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1 / 26.04.2016 REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016.

Komfort steigern – Verbrauch senken:

Gebäude und Behaglichkeitsmonitoring

Enhance Comfort – Reduce Consumption:

Building and Comfort Monitoring

M.Eng. Jakob HahnHochschule München

Competence Center – Energieeffiziente Gebäude

Agenda

1.

2.

3.

4.

Forschungsvorhaben Kreissparkasse Göppingen

Gebäude- und Behaglichkeitsmonitoring als Teil des TM

Methoden im Technischen Monitoring (TM)

Praktische Anwendung

a.

b.

c.

d.

Bauphysikalische Parameter am Beispiel einer Kirche

Nutzerverhalten und –sensibilisierung im Wohnungsbau

Nachweis der Planungswerte (Behaglichkeits-Kategorie)

Analyse der Raumtemperaturen am Beispiel „Open-Space“ Büro

5.

6.

Auswirkungen auf den Energieverbrauch

Fazit / Literatur

REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016.2 / 26.04.2016

Forschungsvorhaben: Monitoring und

Betriebsoptimierung der KSK Göppingen

• Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie(BMWi)

•

•

•

EnOB – Energieoptimiertes Bauen

Fördersumme 517.000 Euro

Verbundpartner Drees & Sommer ABT

• Ziel: Qualitätssicherung

•

•

•

Regel- und Steuerungskonzept

komplexe Anlagentechnik

Korrekturen bei Bedarf

REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016. (© HE, Prof. M. Tritscher / M.Eng. J. Hahn)3 / 26.04.2016

Forschungsvorhaben: Monitoring und

Betriebsoptimierung der KSK Göppingen

• Ca. 4500 Datenpunkte

• Messwerte: Temperatur,Durchfluss, Leistung, ...

Eingangsparameter:

Zeitschaltprogramme,

Sollwerte, ...

Gekoppelt mit der

Gebäudeautomation

-> Monitoring ohne GA

möglich!

Detaillierte Auflösung

(Minutenwerte)

Messdaten seit April 2012

•

•

•

[Auer+Weber+Assoziierte/KSK]•


Gebäude- und Behaglichkeitsmonitoring (GMB)

– ein wichtiger Teil des Technischen Monitorings (TM)

Technisches Monitoring

(VDI 6041):

• Systematische Erfassung,

Beobachtung oder Überwachung

Wiederholte Durchführung

(zyklisch)

Ziel: Ergebnisvergleich und

Schlussfolgerung

•

•

Betriebsoptimierung:

• Anwendung und Umsetzung in

Gebäude und Anlagentechnik

dauerhafter Management-Prozess (PDCA) im


→ Monitoring und Betriebsoptimierung als

Gebäude- und Anlagenbetrieb

Gebäude- und Behaglichkeitsmonitoring (GMB)

– ein wichtiger Teil des Technischen Monitorings (TM)


Ziel TGA-Anlagen: Angenehme Raumkonditionierung für den Nutzer; Sicherstellung von bauphysikalischen Parametern des Gebäudes und von (historischer) Gebäudesubstanz

Methoden im Technischen Monitoring

• Automatisiert:

• System mit Messkonzept / einfache Erfassungssysteme (Datenlogger)

• Manuell:

• Messinstrumente ablesen

• Umfragemethoden:

• Nutzerbefragung „Nutzer alsIndikator“


Praktische Anwendung:

Bauphysikalische Parameter am Beispiel einer Kirche


• Probleme mit Feuchte (hoher Feuchteeintrag, Taupunkt)

• Untersuchung und Erarbeitung von Lüftungsregeln fürHausmeister


Nutzerverhalten und –sensibilisierung im Wohnungsbau

REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016. (© HM, Prof. W. Jensch / Dr. V. Stockinger)9 / 26.04.2016

Einsparpotential liegt bei ca. 15-25 %

(Hochschule München, Projekt: „+EINS: Plus-

energiesiedlung Ludmilla-Wohnpark in Landshut“)


Behaglichkeitsmonitoring

Überprüfung der Behaglichkeits-

Kategorie nach DIN EN 15251 (DIN

ISO 7730)

