäuden mit Klimaanlage ist dies eine der wichtigsten Funktionen bezüglich Energieeinsparungen. Die Möglichkeit, einen Raum gleichzeitig zu beheizen und zu kühlen, hängt vom Prinzip der Anlage und von den Automationsfunktionen ab.
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.5 Regelung der Übergabe und/oder Verteilung bei intermittierendem Betrieb BT Grund der Energieeinsparung Eine Regeleinrichtung kann verschiedene Räume/Zonen regeln, die die gleichen Belegungsmuster aufweisen. 0 Keine automatische Regelung 1 Automatische Regelung mit feststehendem Zeitprogramm: 2 Keine Einsparung, weil die Übergabe und/oder Verteilung permanent in Betrieb ist.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.7 Regelung der Auswahl unterschiedlicher Kühler BT Grund der Energieeinsparung Das Ziel besteht im Allgemeinen darin, die Wassertemperatur des Kühlers zu maximieren 3.8 0 Konstante Temperaturregelung 1 Von der Außentemperatur abhängige variable Temperaturregelung 2 Von der Last abhängige variable Temperaturregelung: Dazu zählt die Regelung nach der Raumtemperatur.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.9 Regelung der ladenden Kältespeicherung BT Grund der Energieeinsparung Die Kältespeicherung ist Teil des Kühlsystems/der Kaltwasseranlage 0 Betrieb mit dauerhafter Speicherung 1 Betrieb mit zeitgesteuerter Speicherung 2 Betrieb mit auf vorausbestimmten Lasten beruhender Speicherung Dies dient vor allem der Versorgungssicherheit bei Ausfall des Kälteerzeugers. Durch die dauernde Bevorratung ergeben sich auch permanente Speicherverluste.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Hier geht es ausschliesslich um Lufterneuerung im Raum. Hinweis: Für die Raumtemperaturregelung sind gemäss SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 die Teile „Regelung des Heizbetriebs“ und „Regelung des Kühlbetriebs“ zuständig.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG BT Grund der Energieeinsparung Dieser Abschnitt behandelt Energieanlagen von Gebäuden, die Luft in das Gebäude leiten: sowohl Lüftungs- als auch Klimaanlagen. Das Erwärmen und Kühlen von Luft erfordert zusätzliche Vorrichtungen zum Heizen und Kühlen. Mit Heiz-/Kühlsystemen in Verbindung stehende Automationsfunktionen sind in den Abschnitten 1 bzw. 3 festgelegt. 4.1 Regelung des Zuluftströmung auf Raumebene (z.B.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 2) Hier geht es ausschliesslich darum wie die Raumtemperatur über den zugeführten Luftvolumenstrom und die Zulufttemperatur geregelt werden.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.2 Regelung der Raumlufttemperatur durch die Lüftungsanlage (Luft-Anlagen; Kombination mit statischen Anlagen als Kühldecken; Radiatoren usw.) BT Grund der Energieeinsparung 2 Die Temperatur der Raumluft hängt von der Luftströmung (4.1, 4.5) sowie von der Zulufttemperatur (4.9) ab.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 3) Dadurch wird verhindert, dass zwei Regelkreise versuchen dieselbe Regelgrösse zu regeln. Dies bedeutet z.B., die Raumheizung ist so eingestellt, dass sie die Raumtemperatur auf 15 °C bringt, die Zulufttemperatur wird in Abhängigkeit der Raumtemperatur jeweils passend gefahren, um die gewünschte Raumtemperatur einzuhalten.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.3 Koordinierung der Regelung der Raumlufttemperatur durch die Lüftung und durch statische Systeme BT Grund der Energieeinsparung Das Zusammenwirken der verschiedenen Systeme muss koordiniert werden 0 Das Zusammenwirken ist nicht koordiniert z.B. Regeleinheiten für geschlossene Regelkreise werden für jedes System eingesetzt, um die Raumlufttemperatur unabhängig zu halten. 1 Das Zusammenwirken ist koordiniert, 3 d.h.