Energiemanagement: Zentrale Verbrauchsmessung für mehrere Liegenschaften mit Wärmezählern und M-Bus-Datenlogger
Die laufende Erfassung und Auswertung von Energieverbräuchen bildet die Grundlage eines Energiemanagements. Beim Team Energie- und Anlagenmanagement des diakonischen Sozialunternehmens Die Zieglerschen im oberschwäbischen Wilhelmsdorf zählt zu den Hauptaufgaben, für eine große Zahl von Liegenschaften mit unterschiedlichen Gebäudearten den Energieverbrauch transparent abzubilden. Die Zählerdaten dienen nicht nur zur Erstellung aussagefähiger Lastprofile, sondern bilden auch die Grundlage für Investitionsentscheidungen. Aus den Wärmeverteilungen der einzelnen Gebäude liefern Wärmemengenzähler, die per M-Bus ausgelesen werden, die Verbrauchs- und Spitzenwerte für das laufende Energiemonitoring.
Zum Gebäudebestand gehören rund 270 Liegenschaften an 53 Standorten in BW, wo derzeit rund 3200 Mitarbeiter soziale Dienstleistungen wie Behinderten-, Alten-, Suchtkranken- und Jugendhilfe erbringen.
Als Grundbedingung für die langfristige Wirksamkeit dieser Hilfsangebote für Menschen im generell finanziell knapp ausgestatteten Non-Profit-Sektor gilt es deshalb, die Kosten im Griff zu halten – insbesondere auch die Energiekosten. Bei einer gesamten Nutzfläche von ca. 250.000 m² entfällt ein großer Teil der Unterhaltskosten auf die Beheizung.
Energiemanagement setzt verlässliche Messdaten voraus
Verantwortlich für den Energieverbrauch wie auch für die gesamte Technische Gebäudeausrüstung aller Objekte ist das Team Technisches Energie- und Anlagenmanagement: „Zu unseren Hauptaufgaben zählen die laufende Umsetzung des Energiemanagementsystems, die Projektsteuerung für Bauleistungen und Instandsetzungen, der Einkauf von Primär- energien, die Entwicklung von Prozess- und Betreiberstandards und Havariestrategien“, berichtet Karsten Jäkel, Teamleiter Energie- und Anlagenmanagement bei den Zieglerschen. Das Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001 wird dort von der Erfassung und Auswertung der Energieverbräuche bis zur Entwicklung von Energiekonzepten umgesetzt.
Mit dem Aufbau des Energiemanagementsystems rückte die zur Verbrauchserfassung nötige Messtechnik in den Fokus. Durch die zahlreichen Gebäude an verschiedenen Standorten musste ein einheitliches System zur Verbrauchsdatenerfassung eingerichtet werden. Die Aufgabenstellung war hierbei, an den relevanten Verbrauchspunkten Messeinrichtungen zur Erfassung der Wärmemengen vorzusehen, die eine digitale Übermittlung der Daten an eine zentrale Stelle ermöglichen.
„Am Ende eines Geschäftsjahres benötigen wir einen aussagefähigen Energiemonitoring- Bericht. Das Energiemonitoring muss die Entwicklungen und Trends sowohl beim Wärme- als auch beim Stromverbrauch so abbilden, dass daraus ersichtlich ist, wie der Verbrauch zum Beispiel durch Änderungen in der Gebäude- und Raumnutzung oder durch witterungsbedingte Faktoren beeinflusst wird. Um die nötige Transparenz herstellen zu können, braucht es zunächst eine exakte Erfassung der Verbräuche an definierten Stellen“, erläutert Karsten Jäkel.
Fernauslesung von Verbrauchsdaten über M-Bus-Datenlogger
Für die gesamte Technische Gebäudeausrüstung der Objekte der Zieglerschen hat das Team ‚Technische Allgemeine Bestimmungen‘ erarbeitet. Den hierfür passenden Lieferanten fand das Team mit dem Anbieter WDV-Molliné. Das Stuttgarter Unternehmen ist ein Spezialanbieter mit einer umfangreichen Auswahl an Verbrauchsmesstechnik für Gas, Strom, Wärme, Kälte und Wasser. Zusätzliche Dienstleistungen sind die Vermietung von Messeinrichtungen und die Auswertung erfasster Messdaten für den temporären Einsatz.
