Gebäudeautomation
Die Hebel der Energieeffizienz
Welches Potenzial schlummert in Bezug auf die Energieeffizienz in Gebäuden und welchen Beitrag kann die Automatisierungstechnik leisten, dieses Potenzial zu heben? Stephan Bauer und Christoph Conrad von der Siemens-Division 'Building Technologies' im schweizerischen Zug stehen Rede und Antwort.
Herr Conrad, laut einhelliger Expertenmeinung sind die Einsparmöglichkeiten in Gebäuden heute bei weitem nicht ausgeschöpft. Doch wo genau gilt es diesbezüglich die Hebel anzusetzen?
Hier muss man zunächst zwischen Neubauten und bestehenden Gebäuden unterscheiden. Was letztere betrifft, gilt die Faustregel, dass durch energetische Sanierung zwischen 15 und 40 % Energie eingespart werden kann. Dabei gibt es vier wesentliche Hebel, um bestehende Gebäude auf Nachhaltigkeit zu trimmen. Das beginnt beim Austausch von Komponenten in Heizungs-, Lüftungs- oder Klima-Anlagen und der Beleuchtung durch energiesparende Varianten. Sehr wichtig ist zudem eine gute Wärmedämmung der Gebäudehülle und nicht zuletzt kann durch die Sensibilisierung der Nutzer deren Verbrauchsverhalten verbessert werden. Eine Studie in England hat gezeigt, dass der größte Einzel-Effekt über eine Sanierung der Fas-sade generiert werden kann, allerdings amortisiert sich dies erst über eine Laufzeit von 30 bis 40 Jahren. Die Gebäudetechnik und Beleuchtung schafft einen ähnlich hohen Einspar-Effekt in Bezug auf die CO2-Emission, allerdings mit einem viel schnelleren Payback.
Anders sieht es dagegen im Neubau aus. Hier muss von vornherein sichergestellt werden, dass der Energieverbrauch möglichst gering ist, vor allem wenn das Gebäude nicht genutzt wird. Denn 80 % der Kosten eines Gebäudes fallen über die Lebensdauer während des Betriebs an. 40 % davon sind Energiekosten. Mit anderen Worten: Im Lebenszyklus eines Gebäudes übersteigen die Einsparungen die anfänglichen Zusatzkosten für Energieeffizienz-Maßnahmen. Und das meist in kurzer Zeit.
Insbesondere bei Neubauten gilt die Automation der Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Beleuchtung und Beschattung gemeinhin als effektivste Möglichkeit, Energie einzusparen, Herr Bauer.
Stimmt. Eine dem spezifischen Gebäude angepasste Optimierung bringt hier eine sofortige Einsparung von 15 bis 30 %, je nach Gebäudetyp und Lage. Dabei sind Amortisationszeiten von drei bis sechs Jahren erreichbar. Ein Beispiel: In geschäftlich genutzten Gebäuden oder Produktionseinheiten ist es energieeffizienter, an einem heißen Sonnentag die Jalousien herunterzufahren und schrägzustellen und die Beleuchtung im Raum einzuschalten. Die Energie-Einsparung entsteht dann dadurch, dass sich der Raum nicht so stark durch die Sonne aufheizt und damit die Kühlung beziehungsweise Klimatisierung weniger leisten muss. Um Licht, Beschattung, Heizung und Kühlung in Bezug auf Energieeffizienz und Nutzerkomfort optimal anzusteuern, ist allerdings ein integrierter Ansatz in der Gebäude-Regelung und -Automation unabdingbar.
Was genau macht einen integrierten Ansatz aus?
Gebäudeautomationssysteme lassen sich heute über zentrale Management-Stationen regeln. Diese erlauben eine zentrale Überwachung und optimieren die Regelung von Anlagen und Aktivitäten, die viel Energie verbrauchen. Einsatzfelder sind beispielsweise Flughäfen, Bürogebäude oder Gebäudekomplexe wie der Campus einer Universität oder eines Unternehmens. In diese Regelungskonzepte sind aber auch sicherheitsbezogene Funktionen wie Brandschutz, Zutrittskontrolle, Videoüberwachung und Einbruchschutz integrierbar – denn Komfort und Sicherheit sollten Hand in Hand gehen.
