TGA Gebäudetechnik

TGA Ausgabe 04-2012
HLKK-Anlagenoptimierung

Genauer hinschauen spart 10 % Energie

Abb. 1 Lindner Congress & Motorsport Hotel am Nürburgring. Energieeffizienz gehört zunehmend zum wirtschaftlichen Erfolg. (Quelle: Lindner Hotels )
Abb. 1 Lindner Congress & Motorsport Hotel am Nürburgring. Energieeffizienz gehört zunehmend zum wirtschaftlichen Erfolg.

Die Effizienz gebäudetechnischer Anlagen wird nicht nur bei der Planung, Ausführung und Inbetriebnahme festgelegt, sondern auch von einem professionellen Gebäude­betrieb. Doch selbst hochautomatisierte, gut geführte HLKK-Anlagen bieten Potenziale zur Verbesserung der Energieeffizienz, wie das Beispiel Lindner Congress & Motorsport Hotel am Nürburgring zeigt.

Bei der Lindner Hotel-Gruppe gehören der energieeffiziente Gebäudebetrieb sowie die Beschaffung von Energieverbrauchsdaten schon immer zur Strategie im Betrieb der Hotelobjekte. Seit 1990 werden die Energiedaten der Lindner-Hotels monatlich erfasst und mit den Belegungsplänen und Energietarifen so kombiniert, dass daraus Schlüsselwerte (Benchmarks) gebildet werden können.

Diese relativ grobe Energieverbrauchsdatenerfassung zur energetischen Beurteilung der Hotels reichte bis etwa 2006 aus. Als dann die Energiepreise überproportional stiegen, startete Lindner Hotels die interne Energieoffensive „Energy Save“. Die Botschaft lautete damals: Jeder der 1000 Lindner-Mitarbeiter spart pro Tag einen Euro an Energiekosten ein. Äußerer Anlass für den konzertierten Energiesparaufruf an die Belegschaft waren zeitlich limitierte Strombezugsverträge, die 2006 ausgelaufen sind und in der Folge zu rund 350000 Euro/a höheren Energiekosten geführt hätten.

Das von Otto Lindner, Vorstand der Lindner Hotels AG, initiierte Projekt zeigte auf Anhieb die gewünschte Wirkung: Allein durch organisatorische Maßnahmen konnte das Unternehmen in den Folgejahren 300000 bis 320000 Euro/a an Stromkosten einsparen. Vorausgegangen waren Techniker-Workshops, die Weiterentwicklung schon vorhandener Energiekennzahlen für unterschiedliche Hotelklassen, ein Bonus-System für die Mitarbeiter sowie ein Best-Maintenance-Practice-Award für das Hotel mit den höchsten Einsparquoten. Derzeit lässt die Hotelgruppe alle 34 Lindner-Hotels vom Deutschen Institut für Nachhaltigkeit und Ökonomie (DINO, http://www.di-no.eu ) zertifizieren. Dabei geht es nicht nur um Energie und Umwelt, sondern auch um ein auf Nachhaltigkeit ausgerichtetes Management.

Zu aufwendige Energiedatenerfassung

Mit der weitgehend manuellen Verbrauchs­erfassung, der regelmäßigen Schulung der ­Betriebstechniker sowie den Motivationskampagnen für das Hauspersonal war das er­reichbare Einsparpotenzial zwar weitgehend ausgereizt, aber bei Weitem nicht ausgeschöpft: Je mehr sich die Betriebstechniker mit der Gebäudeenergieeffizienz beschäftigten, desto mehr stellten sie fest, dass eine ­monatliche Ablesung nicht ausreicht, um Mängel an den Anlagen und bei den Regelungsstrategien aufzudecken.

Auch war die Einhaltung eines exakten Zeitpunktes für die Ablesungen, z.B. an jedem 30. eines Monats um 12.00Uhr, schon aus personellen Gründen nicht realisierbar. Weitergehende Energiesparmaßnahmen wären mit den damals zur Verfügung stehenden Werkzeugen nur auf Kosten des Komforts möglich gewesen, was jedoch in der Sterne-orientierten Hotelbranche nicht gewünscht ist. Der Fachbereich Technik der Lindner-Gruppe wollte die Energieeffizienz der gebäudetechnischen Anlagen trotzdem weiter verbessern, um so die Energiekostensteigerungen zu kompensieren.

Von Vorteil war, dass sich die Lindner-Gruppe bei den meisten von Investoren getragenen Hotelneubauten in den letzten Jahren für den Einbau von Gebäudeautomationssystemen (GA) stark gemacht hatte. Auslöser hierfür waren einerseits die Energiepreissteigerungen, andererseits überzeugten Preissenkungen und Funk­tionserweiterungen bei den MSR-/GA-Systemen das Lindner-Management von der gestiegenen Wirtschaftlichkeit dieser Systeme. So sind beispielsweise beim heutigen Desigo-PX-System von Siemens die meisten im Gebäude vorhandenen Zähleinrichtungen für das Energiemonitoring und -Controlling (EMC) in das System integrierbar Abb. 2.