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 5) Durch die Stufenschaltung wird die Drehzahl n des Ventilators und dadurch der Luftvolumenstrom V̇ verändert. Dadurch ändert sich auch die Leistungsaufnahme P des Ventilators. Dabei gelten die folgenden Proportionalitätsgesetze: n1 V̇ 1 P1 V̇ 1 = und = n2 V̇ 2 P2 V̇ 2 3 resp.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.5 Regelung des Luftvolumenstroms oder Luftdruckes auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage 0 Keine automatische Regelung: BT Kontinuierliche Luftvolumenstromzuführung für eine maximale Last in allen Räumen 1 Zeitabhängige Zweipunktregelung: Kontinuierliche Luftvolumenstromzuführung für eine maximale Last in allen Räumen während der nominellen Belegungszeit.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 10) Dies ist oft in bestehenden Anlagen anzutreffen, in denen separate Regelkreise für Wärmerückgewinnung und Vor-/Nacherwärmer eingesetzt wurden. 11) Dies ist die heute übliche Lösung, die mit entsprechender Handhabung der Heiz/Kühlsequenzen des Temperatur-Reglers realisiert werden.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.7 Regelung der Wärmerückgewinnung: Schutz vor Überhitzung BT Grund der Energieeinsparung 10 Die Wärmerückgewinnung ist immer 100% und kann den Zuluftstrom überheizen. Er muss danach mit zusätzlicher Energie gekühlt werden. 11 Die Temperatursequenzregelung an der Wärmerückgewinnung verhindert unnötiges Nachkühlen der Zuluft. Diese Automationsfunktion dient der Verhinderung der Überhitzung der Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.9 Regelung der Zulufttemperatur auf der Ebene der Luftbehandlungsanlage BT Grund der Energieeinsparung In einer Klimaanlage könnten verschiedene Zulufttemperaturen vorhanden sein: Die Zulufttemperatur am Auslass der Luftbehandlungsanlage, die Zulufttemperatur am Auslass der zentralen Wiederaufheizers, sowie die Zulufttemperatur auf Raumebene (WiederaufheizEndgeräte).
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 12) Voraussetzung zur Taupunktregelung ist ein Luftwäscher, der einen BefeuchtungsWirkungsgrad von mindestens 95%, also praktisch den Sättigungszustand der ausströmenden Luft erreicht. Wird dabei die Temperatur dieser praktisch gesättigten Luft geregelt, dann wird damit auch deren Wasserdampfgehalt fixiert.
AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG, KLIMATISIERUNG 4.10 Regelung der Luftfeuchte BT Grund der Energieeinsparung Die Regelung der Luftfeuchte kann Be- und/oder Entfeuchtung umfassen. Regler können als „Feuchtigkeitsregelung“ oder als „konstante Regelung“ ausgelegt sein. 0 Die Feuchtigkeit der zentralen Zuluft ist unbeeinflusst. Keine automatische Regelung: Es liegt kein Regelkreis vor, der eine Regelung der Luftfeuchte ermöglicht.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Wird die Beleuchtung über ein Zeitschaltprogramm ausgeschaltet, so erlaubt eine Warnfunktion dem Raumnutzer die Übersteuerung des Aus-Signals. Bei schaltbaren Leuchten blinken diese zur Vorwarnung und schalten nach einer Wartefrist ab, es sei denn, der Raumnutzer übersteuert das Aus-Signal.
AUTOMATISCHE REGELUNG 5 REGELUNG DER BELEUCHTUNG 5.1 Regelung entsprechend der Belegung 0 BT Reduktion der Beleuchtung auf die Belegungszeit oder auf den tatsächlichen Bedarf im Raumbereich spart Energie. In Wohngebäuden können die Nutzer die Beleuchtung bedürfnisgerecht einund ausschalten. Damit kann Beleuchtungsenergie eingespart werden. In Nichtwohngebäuden bleibt die Beleuchtung meistens eingeschaltet.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 5 REGELUNG DER BELEUCHTUNG 5.2 Regelung der Lichtintensität / des Tageslichteinfalls (Ausnutzung des Tageslichts) 0 Manuell zentral: Die Leuchten werden zentral gesteuert; es gibt keinen manuell zu betätigenden Schalter in dem Raum/der Zone. 1 Manuell: Die Leuchten können mit einem manuell zu betätigenden Schalter in dem Raum ausgeschaltet werden.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert.
