F\u00fcr diese Ziele muss der Energieverbrauch (inkl. Wasser und weiteren Medien) bekannt sein, wobei der Detaillierungsgrad resp. die Aufteilung unterschiedlich sein kann. Als Grundlage f\u00fcr ein Messkonzept muss bekannt sein:<\/p>\n
- \n
- Wem muss oder soll welche Energie separat und verbrauchsabh\u00e4ngig verrechnet werden?<\/li>\n
- Welche Messungen resp. Daten sind f\u00fcr die Energiebuchhaltung und f\u00fcr die energetische Betriebsoptimierung erforderlich?<\/li>\n<\/ul>\n
Daneben kann ein Messkonzept weitere Ziele beinhalten wie:<\/p>\n
- \n
- \u00dcberpr\u00fcfung von Garantiewerten bei der Abnahme technischer Anlagen, Ger\u00e4te erm\u00f6glichen<\/li>\n
- Grundlagen, Daten liefern f\u00fcr die Erneuerung von technischen Anlagen (z. B. Ersatz W\u00e4rmeerzeuger)<\/li>\n
- Grundlagen, Daten liefern f\u00fcr ein \u00abDemand Side Management\u00bb, das heisst die dynamische Anpassung von Energieangebot und -verbrauch<\/li>\n
- Daten f\u00fcr die Sicherstellung der unterbrechungslosen Energieversorgung liefern<\/li>\n
- Daten f\u00fcr den Energieeinkauf (z. B. nach Lastprofil) bereitstellen<\/li>\n<\/ul>\n
Auch hier ist ein Lastenheft seitens Geb\u00e4udeeigent\u00fcmer resp. der Leitungsebene der Organisation vorteilhaft. Der Fachplaner kann darauf basierend ein Messkonzept im Sinne eines Pflichtenheftes erarbeiten. Daneben kann ein Messkonzept weitere Ziele beinhalten:<\/p>\n
Definition der Messgr\u00f6ssen<\/h4>\n
Zu Beginn, nach der generellen Zielsetzung, m\u00fcssen die zu messenden Gr\u00f6ssen bestimmt werden. Es wird definiert, welche Messungen erforderlich sind, wie die Ableseh\u00e4ufigkeit sein soll und wie die Genauigkeit der Messungen sein muss.<\/p>\n
Gesetzlich vorgeschriebene Messungen:<\/strong>
\nF\u00fcr die verbrauchsabh\u00e4ngige Heizkostenabrechnung (VHKA) sind je nach Kanton und Anzahl Mietern, Geb\u00e4udealter und Energiestandard Messungen erforderlich. Ebenso muss der Strombezug f\u00fcr jeden Mieter separat gemessen werden, was bis heute meist durch das Elektrizit\u00e4tsversorgungsunternehmen erfolgt. Vorgeschrieben sein k\u00f6nnen auch Messungen bei Eigenstromerzeugungsanlagen, z. B. bei Fotovoltaikanlagen. F\u00fcr Messungen, welche der Energieverrechnung an Dritte dienen, ist die Genauigkeit vorgeschrieben (Messger\u00e4te mit Zulassung und Eichpflicht).<\/p>\nMessungen f\u00fcr interne <\/strong>Energiebuchhaltung und die <\/strong>Betriebsoptimierung:<\/strong>
\nDiese Messungen sind nicht gesetzlich vorgeschrieben oder reglementiert und sie werden auch als Privatmessungen bezeichnet. Sie dienen der \u00dcberwachung der geb\u00e4udetechnischen Anlagen sowie zur Generierung von Kennzahlen und Statistiken. Es k\u00f6nnen auch Fehlfunktionen von Anlagen festgestellt werden. Ebenso k\u00f6nnen mit Privatmessungen Garantiewerte nachgewiesen werden oder Grundlagen f\u00fcr die Erneuerung von Anlagen gewonnen werden. Einzelne Messungen k\u00f6nnen auch nur tempor\u00e4r durchgef\u00fchrt werden. Dies zum Beispiel, um die maximal erforderliche Leistung einer W\u00e4rme- oder K\u00e4lteerzeugeranlage zu messen, bevor sie ersetzt werden muss. Oder um eine L\u00fcftungsanlage nach Inbetriebnahme hydraulisch korrekt abzugleichen. Die Genauigkeit solcher internen oder Privatmessungen ist meist sekund\u00e4r, geeichte und teure Messger\u00e4te sind nicht erforderlich.<\/p>\nMessungen f\u00fcr Kostenzuordnung:<\/strong>
\nInnerbetrieblich kann es empfehlenswert sein, die Energiekosten den Kostenstellen, Organisationseinheiten oder Produkten zuzuordnen. Auch in diesem Fall sind Privatmessungen ausreichend.<\/p>\nMesskonzept als Bestandteil der Geb\u00e4udetechnikplanung<\/h4>\n
