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Gebäude-Forum Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Effizienz steigern,
Rückschläge vermeiden
Die neue VDI 6041
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Inhalt
•
•
•
•
Vorstellung
Begriffe
Ziele
die VDI 6041
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Wer wir sind -
Caverion
Gebäude-Forum
Ɩ gebäude · effizient · intelligent
Caverion
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4
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Caverion Deutschland / Östereich / Osteuropa
°
Deutschland
° Hauptsitz in München
° 2.430 Mitarbeiter
° 25 Standorte
°
Österreich
° Hauptsitz in Wien
° 711 Mitarbeiter
° 9 Standorte
°
Östliches Zentraleuropa
° Polen, Tschechien,
Rumänien
° 176 Mitarbeiter
° 7 Standorte
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Caverion Technische Gebäudeausrüstung
Heizungsund Kältetechnik
Brandschutztechnik
Sprinkler
Raumlufttechnik
Elektroinstallationstechnik
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Sanitärtechnik
Mess-, Steuer-,
Regelungstechnik
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Forschung und Entwicklung
Labor- und Vor-Ort-Untersuchungen, System- und Komponentenentwicklung, Projektbegleitung
°
Mehr als 1.000 m² Laborfläche
°
Klima- und LeistungsTesträume
°
Hallraum für akustische
Messungen
°
Halle mit 13 m Höhe für die
Entwicklung von
Lüftungskomponenten
°
Umfangreiche Meßtechnik für
Behaglichkeits-Untersuchungen
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Effizienz
steigern
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Energie-Effizienz
Quellen:
Din 4701 Teil10
VDI 2067 Teil21
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Bausteine Energie-Effizienz / Klimaschutz
1. Regenerative Energiequellen
2. Effiziente Anlagentechnik
3. Bedarfsgerechte Regelung
4. Optimale Anlagenfunktion
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Konsequenzen für die Anlagentechnik
• Multivalente Wärmequellen
-> Komplexere Entscheidungen notwendig
• Komplexere Anlagentechnik (Kessel -> BHKW)
• Umfangreiche Sensorik im Gebäude
• Erhöhter Wartungs- und Informationsbedarf
• Negative(re) Auswirkungen von Fehlfunktionen
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Eine „optimale“ Anlagentechnik ?
1. Erdsonden /
Flusswasser
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2. Hybrid-Kühltürme
7
2
6
4
5
7
3. Wärmepumpen
4. Blockheizkraftwerk
5. Absorptionskälte
6. Brennwertkessel
3
7. Schichtenspeicher
8. Flächenheiz/ kühlsysteme
1
9. RLT-Anlagen mit
Wärmerückgewinnung
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Neue oder erhöhte Anforderungen
• Erhöhter Planungsaufwand
• Verlängerte Inbetriebnahmephase
• Optimierung im Betrieb NOTWENDIG!
• Kontinuierliche Überwachung der energetischen Qualität des Anlagenbetriebes
-> Energiemonitoring
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Kontinuierliche Anforderungen
Gebäude werden auf der Basis von Annahmen
geplant:
•
•
•
•
Nutzung und Nutzerverhalten
Klima am Aufstellungsort
Bauphysikalische Eigenschaften des Gebäudes
Betriebsverhalten von technischen Anlagen
Nach der Inbetriebnahme ist i.d.R. eine Anpassung der
Technik an das reale Verhalten des Gebäudes notwendig.
(Engl.: Continuous commissioning)
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Monitoring im Bauablauf
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Monitoring
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Monitoring
Unter technischem Monitoring versteht man das Erfassen,
die Speicherung, die Visualisierung und die Auswertung
von Zustands- und Prozessgrößen von Gebäuden und gebäudetechnischen Anlagen.
Unterteilt wird in
• Anlagenmonitoring
• Energiemonitoring
• Gebäude-/Behaglichkeitsmonitoring
Monitoring ist die Grundlage zur Optimierung von Gebäudesystemen. Nach gängigen Einschätzungen lassen sich mindestens15%30% Energieeinsparung erreichen, daher wird der Einsatz bei Gebäudezertifikaten (z.B. DGNB) positiv bewertet.
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Was ist Monitoring ???
Es gibt unterschiedliche Auffassungen, was
Monitoring genau ist:
Systematisches
Erfassen von
Energieverbräuchen
Installation einer
separaten Messtechnik
Erfassen und Speichern
der Raumtemperaturen
Aufzeichnen aller Daten,
die in der Gebäudeautomation
ohnehin anfallen
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Technisches vs. Energetisches Monitoring
Technisches Monitoring ist heute in größeren Anlagen
Standard (Speichern von Betriebsparametern).
Aber: Energie ist kein Steuerungsparameter.