AUTOMATISCHE REGELUNG 6 JALOUSIENREGELUNG Es gibt zwei unterschiedliche Beweggründe für die Regelung von Sonnenschutzeinrichtungen: um Überheizen zu verhindern und um Blendung zu vermeiden. 0 BT 1 Manuelle Intervention wird mehrheitlich zum Abblenden vorgenommen. Die Energieeinsparung ist stark vom Verhalten der Nutzer abhängig. Manuelle Betätigung: Meist nur für manuelle Abschattung verwendet; Energieeinsparung hängt nur vom Nutzerverhalten ab.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS-/ GEBÄUDEMANAGEMENT BT Grund der Energieeinsparung Das technische Haus- und Gebäudemanagement ermöglicht die einfache Anpassung des Betriebs an den Bedarf der Nutzer. Es ist in regelmäßigen Abständen zu überprüfen, ob die Betriebszeiten für Heizung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung gut an die tatsächlichen Nutzungsprofile und die Sollwerte ebenfalls an den Bedarf angepasst sind.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS-/ GEBÄUDEMANAGEMENT 7.1 Sollwertsteuerung Verwaltung, Zurücksetzen und Anpassung der GA-Sollwerte entsprechend den Betriebsarten des Raums/der Zone 0 Manuelles Einstellen individuell für jeden Raum 1 Anpassung lediglich von dezentralen Anlagenräumen 2 Anpassung von einem zentralen Raum (z.B. Arbeitsplatz, webbasierte Bedienung; Raumbedienungseinheiten sind ausgeschlossen) 3 7.2 Anpassung von einem zentralen Raum (z.B.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1) Automatisches Feststellen und Melden von Fehlern, Abweichungen usw. ermöglichen frühzeitiges Beheben von effizienzverminderndem Betrieb.
AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS-/ GEBÄUDEMANAGEMENT BT 7.3 Erkennung von Störungen an gebäudetechnischen Anlagen und Unterstützung bei der Diagnose dieser Störungen 0 Keine zentrale Anzeige festgestellter Störungen und Warnungen 1 7.4 7.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 4) Wärmerückgewinnung und Wärmeumverteilung reduzieren den Bezug von Primärenergie. Durch entsprechende Zwischenspeicherung kann die Abwärme-Nutzung maximiert werden.
AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS-/ GEBÄUDEMANAGEMENT 7.6 Wärmerückgewinnung und Wärmeumverteilung Nutzung der Abwärme-Rückgewinnung auf Gebäudeebene und Wärmeumverteilung 0 Unmittelbare Nutzung von Abwärme oder Wärmeumverteilung 1 7.
4.2.
Funktions-Klassifizierungsliste Die unten dargestellte Funktionsklassifizierungsliste enthält elf Spalten: Die Spalten 1 bis 11 entsprechen dem Inhalt von EN 15232-1:2017 ∂ ∂ ∂ ∂ Spalte 1 Spalte 2 Nummern der GA- und TBM-Funktionen Einsatzgebiet und die zugehörigen Nummern für mögliche Funktionsausführungen Spalte 3 Funktionsausführung zur Beurteilung In den Spalten 4 bis 7 ist jede Funktionsausführung einer GA-Energieeffizienzklasse für Wohngebäude zugeordnet.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1.1 Die zur „Regelung der Übergabe“ thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.B. Heizkörper, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.B. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GALösungen möglich sein.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 1 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS 1.1 Regelung der Übergabe 0 1 2 3 4 a 1.2 Regelung der Übergabe für TABS (Heizbetrieb) 0 1 2 3 1.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 1.8 1 Durch mehrere Leistungsstufen, lässt sich die Bereitstellung der Wärme in einem gewissen Mass an den Bedarf anpassen. 2 Durch variable Regelung kann die bereitgestellte Wärme jederzeit dem Bedarf entsprechend bereitgestellt werden. 1.9 0 Prioritätensetzung nach Laufzeit hat den Fokus einer kontrollierten Nutzung (z.B. gleichmässig) der Erzeuger.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 1 1.8 REGELUNG DES HEIZBETRIEBS Regelung des Wärmeerzeugers (Außengerät) 0 1 2 1.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 2 Es werden generell Trinkwarmwasser-Erzeuger mit Speicher betrachtet, da in diesen Systemen bei unzweckmässigen Lösungen grosse Energieverluste auftreten können. Durchlauferwärmer nahe den Verbrauchern werden in der Regel bedarfsorientiert betrieben und verfügen über begrenzte Automationsfunktionen. 2.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 2 REGELUNG DER TRINKWASSERERWÄRMUNG 2.1 Regelung der Temperatur des Trinkwarmwasserspeichers mit integrierter elektrischer Heizung oder elektrischer Wärmepumpe 0 Automatische Zweipunktregelung 1 Automatische Zweipunktregelung und geplante Ladefreigabe 2 Automatische Zweipunktregelung, geplante Ladefreigabe und Multisensor-Speichermanagement 2.