Nach der Definition der erforderlichen Messungen muss innerhalb des Planerteams f\u00fcr die Geb\u00e4udetechnik ein Messkonzept erarbeitet werden. Das Messkonzept betrifft die Sparten Heizung, K\u00e4lte, L\u00fcftung, Elektro und Sanit\u00e4r.<\/p>\n
Das Messkonzept sollte parallel zur Vorprojektplanung erstellt werden. Die Verl\u00e4ufe der Leitungen und Verteilschemata der einzelnen Medien haben einen wesentlichen Einfluss auf die Messbarkeit. Deswegen muss die Medienverteilung auf die Bed\u00fcrfnisse der Messungen R\u00fccksicht nehmen. Dies gilt insbesondere, wo nach Verbraucher gemessen werden soll. Daher muss das Messkonzept bei Neuanlagen in einer m\u00f6glichst fr\u00fchen Planungsphase definiert werden.<\/p>\n
Die erforderlichen Messungen erfordern Investitionen, welche in der Kostensch\u00e4tzung und im Kostenvoranschlag enthalten sein m\u00fcssen. Um das Messkonzept gewerke\u00fcbergreifend zu koordinieren, muss eine verantwortliche Person im Planungsteam bestimmt werden. Bei bestehenden Bauten kann diese Aufgabe einer Person des technischen Dienstes zugeordnet werden.<\/p>\n
Messkonzept und Kommunikationstechnik, Geb\u00e4udeautomation<\/h4>\n
Heute werden die meisten Messger\u00e4te und Sensoren zur Daten\u00fcbertragung resp. Kommunikation an ein Bussystem (einen Feldbus) angeschlossen. Ein Bussystem (Bus = Binary Unit System) ist ein Kommunikationssystem zwischen Teilnehmern, welches den Datenaustausch \u00fcber definierte Leitungsarten erm\u00f6glicht \u2013 seltener \u00fcber drahtlose Verbindungen, Steckverbindungen, Protokolle (\u00abSprache\u00bb resp. Kommunikationsregeln) und weitere Funktionalit\u00e4ten wie Adressierungen, Fehlererkennung und Korrektur. Im Messkonzept muss dieses Bussystem und sein Aufbau definiert werden.<\/p>\n
Der Typ des Bussystems muss festgelegt werden. Nur so k\u00f6nnen die richtigen Messger\u00e4te und Sensoren mit der passenden Busanbindung beschafft und installiert werden. Oft ist dies ein M-Bus oder ein Mod-Bus, mit welchem eine Daten- und Kommunikationsverbindung zu den Messger\u00e4ten geschaffen wird. Diese Bussysteme brauchen nur einfache Kupferdr\u00e4hte zur Verbindung. Sie haben zwar nur eine begrenzte Daten\u00fcbertragungsrate, was aber f\u00fcr Messzwecke meist ausreicht. Daneben gibt es viele propriet\u00e4re (firmenspezifische) Bussysteme oder Bussysteme f\u00fcr spezielle Anwendungen wie Beleuchtung. Meist werden die Messbussysteme dann auf einen anderen Bus, typischerweise auf BACnet, \u00fcbertragen, wozu ein Gateway erforderlich ist. BACnet (Building Automation and Control Networks) stellt ein Kommunikationsprotokoll dar und kann als Standard in der Geb\u00e4udeautomation bezeichnet werden. BACnet l\u00e4sst auch grosse Daten\u00fcbertragungsraten zu. Je nachdem k\u00f6nnen Messger\u00e4te und weitere Komponenten auch direkt an BACnet angeschlossen werden. Mit BACnet kann \u00fcber Ethernet-Leitungen oder \u00fcber Internet (IP) die Datenverbindung zu einem zentralen Messdatenserver geschaffen werden. Dort werden alle Mess- und Sensordaten gespeichert. Mit einer Energiemanagementsoftware k\u00f6nnen diese dann ausgewertet und f\u00fcr die Anwender in eine nutz- und lesbare Form gebracht werden. Die Anwender oder Nutzer der Daten k\u00f6nnen dann wieder \u00fcber Internet auf diese Informationen zugreifen resp. erhalten Meldungen und Alarme \u00fcbermittelt, je nach Berechtigung und Rolle.<\/p>\n
Neben dem Bussystem m\u00fcssen die Topologie und der Systemaufbau geplant werden. Die Topologie bedeutet, wie die einzelnen Messger\u00e4te und Sensoren (\u00abTeilnehmer\u00bb) schematisch miteinander verbunden sind. Die einzelnen Topologien sind:<\/p>\n
Linientopologie:<\/strong>
