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Energieeffizienz für Gebäude - ist die Gebäudeautomation die Antwort?

Henry Lawson, Senior Market Intelligence Analyst von BSRIA, schließt sich dem Thema Energieeffizienz an.

Einführung

Die Verbesserung der Energieeffizienz von gewerblich genutzten Gebäuden wurde zumindest seit der „Energiekrise“ der 1970er Jahre, als die Gebäudeautomationssteuerungsdienste (BACS), wie wir sie heute verstehen, ins Leben gerufen wurde, als ein wichtiges Ziel für viele Organisationen angesehen.

Vierzig Jahre später haben wir eine ausgereifte globale Gebäudeautomationsbranche. BSRIA schätzt den Gesamtwert aller verkauften BACS-Hard- und -Software im Jahr 2017 auf über sieben Milliarden US-Dollar. Die zusätzlich angebotenen Dienstleistungen sind wahrscheinlich etwa doppelt so hoch.

Die Energieoptimierung ist nach wie vor das Hauptaugenmerk, obwohl Komfort auch als zentrales Ziel anerkannt wird. Dies kann zu Konflikten führen, ob Energieeinsparung eine höhere Priorität hat, als das Wohlbefinden der Mitarbeiter, die Zufriedenheit und damit die Produktivität der Mitarbeiter.

In Industrieländern wie Großbritannien, Deutschland oder den USA wächst die Inanspruchnahme von BACS jedes Jahr nur um wenige Prozentpunkte. Angesichts der Kosten und der Komplexität einer typischen BACS-Installation sind BACS-Lösungen immer noch vor Ort mittlere oder größere Nichtwohngebäude.

Unter dieser stabilen Oberfläche finden jedoch einige recht bedeutende Änderungen statt. BSRIA-Untersuchungen haben gezeigt, dass Software heute mit Abstand die am schnellsten wachsende Komponente im BACS-Angebot ist. Dies umfasst sowohl die zum Verwalten und Koordinieren des Gesamtsystems verwendete Software als auch Software, die speziell für das Gebäudeenergiemanagement (BEMS) vorgesehen ist. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass eine zunehmende Datenfülle von Steuerungen und Feldgeräten zur Verfügung steht, von Sensoren über Ventile bis hin zu Dämpfern, Stellgliedern und Heizungs- und Klimageräten, die zunehmend über IP verbunden sind. Die Nutzung des Gebäudes kann auch überwacht werden, so dass HLK und Beleuchtung nicht mehr als die minimal erforderliche Leistung benötigen.

Durch das Überwachen und Analysieren dieser Daten kann das BACS Anomalien erkennen, beispielsweise anormale Energieverbrauchsmuster, die entweder auf eine ungeeignete Konfiguration oder eine Fehlfunktion eines Geräts hindeuten. Ein weiterer wichtiger Trend ist, dass HVAC nach wie vor das Hauptanliegen von BACS und BEMS ist, aber das Interesse an der Integration anderer Gebäudesysteme steigt. Die effektivste Synergie wird wahrscheinlich zwischen HLK, Beleuchtung und Jalousien erzielt. BSRIAs Studien haben Bewegung in diese Richtung gefunden.

Hindernisse

Gleichzeitig behindern eine Reihe enormer Barrieren die volle Entwicklung des vollständig intelligenten Gebäudes in fast jeder Phase der Entwicklung und machen die Schaffung eines voll funktionsfähigen grünen Gebäudes zu einem Hindernislauf .

Erstens muss der Kunde Wert auf Investitionen in ein energieeffizientes Gebäude legen. Wenn der Kunde Bauunternehmer ist oder plant, das Gebäude zu vermieten, ist er wahrscheinlich nur dann bereit, in Energieeffizienz zu investieren, wenn dies entweder gesetzlich vorgeschrieben ist oder als etwas gewertet wird, zu dem der Käufer oder Mieter bereit ist bezahlen für. Anbieter von BACS-, BEMS- und anderen Energieeffizienz-Diensten haben nach wie vor an der Aufklärung der breiteren Geschäftswelt zu arbeiten, vorzugsweise unterstützt durch ein Finanzmodell, das Kosten und Nutzen verteilt, um einen attraktiven ROI zu erzielen.

