Energetische Betriebsführung von Heizungsanlagen

01Ausgangslage

Etwa 38 % des gesamtes Energieverbrauchs in der Bundesrepublik entfällt auf die "Gebäudeenergie", der größte Teil davon auf Heizung und Warmwasserbereitung. Entsprechend große Anstrengungen werden gemacht, um die Beheizung von Gebäuden effizienter zu gestalten: durch sparsamere Heizkessel, durch dickere Wanddämmung, Dreifachverglasung etc.

Weitgehend unbeachtet bleibt bisher dabei die Optimierung des Gesamtsystems im laufenden Betrieb, durch eine kontinuierliche energetische Betriebsführung. Bis heute soll das Heizungssystem hauptsächlich störungsfrei funktionieren, ein möglichst energieeffizienter Betrieb wird kaum systematisch verfolgt. Dabei ist das Gesamtheizungssystem eines großen Wohngebäudes so komplex, daß nur eine systematische Betrachtung aller Komponenten, ihre kontinuierliche Überwachung und Steuerung zu einer optimalen Energieeffizienz führen kann.

02Bis 15% Energieeinsparung

Heizungsanlagen stehen oft im Keller - und ein Kellerdasein fristen sie auch. Sie werden nur unter zwei Bedingungen beachtet: Wenn das Haus kalt bleibt - oder wenn die aktuelle Heizkostenabrechnung zur Nachzahlung auffordert. So ist ein optimaler Betrieb nicht zu erreichen!

Die Energiezentrale Nord GmbH mit Sitz in Norderstedt hat es sich auf die Fahne geschrieben, die Heizungsanlage großer Wohngebäude aus dieser Nichtbeachtung zu befreien. In großen Wohngebäuden (Aktuelle Heizkosten: größer als 30.000 EUR/Jahr) wird der Gasverbrauch (bei Mehrkesselanlagen für jeden Kessel separat) kontinuierlich gemessen, für alle elektrischen Verbraucher wie Pumpen, Gebläse, Brenner etc. wird ebenfalls der Stromverbrauch separat festgestellt. Gleichzeitig wird bestimmt, welche Energiemenge jederzeit von der Heizungsanlage abgegeben wird, für Heizung und Warmwasserbereitung. 

03Das "physikalische Optimum"

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF Magdeburg) wird das sogenannte physikalische Optimum bestimmt: Aus der abgegebenen Wärmemenge wird die dafür physikalisch absolut benötigte Gas- und Strommenge berechnet. Durch Vergleich mit diesem Grundwert können nun alle Betriebszustände auf ihre Effizienz hin untersucht werden. Jede Abweichung kann dann festgestellt werden, durch Kontrolle sämtlicher Aggregate kann die Ursache bestimmt und abgestellt werden.

Die Energieeinsparung von zehn bis fünfzehn Prozent wird in mehreren Schritten erreicht:

  • Die Inbetriebnahme von Heizungsanlagen erfolgt heute weitgehend ohne Berücksichtigung von energetischen Optima. Es wird nur die Einhaltung von Vorgaben des Herstellers beachtet und der möglichst störungsfreie Betrieb. Durch eine kontinuierliche Überwachung können die ursprünglichen Einstellungen energetisch optimiert werden.
  • Danach gelten signifikante Abweichungen von der optimalen Energieeffizienz als Störung und werden umgehend behandelt, lange bevor sie in der bisher üblichen Praxis der Hausverwaltung überhaupt wahrgenommen werden.
  • Eine weitere Energieeinsparung wird ermöglicht durch die kontinuierliche Messung und optimale Einstellung unter unterschiedlichen Lastzuständen, z.B. entsprechend der Außentemperatur, der Tages- und Wochenzeit etc. 

04Energie und Finanzen sparen

Ein weiterer Spar-Effekt ergibt sich durch das frühzeitige Wahrnehmen von Störungen und die schnelle, sichere Diagnose von Ursachen. So können Störungen schon behoben werden, bevor sie sich im Betrieb offensichtlich bemerkbar machen könnten.

Außerdem können Störungen schneller und gezielter angegangen werden: Der Heizungsinstallateur stellt nicht erst vor Ort den Defekt fest, sondern weiß durch Auslesen der Messdaten im Voraus, welche Einstellung geändert oder welches Teil ersetzt werden muss.

Das Projekt wird aus Mitteln des Förderprogramms Einsparzähler über 4,5 Jahre gefördert. In dieser Zeit werden 60 große Wohngebäude in Norddeutschland energetisch optimiert.  Nach Voruntersuchungen kann mit einer Energieeinsparung von 10 bis 15 % gerechnet werden - das entspricht etwa der Einsparung, die bei einer Aussenwanddämmung von Gebäuden (mit sehr viel größerem Aufwand) erhofft wird.

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