\nAlle Teilnehmer sind in Reihe geschaltet, die Informationen durchlaufen alle Teilnehmer. Dies ist die einfachste Topologie, es braucht keine Netzwerkkomponenten. F\u00e4llt aber eine Verbindung oder ein Teilnehmer aus, ist das ganze System betroffen. Diese Topologie ist selten und h\u00f6chstens f\u00fcr kleine Anwendungen zu empfehlen.<\/p>\nBustopologie:<\/strong>
\n\u00c4hnlicher Aufbau wie die Linientopologie, aber die Datenverbindung verl\u00e4uft unabh\u00e4ngig neben und nicht \u00abdurch\u00bb die Teilnehmer. Die Teilnehmer sind in Reihe an die Busverbindung angeh\u00e4ngt. Die Teilnehmer k\u00f6nnen adressiert werden und erhalten dann die f\u00fcr sie relevanten Informationen. Es k\u00f6nnen auch Informationen an alle Teilnehmer gesendet werden. Umgekehrt k\u00f6nnen die einzelnen Teilnehmer adresseierte Informationen absenden. Vorteil ist der einfache Systemaufbau, der umgekehrt aber recht starr ist. Weiterer Nachteil ist, dass beim Unterbruch der Leitung das ganze System betroffen ist.<\/p>\nBaumtopologie:<\/strong>
\nHier werden die Teilnehmer ab einem hierarchisch h\u00f6chsten Punkt wurzel- oder baumf\u00f6rmig verbunden, mit einer sich verzweigenden Struktur. Diese Struktur ist einfach und flexibel erweiterbar mit neuen Haupt- oder Unterzweigen. Die einzelnen Zweige funktionieren wie bei der Bustopologie. Beim Unterbruch einer Leitung funktionieren die nicht betroffenen Zweige weiter. F\u00fcr die Verzweigungen sind meist aktive Netzwerkkomponenten (z. B. Switch) erforderlich.<\/p>\nRingtopologie:<\/strong>
\nDie Teilnehmer werden ringf\u00f6rmig miteinander verbunden. Damit kann bei einem Leiterunterbruch die Daten\u00fcbertragung weiter funktionieren. Die Einbindung der Teilnehmer kann dabei nach dem Linien- oder Busprinzip erfolgen. Es k\u00f6nnen weitere Teilnehmer eingebunden werden. Es sind keine aktiven Netzwerkkomponenten erforderlich. Diese Topologie kann nur gew\u00e4hlt werden, wenn das entsprechende Bussystem dies unterst\u00fctzt. Je nach Gr\u00f6sse des Rings kann die Daten\u00fcbertragung l\u00e4nger dauern oder es sind nur eingeschr\u00e4nkte Daten\u00fcbertragungsraten m\u00f6glich.<\/p>\nSterntopologie:<\/strong>
\nDie Sterntopologie kann als eine Sonderform der Baumtopologie, aber nur mit Hauptzweigen, ab einem zentralen Punkt verstanden werden. Es gelten entsprechend die analogen Bedingungen, aber es sind keine aktiven Netzwerkkomponenten erforderlich. Es sind meist mehr resp. l\u00e4ngere Leitungen erforderlich.<\/p>\nVermaschte Topologie:<\/strong>
\nTeilnehmer k\u00f6nnen auf eine beliebige Art und Weise verbunden werden. Jeder Teilnehmer muss mindestens eine Anbindung haben. Diese Topologie kann nur gew\u00e4hlt werden, wenn das entsprechende Bussystem dies unterst\u00fctzt. Dann aber ist sie die flexibelste Struktur und bietet die meisten M\u00f6glichkeiten. Die Leistungsl\u00e4ngen k\u00f6nnen minimiert werden. Bei Anbindung jedes Teilnehmers von zwei Seiten kann die \u00dcbertragungssicherheit erh\u00f6ht werden. Es sind aber viele aktive Netzwerkkomponenten erforderlich. Der Betrieb und die Wartung solcher Systeme k\u00f6nnen anspruchsvoller sein, je nach Bussystem.<\/p>\nVollvermaschte Topologie:<\/strong>
\nHier ist jeder Teilnehmer mit jedem verbunden. Damit sind keine aktiven Netzwerkkomponenten mehr erforderlich, da diese Aufgabe durch die Teilnehmer selbst erfolgen kann. Die Ausfallsicherheit und die Daten\u00fcbertragungskapazit\u00e4t wie auch die Geschwindigkeit sind am h\u00f6chsten. Umgekehrt ist das System recht aufwendig, gerade auch bei Erweiterungen, und grosse Systeme mit vielen Teilnehmern sind kaum mehr machbar. Deswegen kommt dieses System f\u00fcr Messanwendungen kaum je zur Anwendung.<\/p>\nDie Wahl der Typologie muss im Konzept erfolgen, in \u00dcbereinstimmung mit der Wahl des Bussystems. Oft ist eine vermaschte Topologie zu empfehlen, da diese die gr\u00f6ssten Freiheiten in der Gesaltung der Topologie und in der Leitungsf\u00fchrung bietet.<\/p>\n