Die Verbrauchswerte werden von den Zählern über Datenlogger per M-Bus an das zentrale Energie- und Anlagenmanagement übertragen. Die M-Bus-Datenlogger sind universell einsetzbare Telekommunikations-Gateways für die Fernauslesung von Energiezählern.
Auswertungen als Basis zur Optimierung
Mit den ausgewerteten Messergebnissen kann nach Einsparpotenzialen gefahndet werden. Der erste Blick gilt hierbei dem Vergleich von Gebäuden mit ähnlicher Größe und Nutzung. Fällt hier ein ungewöhnlich hoher Verbrauch auf, inspizieren die Fachkräfte die Anlage vor Ort und überprüfen zunächst die Wärmeverteilung. Bei anderen Objekten stellt sich hingegen mitunter heraus, dass das Nutzerverhalten oder Änderungen in der Belegung zu Änderungen im Verbrauch führen. Hierzu werden bei Bedarf mit einem mobilen Clamp-On Ultraschallmessgerät die benötigten Verbrauchsdaten erfasst, um beispielsweise bestimmte Heizkreise gezielt optimieren zu können.
Nicht immer sind aufwendige Maßnahmen nötig, um den Energieverbrauch merklich einzudämmen: „In vielen Fällen genügt es zum Beispiel, die Regelungen richtig einzustellen oder einfach in einem Verbraucherkreis einen Rücklauftemperaturbegrenzer nachzurüsten“, betont Karsten Jäkel. So konnte allein durch die Beseitigung unnötiger Kurzschlussstrecken an einigen Nahwärme-Hausanschlüssen bereits eine Einsparung von jährlich 160.000 kWh erzielt werden, die ohne diese Auswertungen nicht aufgefallen wären.
Energiezähler bilden Lastspitzen ab
Am Standort im oberschwäbischen Wilhelmsdorf wacht das Team Energie- und Anlagenmanagement auch über die Wärmeerzeugung, die im Ort von einer zentralen Nahwärmeversorgung bereitgestellt wird. In einem zentralen Kesselhaus produzieren ein 3,6 MW-Blockheizkraftwerk und zwei Holzhackschnitzel- Heizkessel die Wärmeenergie für die umliegenden 43 Gebäude. Betrieben wird die mit einem Investitionsvolumen von 3,2 Millionen Euro errichtete Heizzentrale durch die Technischen Werke Schussental (TWS) im Rahmen eines Contracting-Vertrages. Zusätzlich sorgen in den einzelnen Gebäuden installierte Gas-Heizkessel sowohl für die Spitzenlastabdeckung als auch für die nötige Redundanz.
Die installierten Wärmemengenzähler in den Heizungsverteilungen bieten für das Energiemanagement eine breite Auswahl von Abfragemöglichkeiten. Direkt am Wärmezähler sind Daten wie Monats-Spitzenwerte der benötigten Wärmeleistung abrufbar. So können im Sinne des Energiemanagementsystems Lastgänge und Lastspitzen erfasst und der Gesamtverbrauch in Relation zur Größe und Nutzung betrachtet werden.
Dimensionierung von Anlagenkomponenten nach exakt ermittelten Leistungswerten
„Unser Bestreben ist, für das gesamte Gebäudearsenal die größtmögliche Energieeffizienz zu erreichen. Mit der laufenden Kontrolle der Verbrauchswerte können wir auch sicherstellen, dass sich einmal umgesetzte Einsparmaßnahmen nicht wieder ins Gegenteil verkehren können – denn aus diesen erzielten Einsparungen refinanzieren sich schließlich die Investitionen in energieeffiziente Anlagentechnik“, sagt Karsten Jäkel. Sollten sich also Rebound-Effekte einstellen, käme das Team Energie- und Anlagenmanagement diesen bald auf die Spur.
Darüber hinaus sind die Auswertungen der Energieverbrauchsmengen auch eine äußerst wertvolle Grundlage für die Dimensionierung von neuen Heizkesseln und für die Auslegung von Pumpen, wenn ein Austausch dieser Anlagenteile ansteht. „Die tatsächlichen Verbrauchswerte zeigen zum einen den realen Leistungsbedarf der kältesten Tage im Jahr. Und in den meisten Fällen zeigen sich erhebliche Abweichungen von den ursprünglichen Planungsdaten“, bekräftigt Karsten Jäkel. So kann die Bemessung der benötigten Heiz- und Förderleistungen exakt nach dem tatsächlichen Bedarf erfolgen, wodurch Überdimensionierungen sicher vermieden werden.
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