Auch bei der Wartung rechnet sich der Einsatz einer Management-Station, da die Wartungskosten durch Fernüberwachung reduzierbar sind und Fehlermeldungen darauf hinweisen, wenn ein Element wie beispielsweise eine Klimaanlage nicht richtig funktioniert.
Kurzum: Ein energieeffizientes Gebäude wird durch eine Management-Station kontinuierlich energetisch überwacht. Und hier kommt noch ein weiterer Aspekt ins Spiel: Durch „Smart Consumption“ – den intelligenten Verbrauch – kann ein solches Gebäude zum aktiven Bestandteil des intelligenten Netzes, des Smart Grid, werden.
Wie sehen Sie die gesetzgeberischen Rahmenbedingungen, um bezüglich Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Gebäuden weiterzukommen?
(Bauer) Mein Wunsch wäre, dass ein energieeffizientes Gebäude nicht nur bei der Erstellung optimiert, sondern auch regelmäßig überwacht und rezertifiziert würde – ähnlich wie wir es beim TÜV der Autos heute schon kennen. Der Grund liegt darin, dass die voreingestellten Sollwerte im Gebäude bei fehlender Überwachung über die Zeit nicht mehr eingehalten werden können. Dies führt dazu, dass Gebäude wieder in den ineffizienten Verbrauch rutschen und der Energieverbrauch mittel- bis langfristig ansteigt.
Stephan Bauer, Geschäftsführer der Business Unit Control Products and Systems bei der Siemens-Division Building Technologies: „Die effektivste Möglichkeit, Energie einzusparen, bietet die Gebäudeautomation.“
© Siemens(Conrad) Es gibt bereits viele Zertifizierungen, die diesbezüglich einen guten Rahmen bieten – in der Schweiz den Minergie-Standard, in Deutschland DGNB und auf globaler Ebene die LEED-Zertifizierung. Die Standards unterscheiden sich von Land zu Land etwas, was man sicher von gesetzgeberischer Seite noch besser vereinheitlichen könnte. Doch grundsätzlich sind die Standards oder Direktiven wie jene der EU für das emissionsfreie Gebäude ein Schritt in die richtige Richtung. Eine weitere Marktentwicklung ist, dass Betreiber von energieeffizienten Gebäuden mehr Miete oder einen höheren Kaufpreis erzielen können. In einer Studie in den USA hat man 500 Gebäude mit dem Energy Star oder der LEED-Zertifizierung analysiert und sie mit 10 000 Gebäuden mit ähnlichem Qualitätsstandard oder Standort verglichen. Herausgekommen ist, dass in den nachhaltigen Gebäuden 6 % höhere Mietpreise und 16 % höhere Verkaufspreise erzielbar sind.
Welche Rolle spielt der Nutzer respektive Bewohner im „Nachhaltigkeits-Szenario“?
(Conrad) Die Regelung innerhalb von Gebäuden ist die eine Seite der Medaille. Doch ohne die Sensibilisierung der Nutzer oder Bewohner ist das volle Potenzial nicht nutzbar. Warum also sollte man die Verbrauchsdaten, die beim Energie-Monitoring erhoben werden, nicht auch den Nutzern zeigen? Eine Möglichkeit ist der „Green Building Monitor“, der Gebäude-Eignern die Möglichkeit gibt, die erzielten Einsparungen an Primär-Energie und CO2-Emissionen gegenüber Mitarbeitenden und der Öffentlichkeit tagesaktuell und an prominenter Stelle zu präsentieren. Darüber hinaus wirbt der Monitor beständig und mit anschaulichen Zahlen, Grafiken oder Beispielen für Verhaltensänderungen beim Umgang mit Energie. Studien haben gezeigt, dass allein schon das Wissen um den Energieverbrauch zu einem niedrigeren Verbrauch führt.
(Bauer) Konkret kann ein energieoptimiertes Benutzerverhalten bis zu 25 % Energie sparen! Siemens hat im Zuge solcher Gesamtregelungslösungen für Räume ein System entwickelt, das den aktuellen Zustand von Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Beleuchtung und Beschattung im Raum aufzeigt und dem Nutzer anzeigt, wann er im energieeffizienten Betrieb ist und wann nicht. Anhand einer so genannten „Green-Leaf“-Anzeige, die durch ein rotes oder grünes Blatt den Energieeffizienz-Grad optisch darstellt, kann der Nutzer per Knopfdruck den Optimalzustand wiederherstellen.