Auch das Geb\u00e4udeautomationssystem kann je nachdem zur Messdatenerfassung genutzt werden. Die Erfahrung zeigt, dass es oft einfacher ist, ein separates Messdatensystem aufzubauen.<\/p>\n
Gesetzliche Grundlagen<\/h4>\n
In den Kantonen ist die Pflicht zur verbrauchsabh\u00e4ngigen Heizkostenabrechnung (VHKA) unterschiedlich geregelt. Diese sind in den Mustervorschriften der Kantone zum Energiebereich (MuKEn) geregelt. Seit der Umsetzung von MuKEn 2008 in allen Kantonen gilt die Regel, dass in Neubauten ab f\u00fcnf Bez\u00fcgern die Heizkosten separat und verbrauchsabh\u00e4ngig verrechnet werden m\u00fcssen. Die Messger\u00e4te resp. Messsysteme brauchen eine Zulassung. In wenigen Kantonen muss auch in bestehenden Geb\u00e4uden die VHKA nachger\u00fcstet werden. Nun wurde oder wird die MuKEn 2014 umgesetzt. Diese entspricht betreffend VHKA weitgehend der MuKEn 2008. Leider ist die Umsetzung aber kantonal und in den Details unterschiedlich, sodass in jedem Kanton die genauen Regelungen nachfragt werden m\u00fcssen.<\/p>\n
Falls Energie (in irgendeiner Form) an andere Organisationen verkauft werden soll (z.B. an Mieter), so ist eine Messung mit geeichten und zugelassenen Messger\u00e4ten erforderlich. Dies wird bei einer Liberalisierung des Strom- und Gasmarkts vermehrt vorkommen. Auch bei Zusammenschl\u00fcssen zum Eigenverbrauch f\u00fcr selbst erzeugte regenerative Energie (ZEV) gelten Anforderungen an die Messungen. Desgleichen verlangen die Elektrizit\u00e4tsversorgungsunternehmungen bestimmte Messungen, wenn selbst erzeugter Strom ins Netz zur\u00fcck gespiesen werden soll.<\/p>\n
In der Schweiz ist das Eidgen\u00f6ssische Institut f\u00fcr Metrologie (METAS) f\u00fcr die Umsetzung der Bundesgesetze betreffend Messwesen zust\u00e4ndig; es \u00fcberwacht die zugelassenen Eichstellen.<\/p>\n
8.3.3 Werkzeuge<\/h3>\n
Um ein Messkonzept zu erstellen, sind folgende Werkzeuge erforderlich und es m\u00fcssen folgende Vorgaben und Konzepte ber\u00fccksichtigt werden:<\/p>\n
- \n
- Kenntnis der gesetzlichen Grundlagen<\/li>\n
- Kenntnis \u00fcber Messtechnik<\/li>\n
- Klarheit \u00fcber die Ziele des Energiekonzeptes<\/li>\n
- Anzahl der Mieter resp. Nutzer eines Geb\u00e4udes resp. einer Anlage<\/li>\n
- Kostenstellenstruktur der Finanzbuchhaltung der Nutzerorganisation resp. des Betriebs<\/li>\n
- Kostenstellen der Liegenschaftsbuchhaltung<\/li>\n
- Geb\u00e4udetechnikkonzept<\/li>\n
- Eigenstromerzeugung ja oder nein<\/li>\n
- Betriebskonzept der Anlage<\/li>\n
- Konzept der Geb\u00e4udeautomation<\/li>\n
- Konzept der Kommunikations- und BUS-Systeme<\/li>\n
- Konzept der Messdatenerfassung und -speicherung<\/li>\n
- Vorhandensein einer Energiemanagementsoftware<\/li>\n
- Anforderungen an die Messgenauigkeit und die Ableseverfahren<\/li>\n
- Struktur der Energiekennzahlen gem\u00e4ss SIA 380\/1 und SIA 380\/4<\/li>\n<\/ul>\n
8.3.4 Darstellung des Messkonzeptes<\/h3>\n
Das Messkonzept wird als schematische, m\u00f6glichst einfache grafische Darstellung erfasst. Das Schema zeigt die Struktur der Energie- resp. Medienverteilung, die Verbraucher resp. Verbrauchergruppen und die Messstellen (Beispiel siehe Abb. 35).<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2020\/12\/Messschema.png\")
<\/div>\nAbb. 35: Messkonzept Hallenbad, das mit Abw\u00e4rme von einer benachbarten Trafostation versorgt wird.<\/span><\/p>\n