I.d.R. ist ein zusätzlicher Aufwand notwendig, um aus
Anlagenparametern energetische Aussagen zu gewinnen:
– Energiekennwerte festlegen
– Auswertungsziele definieren
– Erfassungskonzept erstellt werden.
Eine Einbeziehung von Anlagenspezialisten ist bei der
Erstellung von Monitoring-Konzepten unerlässlich.
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Beispiel:
Wärmerückgewinnung
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Beispiel WRG
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Rückwärmzahl (Temperaturänderungsgrad)
Rückwärmezahl-Fortluft Φ1 = t11 - t12 / t11 - t21
Rückwärmezahl-Außenluft Φ2 = t22 - t21 / t11 - t21
t11
t12
t21
t22
Temperatur Abluft-Eintritt in °C
Temperatur Fortluft-Austritt in °C
Temperatur Außenluft-Eintritt in °C
Temperatur Zuluft-Austritt in °C
Definition nach VDI 3803T5, DIN EN 13141-7:2004-09
(+ DIN V 18599-6), DIN EN 308 und DIN EN 13 053 2007-11
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Plattenwärmetauscher
• Geringe Abhängigkeit der Rückwärmzahl vom
Volumenstrom (wird kleiner mit steigendem V)
• Einfluss der Anströmsituation
• Temperaturprofil im Nachlauf
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KVS-System
• Rückwärmzahl abhängig vom Volumenstrom der
Wasserseite
• Intelligente Regelung
notwendig
• Mögliche Einkoppelung von Wärmequellen
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Rotationswärmetauscher
• Rückwärmzahl abhängig von
–
–
–
–
Rad-Drehzahl
Verschleppung
Leckagen
Vereisung
• Starkes Temperaturprofil
im Nachlauf
• Leckagen können Messung
beeinflussen
• Rückwärmzahl steigt
bei kleinerem Volumenstrom an
(bei 50% Volumenstrom Φ = 70% -> 80%
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Energetische Bewertung von WRGAnlagen
Einflussfaktoren der Rückwärmzahl:
• Volumenstrom / Volumenstromverhältnis
• Leckage / Verschleppung (Wärmeräder)
• Kondensation
• Frostschutz
Meßtechnik
• Temperatur- und Geschwindigkeitsprofil im Nachlauf
des Wärmetauschers
• Messung des Massenstromes
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Mögliche Fehlerquellen der WRG
• Unproduktive Aktivierung der WRG
• Anströmung des Wärmetauschers
• Beeinflussung der Meßstellen durch Falschluft
• Verschmutzung der Oberflächen
• Frostschutzsteuerung
KVS-Systeme
• Massenstrom der Wasserseite (KVS)
• Störungen an Regelventilen
Wärmeräder
• Rotordrehzahl
• Steigende Leckagerate
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Fazit
Die Ermittlung energetischer Kennzahlen
erfordert individuelle Erfassungs- und
Auswertekonzepte:
• Energetisches Monitoring muss ebenso exakt
geplant werden wie die Anlagensteuerung.
• Messtechnischer Aufwand muss in einem
gesunden Verhältnis zum möglichen Effekt
stehen.
• Die Einbeziehung des Anlagenherstellers ist
unumgänglich, da nur er über ausreichende
Detailkenntnis verfügt (oder verfügen sollte).
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VDI 6041
voraussichtlich
Mai 2015
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Was leistet die neue VDI 6041?
 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
(Energieeffizienz von Gebäuden – Einfluss von Gebäudeautomation und
Gebäudemanagement)
III
II
I
niedrig (DIN EN 15232, Klasse C)
mittel (DIN EN 15232, Klasse B)
hoch (DIN EN 15232, Klasse A)
• Schnittstellen / Abgrenzung zu
 Inbetriebnahme-Management nach VDI 6039
 Betreiben nach VDI 3810
 Planung nach VDI 3814
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Was leistet die neue VDI 6041?
• Vorgabe für Lastenhefte, Anforderungen an die
–
–
–
–
–
Konzeption
Planung
Installation
Inbetriebnahme
Betrieb
von Monitoring-Systemen
• Arbeitshilfen bei der Ausschreibung von TMSystemen
• 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
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Zusammenfassung
• Die neue VDI 6041 definiert die Randbedingungen
und Anforderungen an das technische und energetische Monitoring von Gebäuden
• Es werden Hilfsmittel zur Ausschreibung von
Monitoring-Systemen dargestellt
• Es wird ein durchgängiges Qualitätsniveau für
Monitoring-Systeme definiert
• Die Richtlinie bietet Planern und Investoren die
Möglichkeit, sich umfassend über das Thema
„Monitoring“ im Gebäude zu informieren.
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Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit