HLK-Anlagen: Österreichische Energieagentur entwickelt alternatives Inspektionsverfahren

Zu Beginn des Projekts iSERVcmb wurden in den zwölf teilnehmenden EU-Partnerländern Unternehmen gesucht, die bereit waren, das Projekt durch Messdaten ihrer Heizungs-, Lüftungs- und Kälteanlagen (HLK-Anlage) zu unterstützen. In Österreich und Deutschland konnten insgesamt 21 Unternehmen mit 26 HLK-Anlagen für eine Teilnahme gewonnen werden. Die gesammelten Informationen wurden in der eigens entwickelten Datenbank „HERO“ erfasst und einer umfassenden Analyse unterzogen.

Anschließend wurden die Ergebnisse der energetischen Analyse auf Plausibilität überprüft und entsprechende Benchmark-Werte entwickelt. Dabei ließen sich einige Verbrauchscharakteristika feststellen:

  • Die Nutzungszeiten von Gebäuden haben einen starken Einfluss auf den spezifischen elektrischen Energieverbrauch für die Wärmeerzeugung durch Wärmepumpen.
  • Der elektrische Energieverbrauch für die mechanische Belüftung hängt hingegen relativ stark von den Anforderungen in den verschiedenen Nutzungseinheiten ab.
  • Auch bei den Kälteanlagen ist der spezifische elektrische Energieverbrauch für die Kälteerzeugung in reinen Bürogebäuden um einiges niedriger als in Gebäuden mit verschiedenen Nutzungseinheiten, z.B. Büroräumen und Labors (vgl. Abbildung 1).
  • Gebäude-Eigenschaften wie z.B. verglaste bzw. nicht verglaste Fassaden wirken ebenfalls erheblich auf den spezifischen elektrischen Energieverbrauch für die Kälteerzeugung.

Abbildung  1: Durchschnittlicher spezifischer elektrischer Energieverbrauch (pro m²) für die Kälteerzeugung (Sample: 20 Kälteanlagen; Quelle: Österreichische Energieagentur)

Schließlich wurden die Einzelergebnisse auch in Abhängigkeit der Technologie analysiert. Dort zeigte sich, dass Anlagen mit Split-Geräten den höchsten spezifischen elektrischen Energieverbrauch für die Kälteerzeugung aufweisen (Anzahl der analysierten Kälteanlagen insgesamt: 20).

Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurden die von der Analysesoftware vorgeschlagenen Energieeinsparmöglichkeiten validiert. Dazu wurden eigene Berechnungen angestellt, Vor-Ort Inspektionen durchgeführt und mit den Ergebnissen aus der „HERO“ Datenbank verglichen. Aufgrund der relativ hohen Übereinstimmung der beiden Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass durch ein elektronisches Überwachungs- und Steuersystem Energieeinsparpotentiale korrekt identifiziert werden können.

Im folgenden Abschnitt sind die Ergebnisse der beiden Inspektionsverfahren für eine typische Kälteanlage kurz zusammengefasst:

Ergebnisse der Inspektion mit Hilfe der iSERV Methode
Der elektrischer Energieverbrauch liegt im oberen Drittel (114 kWh/m²a); die Anlage ist ganzjährig im Betrieb. Der gewichtete Teillast-Wirkungsgrad beträgt 58 %. Die verbrauchsintensivsten Wochentage sind Montag bis Donnerstag zwischen 09:00 bis 15:00 Uhr. Es ist ein Energieeinsparpotential von rund 13 % vorhanden.

Ergebnisse der Inspektion vor Ort
2 von 9 Systemen sind überdimensioniert. Die Kälteanlage ist generell in einem eher schlechten Zustand (z.B. durch ein Vogelnest blockierte Rohrleitung für die Abluftführung). Abgesehen davon, dass die Lufttemperatur etwas zu hoch und die Luftfeuchtigkeit etwas zu niedrig ist, ist die Luftqualität in Ordnung. Es ist ein Energieeinsparpotential von durchschnittlich 12 % vorhanden.

(Quelle: Österreichische Energieagentur und Wright D. et al., 2013)

Als Ergebnis wurde den beteiligten Unternehmen ein Inspektionsbericht zur Verfügung gestellt, welcher die Analyseergebnisse kompakt zusammenfasst.

Generell zeigte sich, dass durch das alternative Inspektionsverfahren, also durch Erfassung und Analyse von Messdaten, die  gleichen Erkenntnisse über die Effizienz der HLK-Anlagen erzielt werden konnten, wie durch eine Inspektion vor Ort. Der zeitliche und somit auch finanzielle Aufwand dafür sind jedoch deutlich niedriger. Die Vorteile des alternativen Inspektionsverfahrens können wie folgt zusammengefasst werden:

  • Zeitnahe Identifikation von Energieeinsparpotentialen
  • Unabhängigkeit gegenüber externen Dienstleistern
  • Schaffung einer Kommunikationsgrundlage
  • Nutzung der Ergebnisse für den Außenauftritt (Stichwort Firmenimage)
  • Mögliche Nutzung der Ergebnisse für den Nachweis der gesetzlichen Anforderungen (Stichwort Energieeffizienzgesetz)
Projektdaten
AuftraggeberEuropäische Kommission
Executive Agency for Small and Medium-sized Enterprises (EASME)
Projektleiter/inOskar Mair am Tinkhof, MSc
ProjektteamDI Franz Zach
DI MSc Naghmeh Altmann-Mavaddat
Christoph Ploiner, MSc
ProjektpartnerCardiff University, UK
University of Porto, Portugal
K2n Ltd, UK
University of Liège, Belgien
Politecnico di Torino, Italien
University of Ljubljana, Slovenien
University of Pecs, Ungarn
MacWhirter Ltd, UK
National and Kapodistrian University of Athens, Greece
REHVA (Federation of European Heating, Ventilation and Airconditioning Associations), EU
CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers), UK
Projektdauer05/2011 – 05/2014
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