In der Abb. 35 ist das Messkonzept eines Hallenbads wiedergegeben. Mit diesen Messungen k\u00f6nnte eine energetische Betriebsoptimierung erfolgen und die Stromkosten k\u00f6nnten der Cafeteria verrechnet werden. Mit den vorhandenen W\u00e4rmez\u00e4hlern k\u00f6nnen die Leistungszahl und die Jahresarbeitszahl der W\u00e4rmepumpe ermittelt werden. Dasselbe gilt f\u00fcr die K\u00e4ltemaschine. Jedoch kann die Genauigkeit resp. Funktion der W\u00e4rmez\u00e4hler nicht \u00fcberpr\u00fcft werden. Dies im Gegensatz zur Strommessung. Dort muss die Summe der privaten Stromz\u00e4hler auch dem Wert des Verrechnungsz\u00e4hlers entsprechen. Dasselbe gilt f\u00fcr die Wassermessung, wo der Eingangswasserz\u00e4hler jeweils dasselbe messen muss wie die Summe der beiden Kaltwasser- plus der Warmwasserz\u00e4hler.<\/p>\n
Jede Messstelle erh\u00e4lt eine eindeutige Kennzeichnung, im Allgemeinen eine strukturierte Nummer resp. eine Zahlen-Buchstaben-Kombination. Dazu geh\u00f6rt eine Tabelle mit den Messstellen, welche f\u00fcr jede Messstelle die Kennzeichnung, die Bezeichnung, die gemessenen Gr\u00f6ssen mit Messbereichen, die Genauigkeit resp. Messger\u00e4teklasse sowie den Rhythmus der Ablesung, den Speicherort und den Sinn der Messung (Betriebsoptimierung, Kostenzuordnung, Kostenverrechnung etc.) angibt (Tab. 4).<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2020\/12\/Tab-4_Schulbeispiele-2500x363.png\")
<\/div>\nTab. 4: \u00abSchulbeispiel\u00bb einer Tabelle der Messungen<\/span><\/p>\n
Dazu kommt noch eine Beschreibung mit den Zielen des Messkonzeptes, der Ablesetechnik, des Bussystems mit seiner Topologie und seinen Komponenten f\u00fcr die Daten\u00fcbertragung, des Datenspeicherkonzeptes und der Datenverarbeitung zu Statistiken, zu Kennzahlen und Verbrauchswerten.<\/p>\n
8.3.5 Kosten-Nutzen-Betrachtung<\/h3>\n
Jede Messung resp. jede Messstelle kostet mehrfach Geld:<\/p>\n
- \n
- Die einmalige Investition f\u00fcr die Messger\u00e4te (Hardware, F\u00fchler, Messaufnehmer etc.), deren Installation, Verdrahtung und je nachdem die Datenerfassung \u00fcber einen Messbus zu einem zentralen Rechner oder \u00fcber das Geb\u00e4udeleittechniksystem (GLS) zum zentralen Rechner. Diese Investition muss \u00fcber die Nutzungsdauer abgeschrieben und verzinst werden.<\/li>\n
- Die regelm\u00e4ssige Messdatenerfassung und Speicherung (Ablesung oder automatische Speicherung) und die Auswertung der Daten verursachen ebenso regelm\u00e4ssig einen Aufwand.<\/li>\n
- Das Messsystem muss unterhalten werden, es ben\u00f6tigt Kontrollen, periodische Eichungen sowie Reparaturen und unterliegt einer Alterung.<\/li>\n<\/ul>\n
All dies verursacht j\u00e4hrliche Kosten, deren H\u00f6he je nach System und Fall unterschiedlich sind.<\/p>\n
Diesem Aufwand muss ein entsprechender Ertrag gegen\u00fcberstehen.<\/p>\n
Bei gesetzlich vorgeschriebenen Messungen (z.B. VHKA, resp. neu VEWA)\u00a0er\u00fcbrigt sich diese Kosten-Nutzen-Betrachtung, hier ist das Bestreben, die Auflagen m\u00f6glichst kosteng\u00fcnstig zu erf\u00fcllen.<\/p>\n
Bei Privatmessungen, welche f\u00fcr die Kostenzuordnung vorgesehen werden, muss man sich die Kosten-Nutzen-Frage schon eher stellen. Hier muss zumindest das Verh\u00e4ltnis der Messkosten zu den Kosten der so erfassten Energie sinnvoll sein. Der Messaufwand darf h\u00f6chstens einen Bruchteil der Energiekosten betragen, welche den Verursachern zugeordnet werden.<\/p>\n
Bei Messungen, welche zum Zweck der Betriebsoptimierung eingerichtet werden, sollte das Kosten-Nutzen-Verh\u00e4ltnis vertieft untersucht werden. Der Nutzen von Messungen f\u00fcr die Betriebsoptimierung resp. das Energiemanagement ist:<\/p>\n
- \n
- Energieeinsparung: Die Messung sollte eine optimale Betriebsweise und \u00dcberwachung der Anlagen und Installationen erm\u00f6glichen und so einen unn\u00f6tigen Energieverbrauch verhindern. Es kann als erste pauschale Sch\u00e4tzung mit ca. 10 % Energieeinsparung und den entsprechenden Ausgaben f\u00fcr Energie gerechnet werden.<\/li>\n