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 3.1 Die zur „Regelung der Übergabe“ thermischer Energie notwendigen Anlagen (z.B. Heizkörper, Kühldecken, VVS-Systeme) können unterschiedliche Versorgungsmedien aufweisen (z.B. Wasser, Luft, Elektrizität). Entsprechend können bei einer Funktionsausführung auch unterschiedliche GALösungen möglich sein.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 3.8 0 Prioritätensetzung nach Laufzeit hat den Fokus einer kontrollierten Nutzung (z.B. gleichmässig) der Erzeuger. Der Einfluss auf den Energieverbrauch ist äusserst gering. 1 Damit wird dem Bedarf entsprechend produziert, allerdings ohne Berücksichtigung ErzeugerEigenschaften.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 3 REGELUNG DES KÜHLBETRIEBS 3.8 Betriebsabfolge verschiedener Kühler 0 Prioritätensetzung ausschließlich nach der Laufzeit 1 Prioritätensetzung ausschließlich nach der Last 2 Prioritätensetzung nach Nutzungsgrad und Merkmalen des Erzeugers 3 Betriebsabfolge auf der Grundlage von vorausbestimmten Lasten 3.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 4.1 Hier geht es ausschliesslich um Lufterneuerung im Raum. Hinweis: Für die Raumtemperaturregelung sind gemäss EN 15232-1:2017 die Teile „Regelung des Heizbetriebs“ und „Regelung des Kühlbetriebs“ zuständig. 4.3 1 Dadurch wird verhindert, dass zwei Regelkreise versuchen dieselbe Regelgrösse zu regeln. Dies bedeutet z.B.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS 4.1 Regelung des Zuluft-Strömung auf Raumebene 0 Keine automatische Regelung 1 Zeitabhängige Regelung 2 Anwesenheitsabhängige Regelung 4.2 Regelung der Temperatur der Raumluft (Luft-Anlagen) 0 Zweipunktregelung 1 Variable Regelung 2 Bedarfsabhängige Regelung 4.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. 4.6 1 Beim Abkühlen der Abluft zu Wärmerückgewinnungs-Zwecken kann deren Luftfeuchtigkeit auskondensieren und bei entsprechend tiefen Temperaturen der Wärmetauscher-Oberfläche anfrieren. Dabei werden die freien Luftquerschnitte des Wärmetauschers teilweise bis ganz verschlossen.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS 4.6 Regelung der Wärmerückgewinnung: Vereisungsschutz 0 Ohne Vereisungsschutz 1 Mit Vereisungsschutz 4.7 Regelung der Wärmerückgewinnung: Schutz vor Überhitzung 0 Ohne Überheizregelung 1 Mit Überheizregelung 4.8 Freie maschinelle Kühlung 0 1 2 3 4.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 5 REGELUNG DER BELEUCHTUNG 5.1 Regelung entsprechend der Belegung 0 Manuell zu betätigender Ein/Aus-Schalter 1 Manuell zu betätigender Ein/Aus-Schalter und zusätzliches automatisches Ausschaltsignal 2 Automatische Erkennung (automatisches Einschalten) 3 Automatische Erkennung (manuelles Einschalten) 5.
Anmerkungen von Siemens Hier erläutern wir, wie Siemens diese Funktionen und Funktionsausführungen der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111 interpretiert. Keine speziellen Bemerkungen hier.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 7 TECHNISCHES HAUS- UND GEBÄUDEMANAGEMENT 7.1 Sollwertsteuerung 0 1 2 3 7.
4.2.1. Vorgehen bei GA-Projekten zum Erfüllen einer Effizienzklasse Beispiel: Einraum-Einkaufshalle Das Gebäude beinhaltet eine offene Einraum-Einkaufshalle, die mit einer zentralen Luftaufbereitungsanlage konditioniert wird. Heizen und Kühlen erfolgen luftseitig mit Wärmeüberträgern Wasser/Luft. Forderung: GA-Klasse B. Vorgehen 1. Die für das Projekt relevanten Funktionen (z.B. 4.1) werden in der Spalte 1 markiert, in dem z.B. die Zelle farbig hinterlegt wird. 2.
Definition der Klassen Wohngebäude D C B Nicht-Wohngebäude A D C B A AUTOMATISCHE REGELUNG 4 REGELUNG DER LÜFTUNG UND DES KLIMAS 4.9 Regelung der Zulufttemperatur 0 Keine automatische Regelung 1 Konstanter Sollwert 2 Variabler Sollwert mit von der Außentemperatur abhängiger Anpassung 3 Variabler Sollwert mit Anpassung in Abhängigkeit von der Last X 4.
4.3. Berechnen des Einflusses von GA/TGM auf die Energieeffizienz von Gebäuden 4.3.1. Einführung Berechnungsschema eines Gebäudes Bevor wir auf die Details der Energieeffizienzberechnung eingehen, zeigen wir im folgenden Schema die Folge der einzelnen Berechnungsschritte. Das Bild zeigt, dass die Berechnung bei den Verbrauchern (Übergabe im Raum) beginnt und bei der Primärenergie endet, d.h. in umgekehrter Richtung zum Versorgungsfluss.