Zweitens müssen Architekten die komplexen Zusammenhänge zwischen der physischen Gestaltung des Gebäudes einerseits und seiner Energieleistung andererseits besser verstehen. Um ein naheliegendes Beispiel zu nennen, ist es wenig sinnvoll, große Windkraftanlagen in einem Wohngebäude zu installieren, wenn diese durch Geräusche und Vibrationen unbrauchbar werden. Und doch ist das tatsächlich passiert. In ähnlicher Weise erfordert die derzeitige Art und Weise großer Glasflächen sorgfältige Überlegungen, wenn komfortable Bedingungen ohne übermäßiges Erwärmen oder Kühlen erhalten bleiben sollen.

Während der Bau- und Montagephase können grüne Merkmale verschwinden oder durch falsches Value Engineering beeinträchtigt werden. Selbst wenn ein Gebäude geplant oder renoviert wird, um die Anforderungen eines bestimmten Kunden zu erfüllen, können verschiedene Abteilungen für Heizung, Sicherheit und Belegung verantwortlich sein, was die Schaffung einer durchgängigen, nahtlosen Systemarchitektur erschwert.

Fehler

In der Inbetriebnahmephase eines Gebäudes treten jedoch einige der schlimmsten Ausfälle auf und oft erst, wenn das Gebäude schon länger in Betrieb ist. Fehler bei der Konfiguration von Systemen können zum Beispiel dazu führen, dass sorgfältig entworfene Funktionen wie natürliche Belüftung nicht vollständig ausgenutzt werden.

Operatoren, die automatisierte Einstellungen überschreiben, um ein temporäres Problem zu umgehen, können ebenfalls Verwüstungen verursachen, deren Bewältigung viel Zeit in Anspruch nimmt. Während der laufenden Inbetriebnahme, bei der das Gebäude ständig überwacht und optimiert wird, ist es sinnvoll, viele Gebäudeverwalter einfach darauf zu warten, dass ein Fehler offensichtlich wird. Dies kann nur geschehen, wenn viel Energie verschwendet wurde.

Es bleibt die Frage, wie die Energieeffizienz in vielen Gebäuden, in denen ein volles BACS nicht als wirtschaftlich betrachtet wird, am besten erreicht werden kann. Es ist möglich, ein BEMS zu installieren, das Daten und eine Analyse der Energieeffizienz des Gebäudes liefert. Obwohl dies möglicherweise ein Problem anzeigt, weist es nicht unbedingt auf eine Lösung hin, ganz zu schweigen von einer Lösung, die der Benutzer leicht implementieren kann.

In Europa und in Nordamerika hat BSRIA einen Trend zu intelligenten, vernetzten HLK-Anlagen festgestellt. Dies beinhaltet den Anschluss einer Klimaanlage oder Heizung, wie z. B. eines Kühlers, einer VRF-Einheit oder einer Wärmepumpe, so dass sie überwacht und in einigen Fällen ferngesteuert werden kann. Je nach Komplexität kann dies nicht nur Fehler erkennen, sondern auch Datenanalyse verwenden, um Fehler vorherzusagen oder ineffiziente Leistung zu erkennen.

Die für den Smart-Home-Markt angebotenen Lösungen sind oft genauso relevant für das leichtere Ende des gewerblichen Marktes. Ein Gerät, das so einfach wie ein intelligenter Thermostat ist, kann Energieeinsparungen erzielen, ebenso wie intelligente Zähler, insbesondere wenn variable Stromtarife verwendet werden.

Daraus sollte klar hervorgehen, dass das Erreichen einer nachhaltigen Verbesserung der Energieleistung eines Gebäudes von Anfang an eine Koordination in jeder Phase erfordert und dann die gesamte Lebensdauer des Gebäudes anhält. Dies wird nur dann wahrscheinlich erreicht, wenn sich innerhalb der Organisation eine Person befindet, die sowohl das Mandat als auch die Befugnis hat, die Energieeffizienz als eine der wichtigsten organisatorischen Prioritäten durchzusetzen.


--BSRIA

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