- Umweltentlastung: Die Energieeinsparung f\u00fchrt auch zu einer Umweltentlastung und in der Regel zu einer Einsparung an Treibhausgasemissionen. Gegebenfalls k\u00f6nnen diese Einsparungen als Emissionszertifikate verkauft werden. Oder es k\u00f6nnen bei einer Zielvereinbarung mit dem Kanton oder dem Bund andere Vorteile resultieren, die sich monet\u00e4r auswirken.<\/li>\n
- Abnahmekontrolle: Eine pr\u00e4zise Messung der Leistung und der Effizienz von neu installierten Anlagen kann zu Kosteneinsparungen resp. Vermeidung von zu viel bezahlten Leistungen f\u00fchren. Je nach Vertrag kann nur die effektiv gelieferte Leistung bezahlt werden. Wie gross der erzielbare Nutzen ist, ist stark vom jeweiligen Einzelfall abh\u00e4ngig. Der Aufwand f\u00fcr die Messung darf jedenfalls nur einen Bruchteil der Investition f\u00fcr die Anlage ausmachen. Falls eine Abnahmemessung erforderlich ist und eine feste Messstelle existiert, mit der die Abnahmemessung erfolgen kann, k\u00f6nnen die vermiedenen Kosten f\u00fcr die Abnahmemessung dieser gutgeschrieben werden.<\/li>\n
- Grundlagen f\u00fcr den Anlagenersatz resp. Anlagenausbau: Die Messung der maximal abgegebenen Leistung einer installierten Anlage (entsprechend dem maximalen Bedarf der Abnehmer) erm\u00f6glicht eine genaue Kenntnis der vorhandenen Leistungsreserve f\u00fcr Erweiterungen und stellt eine gute Grundlage f\u00fcr die Dimensionierung einer Ersatzanlage dar. Damit k\u00f6nnen unn\u00f6tige Investitionen vermieden werden. Welcher finanzielle Nutzen daraus folgt, ist wiederum sehr vom Einzelfall abh\u00e4ngig. Erfahrungsgem\u00e4ss lohnen sich solche Messungen oft. Maximal kann auch hier einer vorhandenen festen Messung der eingesparte Betrag gutgeschrieben werden, welcher sonst f\u00fcr eine tempor\u00e4re Einzelmessung erforderlich w\u00e4re.<\/li>\n<\/ul>\n
Zusammengefasst kann gesagt werden, dass nur die Energieeinsparung einfach in eine Kosteneinsparung umgerechnet werden kann. Der \u00fcbrige finanzielle Nutzen ist meist schwieriger bezifferbar. Es kann von einem Einsparpotenzial von etwa 10 % des Energiebedarfs ohne Messungen ausgegangen werden. Da Messungen oft weiteren Nutzen stiften, rechtfertigen sich im Sinne einer Faustregel Messpunkte immer dann, wenn die j\u00e4hrlichen Messkosten kleiner als 10 % der Kosten der gemessenen Energie sind.<\/p>\n
Mit einfachen Leistungsgrenzen, ab welchen eine Messung f\u00fcr Betriebsoptimierung sinnvoll resp. wirtschaftlich gerechtfertigt ist, kann eine einfache Entscheidungs- und Planungsgrundlage geschaffen werden (Tab. 5). (Grundlagen: Sparpotenzial = 10 %, Messkosten = eingesparte Energiekosten, W\u00e4rmez\u00e4hler kostet 2000.\u2013 CHF, Strom- oder Wasserz\u00e4hler 500.\u2013 CHF, Unterhalt 3 % von Z\u00e4hlerkosten, Zinssatz 4 %, Lebensdauer Z\u00e4hler 15 Jahre, dazu pro Z\u00e4hler zwei Datenpunkte \u00e0 500.\u2013 CHF, Lebensdauer 10 Jahre, Unterhalt 5 %, pro Messstelle 1 h \u00e0 100.\u2013 CHF Arbeit pro Jahr).<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2020\/12\/2020-Energiemanagement-Umbruch_V16-2020-94.png\")
<\/div>\nTab. 5: Anhaltswerte f\u00fcr Grenzwerte, ab welchen sich eine Messung lohnt<\/span><\/p>\n
Tabelle 5 kann auch so gelesen werden: Unterhalb dieser Grenzwerte lohnt sich eine Messung zur Betriebsoptimierung normalerweise nicht. Nur wenn mit der Messung wesentliche weitere Vorteile erzielt werden, k\u00f6nnen diese Grenzwerte auch tiefer sein. In der Tabelle 5 nicht ber\u00fccksichtigt ist die Tatsache, dass eine Messung allein noch keine Energie spart. Nur wenn die Daten auch gewissenhaft ausgewertet und die Optimierungsm\u00f6glichkeiten definiert und umgesetzt werden, kann Energie gespart werden. Umgekehrt kann oft eine Anlage oder ein Geb\u00e4ude ohne Messungen nicht optimiert werden.<\/p>\n