Angewendete Normen Die Berechnung von Energiebedarf und Energieeffizienz der verschiedenen Energieanteile in einem Gebäude erfolgt gemäss folgenden Normen: Automatische Regelung Funktion Norm REGELUNG DES HEIZ- UND KÜHLBETRIEBS, TWE FprEN 15316–2:2016, 7.2, 7.3, Regelung der Übergabe EN 15243:2007, 14.3.2.1 und Anhang G FprEN 15316–2:2016, 6.5.
Technisches Gebäudemanagement mit Energieeffizienzfunktionen Funktion Norm Sollwertsteuerung FprEN 16947:2016 Betriebsstunden-Verwaltung FprEN 16947:2016 Lokale Energieerzeugung und erneuerbare Energien FprEN 16947:2016 Abwärme-Rückgewinnung und Wärmeumverteilung FprEN 16947:2016 Einbeziehung intelligenter Netzwerke FprEN 16947:2016 Feststellung von Fehlern bei Gebäuden und technischen Anlagen und Keine Unterstützung bei der Diagnose dieser Fehler Angabe von Informationen zum Energieverbrauch,
Berechnungsverfahren nach SN EN 15232-1 :2017 resp. SIA 386.111 Grundlagen der Energiebedarfsberechnungen von Gebäuden sind … ∂ ∂ das zuvor dargestellte „Energieflussschema eines Gebäudes“, die Verfahren gemäss den Normen für die entsprechenden Teilinstallationen der Gebäude und HLK-Teilanlagen. Bei der Berechnung des Energiebedarfs eines Gebäudes wird ein der Gebäudeart entsprechendes Belegungsprofil berücksichtigt. Daneben wird die Gebäudehülle einem definierten äusseren Witterungsverlauf ausgesetzt.
4.3.2. Faktorbasiertes Verfahren zur Berechnung der Auswirkung eines GA-Systems auf die Energieeffizienz eines Gebäudes (GA-Faktor-Verfahren) Allgemeines Das hier beschriebene GA-Faktor-Verfahren wurde entwickelt, um eine einfache Berechnung der Auswirkung der Funktionen der GA und des Gebäudemanagements auf die Energieeffizienz des Gebäudes zu ermöglichen.
Energieeinsparung durch die GA-Funktionen Um die Energieeinsparung durch die GA-Funktionen einer GA-Effizienzklasse mit dem vereinfachten Berechnungsverfahren festlegen zu können, muss der Energiebedarf in der GA-Effizienzklasse C bekannt sein (nach dem ausführlichen Berechnungsverfahren berechnet, gemessen, eventuell auch geschätzt): Energiebedarf GAgeplante Klasse = Energiebedarf GAKlasse C · GA-Effizienzfaktorgeplante.
4.3.3. Einsparpotenzial verschiedener Profile bei unterschiedlichen Gebäudetypen Die Einsparpotenziale sind je nach Gebäudetyp unterschiedlich. Der Grund dafür liegt in den der SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111zu Grunde liegenden Profilen: ∂ ∂ Führung Nutzung (Heizen, Kühlen, Lüften usw.
In der Effizienzklasse C liegt zwischen den Temperatursollwerten für Heizen und Kühlen eine geringe Differenz von ca. 1 K (minimales Null-Energieband). Der Betrieb der HLK-Anlage beginnt zwei Stunden vor der Belegung und endet drei Stunden nach Ende der Belegungsperiode. Sollwert Heizen Belegung Sollwert Kühlen GA-Effizienzklasse B Tageszeit Die Effizienzklasse B erlaubt eine bessere Anpassung der Betriebszeit durch Optimierung der Ein-/Ausschaltzeiten.
Erkenntnisse aus den vier Führungsprofilen Die GA-Energieeffizienz kann durch belegungsgesteuerten Anlagenbetrieb, Regelung der Luftmengen, sowie Führung der Temperatursollwerte für Heizen und Kühlen (mit möglichst grossem Null-Energieband!) wesentlich verbessert werden.
Krankenhaus Belegung Hotel Tageszeit Belegung Restaurant Tageszeit 115
Belegung Warenhandel Tageszeit Erkenntnisse aus den Nutzungsprofilen von Nichtwohngebäuden Die Belegung in den Nutzungsprofilen verschiedenartig genutzter Nichtwohngebäuden ist sehr unterschiedlich. Die in SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.