EN

Anforderung i.d.R. Kategorie II (B)

Sommer 0,5 clo / Winter 1,0 clo

Sitzende Tätigkeit: Energieumsatz 1,2 met

Operative Temperatur

Sommer (maschinelle Kühlung): 23…26°C

Winter (Heizfall) 20…24°C

Raumluftfeuchte min. 25 % / max. 60 %

Kohlenstoffdioxid 500 ppm überAußenluft

(400 ppm)

A-bewerteter Schalldruckpegel 30-45db (A)




• Temperaturgradient

• stehend/sitzend

• Arbeitszeit

07:00-19:00 Uhr

→ Ursache:

Lüftungsverhalten!


Temperaturwahlschalter (EDV)Fensterlüftung

Sonnenschutz



• Kohlenstoffdioxid-Konzentration

→ Grenzwerte 1000-1500 ppm (absolut)


Außenluft ca. 400 ppm

→ Kategorie II 500 ppm über Außenluft

→ MAK 5000 ppm (absolut)



• EinordnungRaumtemperaturen


• Maximal 3% Überschreitung der gewählten Kategorie zulässig

• Am Beispiel: Sonnenschutzsteuerung funktioniert nicht



• Thermisches Befinden am

Arbeitsplatz im Winter


• Mittelwerte unterscheiden sich

• Frauen: kühl

• Männer warm

• Streuung ist größer

1. kalt

2. kühl

3. etwas kühl

4. neutral

5. etwas warm

6. warm

7. heiß


Analyse der Raumtemperaturen im „Open-Space“ Büro


• Raumtemperaturen sind im Sommer kälter als im Winter

• Streuung ist im Sommer größer

• Räume immer wärmer als 21°C (Planungswerte)

Auswirkungen auf den Energieverbrauch


• Kontinuierliche Überwachung des Energieverbrauchs auf derBasis von prädiktivem Modell mit CUSUM Kontrollkarte

• Im Beispiel Einsparung durch Betriebsoptimierung: 15 %

Fazit

• Gebäude- und

Behaglichkeitsmonitoring ist

wichtiger Bestandteil von TM

Der reale Betrieb weicht oft

erheblich von den Planungswerten

ab

Ausgangspunkt sollten immer

konkrete Fragestellungen sein

Nutzer können sensibilisiert werden

und damit aktiv zum Energiesparen

beitragen

Wir betreiben diesen Aufwand für

den Nutzer!

•

•

•

•[http://www.nextgendistribution.com]

REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016.17 / 26.04.2016

http://www.nextgendistribution.com/

Literatur

• Tritschler, M.; Hahn, J.; Krockenberger B.; Grob R. und C. Luft: Energieoptimiertes

Bauen: Monitoring und Betriebsoptimierung der Kreissparkasse Göppingen.

Abschlussbericht des Forschungsvorhabens, Hochschule Esslingen, Fakultät GU,

Esslingen 2015.

Gühring, G., Hahn, J. und M. Tritschler: Monitoring und Betriebsoptimierung mit

statistischer Prozesskontrolle. HLH, Springer VDI-Verlag, 65:S. 20–26, 2014.

Hahn, J.: Entwicklung und Anwendung von Methoden des Technischen

Monitorings. VDI-Verlag,Albert-Tichelmann-Reihe, Band 11, 2014.

Akkawi, P.: Gebäude- und Behaglichkeitsmonitoring im Rahmen des

Forschungsvorhabens „Monitoring und Betriebsoptimierung der Kreissparkasse

Göppingen“. Hochschule Esslingen, Masterarbeit, unveröffentlicht, 2014.

VDI 6041: Technisches Monitoring von Gebäuden und gebäudetechnischen

Anlagen. Berlin, Beuth Verlag, 2015.

Stockinger, V.; Jensch, W. und J. Grunewald: Schlussbericht +EINS

Plusenergiesiedlung Ludmilla-Wohnpark Landshut. Hochschule München,

Competence Center – Energieeffiziente Gebäude, München 2014.

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REHVA-Seminar: Technisches Monitoring als Werkzeug für den Betreiber. Light & Building 2016.

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