Ein weiterer Nutzen von Energiemessungen kann dann realisiert werden, wenn die Energie (insbesondere Strom, aber auch Erdgas) am freien Markt eingekauft wird. Die genaue Kenntnis des Energiebedarfs und des Leistungsverlaufs kann genutzt werden, um die Energie g\u00fcnstiger einkaufen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
8.3.6 Messprinzipien<\/h3>\n
Struktur der Medienverteilung<\/h4>\n
Die Messungen der einzelnen Energie- resp. Medienbez\u00fcger erfordern eine entsprechende Verteilstruktur. Die Planung der Medienverteilung hat also auf das Messkonzept R\u00fccksicht zu nehmen. Das Messkonzept muss deshalb fr\u00fch genug erstellt werden. Es sollte pro Medium (W\u00e4rme-, K\u00e4lte-, Kaltwasser-, Warmwasser-, Luft-, Druckluftverteilung und weitere Medien) ein Prinzipschema der Medienverteilung inkl. Verbraucherstellen erstellt werden. In diesem Prinzipschema (\u00abgeografisch\u00bb oder besser synoptisch) m\u00fcssen die Messstellen deutlich sichtbar eingezeichnet und bezeichnet werden. Nur so kann ein \u00dcberblick \u00fcber die Messungen geschaffen werden, und es kann erkannt werden, wo die Verteilstruktur eines Mediums noch besser an die Anforderungen der Messungen angepasst werden muss.<\/p>\n
Eine klare Verteilstruktur erm\u00f6glicht es auch, sp\u00e4ter oder bei Bedarf tempor\u00e4re Messungen durchzuf\u00fchren. Oft ist es sinnvoll, f\u00fcr den Einbau von Messger\u00e4ten den erforderlichen Platz resp. ein Leerteil generell vorzusehen. Auch sollten wo sinnvoll Messstutzen vorgesehen werden (z. B. \u00abTwin-lock\u00bb). Dies kostet nicht viel, vereinfacht aber eine sp\u00e4tere, eventuell erforderliche mobile oder tempor\u00e4re Messung stark.<\/p>\n
Auswahl der zu messenden Gr\u00f6ssen<\/h4>\n
Es ist nur sinnvoll, Messdaten zu erfassen und Messungen einzurichten, welche auch wirklich ausgewertet werden. Die Gefahr, dass Datenfriedh\u00f6fe angelegt werden, wenn zu viel gemessen wird oder wenn zu viele Daten gesammelt werden, ist gross. Oft ist weniger mehr.<\/p>\n
Minimal sollten pro Geb\u00e4ude (beim Geb\u00e4udeeintritt) alle zugef\u00fchrten Medien (Strom, Nah- oder Fernw\u00e4rme, Gas, gelieferte lagerbare Energietr\u00e4ger wie Heiz\u00f6l oder Holz, etc.) gemessen werden. Sehr empfehlenswert ist es auch, im Geb\u00e4ude den W\u00e4rmeverbrauch f\u00fcr Heizung und Warmwasser separat zu messen und auch den Energiebedarf von grossen Einzelverbrauchern.<\/p>\n
Ablesung<\/h4>\n
Ab ca. 20 Messger\u00e4ten, die in einem Geb\u00e4ude oder Betrieb installiert sind, sollte eine automatisierte Messdatenerfassung installiert werden. Wo automatisiert abgelesen wird und die Daten gespeichert und mit einer Software ausgwertet werden, sind sinnvolle Ableseh\u00e4ufigkeiten f\u00fcr Energiedaten einmal die Stunde oder einmal pro 15 Minuten. Wenn k\u00fcrzere Ableseintervalle f\u00fcr besondere Untersuchungen erforderlich sind, sollte dies wenn m\u00f6glich nur tempor\u00e4r und \u00f6rtlich erfolgen. Es k\u00f6nnen dazu mobile Messger\u00e4te eingesetzt werden.<\/p>\n
Wo ausnahmsweise noch manuell abgelesen wird, ist eine Ablesung pro Monat sinnvoll, allenfalls eine Ablesung pro Woche. Wenn manuell abgelesen wird, muss erfahrungsgem\u00e4ss mit vielen Ablesefehlern gerechnet werden. Es sind sehr einfache Formulare und eine Schulung des Personals erforderlich.<\/p>\n
In jedem Fall m\u00fcssen die Qualit\u00e4t und Plausibilit\u00e4t der Messdaten regelm\u00e4ssig \u00fcberpr\u00fcft werden.<\/p>\n
8.3.7 Messdatenauswertung<\/h3>\n
Nur Messungen, welche auch ausgewertet werden, machen einen Sinn. Der Aufwand f\u00fcr die Auswertung darf nicht untersch\u00e4tzt werden.<\/p>\n