4.4. GA-Effizienz-Gesamtfaktoren Im vorangehenden Kapitel haben Sie folgendes kennengelernt: ∂ ∂ ∂ Die Herleitung der GA-Effizienzfaktoren Alle GA-Effizienzfaktoren der Energieeffizienzklasse C sind 1 Alle GA-Effizienzfaktoren sind an die Effizienzklassen A, B, C oder D gebunden Anstelle des ausführlichen Begriffs „GA- und TGM-Effizienzfaktoren“ verwenden wir in diesem Handbuch mehrheitlich den gekürzten Begriff „GA-Effizienzfaktoren“ (ist gleichbedeutend mit GAEnergieeffizienzfaktoren).
4.4.1. GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für thermische Energie Die GA-Effizienzfaktoren für die thermische Energie (Heizen und Kühlen) werden in Abhängigkeit von Gebäudetyp und Effizienzklasse klassifiziert, zu der das GA- und TGM-System gehört. Die Faktoren für die Effizienzklasse C sind mit 1 festgelegt, da diese Klasse den Standardfall für ein GAund TGM-System darstellt. Die Anwendung der Effizienzklasse B oder A führt stets zu niedrigeren GA Effizienzfaktoren, d.h.
4.4.2. GA-Effizienz-Gesamtfaktoren für elektrische Energie Elektroenergie beinhaltet gemäss SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111Energie für Beleuchtung und die für Hilfsgeräte erforderliche Elektroenergie. Die GA-Effizienzfaktoren in folgenden Tabellen für die Elektroenergie (d.h. Beleuchtungsenergie und die für Hilfsgeräte erforderliche Elektroenergie, nicht jedoch die Elektroenergie für sonstige Geräte) sind in Abhängigkeit vom Gebäudetyp und der Effizienzklasse des GA- und TGM-Systems klassifiziert.
4.4.3. Reflektion der Profile an den GA-Effizienzfaktoren Führungsprofile und Belegungsprofile beeinflussen die GA-Effizienzfaktoren unterschiedlich.
4.4.4. Berechnungsbeispiel für ein Bürogebäude Anwendung der GA-Effizienzfaktoren bei der Berechnung der Auswirkungen von GA und TGM auf die Gesamtenergieeffizienz eines mittelgrossen Bürogebäudes (Länge 70 m, Breite 16 m, 5 Etagen). Als Referenz wurde die GA-Effizienzklasse C gewählt. Die Verbesserung der Energieeffizienz beim Wechsel zur GA-Effizienzklasse B wird berechnet. Beschreibung Nr.
4.5. Detaillierte GA-Effizienzfaktoren Vier Sätze von GA-Effizienzfaktoren für Heizen, Kühlen, Trinkwassererwärmung und elektrischer Energie wurden aus den Ergebnissen der Energieeffzienz-Berechnungen abgeleitet.
4.5.1.
4.5.2. Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Trinkwassererwärmung Die GA-Effizienzfaktoren für Trinkwassererwärmungs-Anlagen werden auf der Grundlage folgender Bedingungen berechnet: ∂ ∂ Der Betriebszeit, d.h. die Zeit, während der der Speicher geladen ist und auf der Sollwerttemperatur gehalten wird Der mittleren Temperatur im Trinkwarmwasser-Speicher.
4.5.3. Detaillierte GA-Effizienzfaktoren für Licht und Hilfsenergie Für Nichtwohngebäude stehen die GA-Effizienzfaktoren als detaillierte Faktoren zur Verfügung, die unterschiedliche Auswirkungen der GA-Systeme auf die Effizienz der Elektroenergie für Beleuchtung und den Betrieb von Hilfsgeräten berücksichtigen.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 1 4 Anforderungen an das Energiemanagementsystem 1.1 4.1 Allgemeine Anforderungen Die Organisation muss: Die Organisation muss: a) ein EMS in Übereinstimmung mit den Anforderungen nach ISO 50001 einführen, dokumentieren, umsetzen und verbessern; Vorhandene oder geplante GA-Systeme bei der Einführung von EMS heranziehen. b) den Anwendungsbereich und die Grenzen ihres EMS festlegen und dokumentieren; Vorhandene Prozesse/Dokumentation und insb.
Nr. 2.2.2 Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude 4.2.