Die Lindner-Techniker waren von den funktionalen und wirtschaftlichen Vorteilen der ­Desigo-Systemtechnik überzeugt und präferieren bei Neubauten und Nachrüstungen das Siemens-Gebäudeautomationssystem. Daraus entstand eine Partnerschaft zwischen der Lindner Hotels AG und der Siemens-Division Building Technologies.

Bestandsanalyse vor Ort

Um die Gebäudeenergieeffizienz bei der ­Lindner Hotel AG weiter zu verbessern, analysierten GPO-Teams von Siemens (GPO: Gebäude-Performance-Optimierung siehe InfoKasten) in den Jahren 2010 und 2011 insgesamt sieben Lindner-Hotels. Beim Lindner Congress & Motorsport Hotel am Nürburgring Abb. 1 – der einzige Neubau der sieben ­untersuchten Hotels – war für die Teams dabei die besondere Herausforderung. Trotz der bereits hohen Gebäudeenergieeffizienz des Neubaus gelang es den Energieexperten, weitere Einsparpotenziale aufzudecken und zusammen mit dem Kunden eine Verbesserungsstrategie aus nichtinvestiven, gering­investiven und investiven Maßnahmen zu entwickeln. Beispiele:

Das Rückkühlwerk für Klimakälte wurde bis dato durch die geräteinterne autarke ­Regelung freigegeben, ebenso die An­steuerung des stufigen Betriebs. Vorschlag: Freigabe und Ansteuerung des Rückkühlers zusammen mit der Kältemaschine nach dem tatsächlichen Bedarf über die Gebäudeautomation.

Die Kältemaschine Abb. 3 wurde bereits bei einer Außentemperatur von 8 °C ein­geschaltet, auch wenn die Klimaanlage ­keinen Kühlbedarf signalisierte. Vorschlag: Zunächst freies Lüftungspotenzial ausschöpfen, erst dann Kälteanlage mit Rückkühler einschalten. Diese beiden Maß­nahmen konnten allein durch eine Um­programmierung realisiert werden.

Drucksollwertabgleich des Luftverteilnetzes durch Öffnen der Volumenstromregler auf höchste Stufe, damit die Ventilatoren auf Volllastbetrieb gehen. Der so im Kanal gemessene Druck wird als neuer Druck­sollwert eintragen.

Volumenstromanpassungen gehören mit zum GPO-Programm, jedoch wurde bei den vorliegenden Anlagen auf das Absenken der Volumenströme wegen der überaus knappen Auslegung der Lüftungsanlagen verzichtet Abb. 4. Alternativ sollen in den RLT-Anlagen „Restaurant“ und „Halle“ mit ausgeprägtem Nutzungsprofil CO2Fühler zur Volumenstromregelung in den Abluftkanal eingebaut werden.

Prüfung des Einsatzes einer auf Wetter­vorhersage basierenden Regelung in die Regelungsstrategie der Heizungs- und Klimaanlagen.

Nachrüstung des bestehenden Rückkühlers mit einer Freikühlfunktion. Anstatt bei 8 °C Außentemperatur schaltet dann die Kältemaschine erst bei etwa 16 °C ein. Dies erfordert einen Eingriff in die ­Hydraulik (Einbau eines zusätzlichen Plattenwärmeübertragers) und gilt damit als investive Maßnahme, die zu einem späteren Zeitpunkt umgesetzt werden soll.

Ziele der Kooperation zwischen Siemens und dem Lindner Congress & Motorsport Hotel sind die Kosteneinsparung durch nichtinvestive Maßnahmen in Höhe der Kosten für den GPO-Vertrag (Vertragsgrundlage) sowie die Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs in dem 154-Zimmer-Hotel um mindestens 10 % durch nichtinvestive und investive Maßnahmen mit einer Amortisationszeit von unter einem Jahr und die Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs um ca. 20 % durch investive Maßnahmen mit einer Amortisationszeit von unter drei Jahren.

Hotel-Eigenheiten berücksichtigen

Ein wichtiger Aspekt bei der GPO-Analyse war eine Bewertung der Maßnahmen aus Sicht des Hotelbetreibers und mögliche Auswirkungen auf den Komfort. Ergebnis: Viele logisch einleuchtende Prozesse zur Einsparung von Energie müssen im Hotelbereich anders gewichtet werden. Energiesparmaßnahmen, die für ein sogenanntes City-Hotel akzeptabel sind, zum Beispiel die Reduzierung der Luftmenge zwischen 10.00 und 16.00 Uhr, müssen nicht zwangsläufig auch für ein Kongress-Hotel oder für ein Wellness-Hotel richtig sein.