Nr.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude Die rechtlichen Vorschriften und anderen Anforderungen müssen in festgelegten Intervallen geprüft werden. 2.4.3 4.4.3 Energetische Bewertung Die Organisation muss eine energetische Bewertung einführen, umsetzen und aufrechterhalten. Die zur Einführung der energetischen Bewertung angewendete(n) Methodik und Kriterien müssen dokumentiert werden.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 dem Energieverbrauch der Organisation angemessen ist. Veränderungen der Energieeffizienz müssen gegenüber der/den Energie-Grundlinie(n) gemessen werden. Anpassungen der Grundlinie(n) müssen in einem der folgenden Fälle vorgenommen werden: Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude Eine Normalisierung der Daten nach bestimmten Parametern durch die GA-Systeme könnte erforderlich sein (z. B. Heizgradtage).
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Die Organisation muss Maßnahmenpläne einführen, umsetzen und aufrechterhalten, um ihre strategischen und operativen Ziele zu erreichen. Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude Systems, um die Energieeffizienz zu verbessern usw.; kontinuierliche Überprüfung der Gebäudeleistung.
Nr.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude e) andere Unterlagen, die von der Organisation als erforderlich festgelegt wurden. Energieeffizienzindikatoren (EPI), EPI = kWh/m2 usw.), ANMERKUNG Der Umfang der Unterlagen kann bei verschiedenen Organisationen aus den folgenden Gründen schwanken: Beurteilungszeitraum, Messhäufigkeit, Plausibilitätsprüfung, Vergleichspräzision, Wiederbeschaffungswert, Änderungsmanagement.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 b) Betreiben und Warten von Einrichtungen, Prozessen, Anlagen und Geräten den Einsatzkriterien entsprechend; c) geeignete Kommunikation der Ablauflenkung mit dem Personal, das für die oder im Namen der Organisation arbeitet.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 4 4.6 Prüfung 4.1 4.6.1 Überwachung, Messung und Auswertung Die Organisation muss sicherstellen, dass die wichtigsten Eigenschaften ihrer Abläufe, die die Energieeffizienz bestimmen, in bestimmten Intervallen überwacht, gemessen und ausgewertet werden.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Aufzeichnungen der Ergebnisse aus den Konformitätsbewertungen müssen aufbewahrt werden. 4.3 Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude Die Organisation überwacht die Einhaltung rechtlicher Bestimmungen und anderer Anforderungen im Zusammenhang mit dem EMS. Es werden relevante Aufzeichnungen zum GA-System geführt, die die Einhaltung eingegangener Verpflichtungen in Bezug auf den signifikanten Energieverbrauch dokumentieren. 4.6.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 Korrekturmaßnahmen und vorbeugende Maßnahmen müssen dem Umfang der tatsächlichen oder potentiellen Probleme und den Konsequenzen für die Energieeffizienz angemessen sein. Die Organisation muss sicherstellen, dass alle erforderlichen Veränderungen an dem EMS vorgenommen werden. 4.
Nr. Anforderungen an ein EMS nach EN ISO 50001:2011 5 4.7 Prüfung durch das Management 5.1 4.7.1 Allgemeines In geplanten Intervallen prüft das TopManagement das EMS der Organisation, um dessen dauerhafte Eignung, Angemessenheit und Wirksamkeit sicherzustellen. Einsatz des GA-Systems in einem EMS für Gebäude Die Organisation überprüft, inwiefern das GA-System das Top-Management bei der Überprüfung des EMS für Gebäude unterstützen kann.
5 eu.bac-Zertifizierung 5.1. Ziel und Zweck von eu.bac EU-Richtlinien und nationale Bestimmungen verlangen einen Nachweis über den Energieverbrauch und die Energieeffizienz von Gebäuden, der durch Prüfung und Zertifizierungen erbracht wird. Dadurch soll die Zielsetzung der EU von einer 20-prozentigen Reduktion des Energieverbrauchs bis 2020 abgesichert werden.
Lizenz Das Lizenzdokument bestätigt, dass der Lizenznehmer (z.B. Siemens) das eu.bac-Cert-Zeichen für das bestätigte Produkt und die Applikation veröffentlichen darf. Jedes zertifizierte Produkt/Applikation erhält eine eigene Lizenznummer (z.B. 215536) und einen Vermerk, wann die Lizenz ablaufen wird, resp. durch eine Wiederholung der Tests erneuert werden muss. Voraussetzungen zum Erlangen einer Lizenz von eu.bac Cert 1. Inspektion des Herstellerwerks durch eu.
Testergebnis Zu jedem Lizenzdokument erstellt das von eu.bac akkreditierte Testlabor einen Testreport. Die für die Produktverwendung relevanten Testinformationen sind im „Test Report Summary“ zusammengefasst. Da im Beispiel der Einzelraumregler der Regelkreis getestet wird (Regelgenauigkeit), werden im Report insbesondere auch die wesentlichen Charakteristiken der Feldkomponenten festgehalten. So z.B.
Quelle: „Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB)", Frankreich Mit den zertifizierten Einzelraumreglern von Siemens werden äusserst gute Werte erreicht. So wird z.B. für Desigo DXR2.E09T (für Ventilatorkonvektoren) mit motorischen Antrieben eine Regelgenauigkeit für Heizen und für Kühlen von 0,1 K erreicht. Einfluss des Stellantriebs auf die Energieeinsparungen Die Charakteristiken (Zeitkonstanten, Verstellverhalten, Kennlinien usw.
5.3. eu.bac System-Zertifizierung 5.3.1. Systemprüfung und -kennzeichnung – eu.bac System Kontext Der primäre Zweck eines Gebäudes ist es, einen behaglichen und sicheren Raum zum Arbeiten und Leben zur Verfügung zu stellen. Die Gebäudeautomation (GA) regelt den Planungsvorgaben entsprechend, welche auf den aktuellen Anlageanforderungen basieren.
Beispiel Liste von Funktionsklassifikation von EN 15232-1:2017 (Ausschnitt) Gewichtung von unterschiedlichen Räumen und Einrichtungen eines Gebäudes im eu.bac Systembewertungs-Tool Ein typisches Gebäude enthält Räume/Bereiche, mehrere Lüftungsanlagen (RLT-Geräte) und zentrale Anlagen. Diese können diverse Gerätteile enthalten, welche wiederum von unterschiedlichen Gebäudeautomationsfunktionen geregelt und gesteuert werden. Im eu.
Der Gebäudetyp bestimmt die relative Bedeutung der GA-Funktionalität für folgende Anwendungsbereiche: ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ Heizungsregelung; Warmwasserregelung; Kühlungsregelung; Lüftungs- und Klimaregelung; Beleuchtungsregelung; Beschattungsregelung; Technisches Gebäudemanagement Ausserdem evaluiert die eu.bac Systembewertung den Gebrauch von Leistungskennzahlen (Key Performance Indikatoren), gewisse erweiterte Funktionalitäten und/oder zertifizierte Produkte, die zu einer hohen Energieeffizienz beisteuern.
5.3.4. Die Key Performance Indikatoren (KPIs) des eu.bac Systems Die eu.bac Methode beinhaltet stetige, automatisierte Bewertungen von Key Performance Indikatoren (KPIs) welche nachweisen, dass Gebäudesysteme in der energieeffizientesten Form geregelt werden. Während dem sie den Komfort, welcher eng mit der Zufriedenheit, Gesundheit und Produktivität der Bewohner zusammenhängt, aufrechterhalten. Die KPIs passen sich selbst an Änderungen von Betriebsparametern an.
6 Energieeffizienz von Siemens 6.1. Gebäudeautomations-Lösungen von Siemens https://w1.siemens.ch/buildingtechnologies/ch/de/Seiten/home.aspx 6.1.1. Gebäudeautomation und -steuerung https://w1.siemens.ch/buildingtechnologies/ch/de/gebaeudeautomation-hlk/Seiten/gebaeudeautomation.
6.1.2. HLK-Produkte für perfekte Orte Von Ventilen und Stellantriebe über Fühler bis hin zu Thermostaten: Alle unsere Produkte erfüllen höchste Qualitätsstandards. Energieeffizienz, einfache Bedienung und lange Lebenszyklen gehören zu den grundlegenden Eigenschaften eines jeden unserer Produkte. Offene Kommunikationsstandards wie KNX und BACnet verbessern die Kompatibilität und ermöglichen eine nahtlose Integration in Gebäudeautomationssysteme. So werden perfekte Orte in die Realität umgesetzt.
6.2. Energieeffizienz-Tools 6.2.1. Energy Performance Classification (EPC) Tool Dieses Werkzeug bestimmt die Energieeffizienz der GA basierend auf der Norm SN EN 15232-1:2017 resp. SIA 386.111.
Wenn Gebäudetechnik perfekte Orte schafft – das ist Ingenuity for life. Weder zu kalt noch zu warm. Immer sicher. Immer beschützt. Mit unserem Wissen und unserer Technologie, unseren Produkten, unseren Lösungen und unseren Services verwandeln wir Orte in perfekte Orte. Wir schaffen perfekte Orte für die Bedürfnisse der Benutzer – für jede Facette des Lebens. #CreatingPerfectPlaces siemens.com/perfect-places Siemens Schweiz AG Building Technologies Division Sennweidstraße 47 6312 Steinhausen Schweiz Tel.