Eine enorme Entlastung sehen die Hoteltechniker in der automatisierten Zählerauslesung der Energieverbräuche sowie deren Darstellung in beliebig wählbaren Zeiträumen und den ebenfalls automatisch generierbaren Energieberichten. Außerdem eröffnen sich durch die beliebig einstellbaren Intervalle ganz neue Möglichkeiten der Effizienzanalyse, zum Beispiel die Darstellung von elektrischen Lastkurven der unterschiedlichen Verbraucher, wie der Klimakältemaschine während Großveranstaltungen. Daraus lassen sich nicht nur Anhaltspunkte für zusätzliche Effizienzmaßnahmen, sondern auch Erfahrungswerte für künftige Hotelneubauten ableiten.

Green Building Monitor

Für die meisten Hotelgäste ist die Buchung eines Hotelzimmers gleichbedeutend mit einer „Flatrate“, die einen beliebigen Energiekonsum in Form von Warmwasser, Strom, Heizung bzw. Raumkühlung und freie Lüftung über das Fenster beinhaltet. Um funktional einer Energieverschwendung vorzubeugen, sind Kartenschalter, hinterlegte Raumtemperaturbegrenzungen sowie Fenster- und Türkontakte zum Abschalten von Heizungs- und Klimaanlagen in vielen Hotels heute Standard.

Die zeitaktuelle Darstellung des Energieverbrauchs in der Hotellobby ist in der Branche dagegen noch neu und bei den Lindner Hotels, zusammen mit der Öko-Zertifizierung und der Gebäude-Performance-Optimierung, ein Teil des Nachhaltigkeitsmarketings. Aus Sicht der Hotelmitarbeiter weckt die Transparenz der Energieverbrauchswerte über einen Green Building Monitor Abb. 5 bei den Hotelgästen eine gewisse Aufmerksamkeit, Kopfnicken und Zufriedenheit. Wichtig sei es, dem Gast zu vermitteln, dass hinter den Kulissen bezüglich Energieeffi­zienz und Klimaschutz alles richtig gemacht werde und er deshalb den Komfort genießen könne, so das Hotelmanagement.

Aufbereitet werden die Energiestatistiken und Live-Daten für den Green Building Monitor durch die Energieingenieure in den Siemens Advantage Operation Centern (AOC), in diesem Fall im AOC in Frankfurt am Main. Zusätzliche Energiespartipps, optional auch Wetterdaten, Wettervorhersagen, Nachrichtenbänder und andere Informationsinhalte sollen die Aufmerksamkeit erhöhen. Wichtig sind dynamische Darstellungen auf dem Green Building Monitor, die den Hinguck-Effekt verstärken.

Für die Hoteltechniker der Lindner Hotel Gruppe ist das GPO-Angebot von Siemens eine besondere Möglichkeit, den eigenen Blickwinkel auf die gebäudetechnischen Anlagen durch die Außenansicht von Dritten zu überprüfen und zu optimieren. Die Lindner Hotels AG profitiert dabei von den branchenübergreifenden und branchenspezifischen Erfahrungen der Siemens-Ingenieure.

Welche Bedeutung professionelles Energiemanagement für die Hotelbranche hat, verdeutlichen zwei Zahlen: Die Energiekostenratio, das ist das Verhältnis von Energiekosten zum Umsatz liegt bei der Lindner Hotels AG bei 3,44 %. In der gesamten Hotelbranche liegt die Rentabilität (nach Abzug von Pacht, Mieten, Versicherungen und Rückstellungen) bei etwa 1,5 %. Steigende Kosten für Energie können also sehr schnell die Ergebnisse „auffressen“.  

Mehr Infos zum Thema im TGAdossier Gebäudeautomation: Webcode 740

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Genauer hinschauen spart 10 % Energie
  2. Teil: Wichtig für TGA-Planer, Anlagenbauer und Bauherren
  3. Teil: GPO
  4. Teil: Im Kontext
  5. Teil: Martin Bergmann
  • Abb. 2 Kälte- und ­Stromzähler sind eine Voraussetzung, um die Energie­effizienz einer Kälte­anlage permanent ­mitzuschreiben.
  • Abb. 3 Klimakälteanlagen müssen zum Nutzungskonzept eines Gebäudes ­passen. Durch die Optimierung der Regelungsprozesse und die Einbindung autarker Regelungen in die Gebäudeautomation kann deren Effizienz spürbar verbessert werden.
  • Abb. 4 Früher waren RLT-Anlagen eher eine Nuance zu groß, heute ist ihre Leistung eher knapp bemessen. Durch Bedarfsregelung und freie Nachtauskühlung lässt sich dennoch Energie einsparen.
  • Abb. 5 Green Building Monitor in der Hotellobby. Energiedaten und periphere Inhalte werden vom Siemens Advantage Operation Center in Frankfurt am Main eingespielt.
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