Neben statistischen Auswertungen und Summenbildung f\u00fcr die Verrechnung ist f\u00fcr das Energiemanagement eine grafische Auswertung mit Trendkurven am hilfreichsten. Die Darstellung des Verlaufes des Verbrauchs (auch Histogramm genannt oder Energiesignatur) zeigt sofort Abweichungen. Der Erfolg von Massnahmen kann einfach \u00fcberpr\u00fcft beziehungsweise Defekte k\u00f6nnen fr\u00fch erkannt werden.<\/p>\n
Die Messdatenauswertung kann auf der Managementebene des Geb\u00e4udeautomationssystems erfolgen. Noch besser ist die Anschaffung einer speziellen Energiemanagementsoftware (siehe Kapitel 10).<\/p>\n
Es gibt Firmen, welche die Auswertung von Messdaten mittels k\u00fcnstlicher Intelligenz anbieten. Mit speziellen Algorithmen werden die Daten ausgewertet, um bestimmte Muster, Strukturen oder Abweichungen zum bisherigen Verlauf oder zu einem Sollverlauf oder Sollzustand festzustellen. Auch kann so bei geeigneten Voraussetzungen ein automatisiertes Benchmarking erfolgen. Mit solchen Methoden k\u00f6nnen Fehler und unn\u00f6tige Verbr\u00e4uche schneller und automatisiert festgestellt werden.<\/p>\n
Heute machbar sind z. B. monatliche Energie-, Instandhaltungs- und St\u00f6rungsberichte, die automatisiert erstellt werden. Zus\u00e4tzlich k\u00f6nnen St\u00f6rungen und Instandhaltungsauftr\u00e4ge von Mitarbeitern oder Geb\u00e4udenutzern \u00fcber mobile Ger\u00e4te ins System eingegeben werden. Diese k\u00f6nnen zur Arbeitsplanung genutzt werden. Auch ein \u00abdigitaler St\u00f6rungskatalog\u00bb kann erstellt werden. Mit einer automatischen und sofortigen Erfassung von St\u00f6rungen bei Energieerzeugungsanlagen kann eine raschere Alarmierung und St\u00f6rungsbehebung erfolgen. Folgeanlagen, welche mit Energie versorgt werden, k\u00f6nnen geordnet heruntergefahren, automatisch auf andere Versorgungswege umgeschaltet oder \u00fcber Speicher weiter mit Energie versorgt werden. \u00abIntelligente\u00bb Systeme k\u00f6nnen hinterlegte Vorschl\u00e4ge zur St\u00f6rungsbehebung machen, wissen, wer gerade zust\u00e4ndig ist, oder k\u00f6nnen Anlagen mit h\u00e4ufigen St\u00f6rungen kennzeichnen.<\/p>\n
Auch diskutiert wird die automatische Anpassung des Energieverbrauchs (soweit beeinflussbar, z. B. Ladung von Elektrofahrzeugen, Betrieb von W\u00e4rmepumpen, um W\u00e4rme in einen Speicher oder direkt ins Geb\u00e4ude zu speichern) an das Angebot fluktuierender Erzeugung von regenerativer Energie. Wenn diese Energie selbst erzeugt wird, kommt ein optimiertes Speichermanagement (thermische Speicher und Batteriespeicher) f\u00fcr diese Energie hinzu. Solche Systeme k\u00f6nnen den Eigenverbrauch von selbst erzeugter Energie erh\u00f6hen, die Speicherung und die Einspeisung der Energie \u00abnetzdienlich\u00bb gestalten oder den Bezug von Energie ab Netz so regeln, dass g\u00fcnstige Tarife genutzt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die Messungen, wie im Beispiel Abb. 35 gezeigt, k\u00f6nnten dazu genutzt werden, die elektrischen Lasten so zu steuern, dass der erzeugte Solarstrom immer direkt selbst verbraucht werden kann. Als Energiespeicher dienen das Badwasser (welches in der Temperatur um 1,5 \u00b0C schwanken darf) und eingeschr\u00e4nkt der W\u00e4rmespeicher f\u00fcr das Warmwasser. Auch die Bodenheizung kann als weitere Speicherm\u00f6glichkeit genutzt werden. Damit kann der Betrieb der W\u00e4rmepumpe an das Stromangebot angepasst werden. Mit einem K\u00e4ltespeicher kann die K\u00e4ltemaschine im Sommer dem Stromangebot entsprechend betrieben werden. Mit diesen ohnehin vorhandenen thermischen Speichern k\u00f6nnte so auf einen Batteriespeicher verzichtet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
8.3.1 Grundlagen Messkonzepte F\u00fcr die Optimierung und den Betrieb von geb\u00e4udetechnischen Anlagen (und der Geb\u00e4ude selbst) muss bekannt sein, wie die Anlagen \u00ablaufen\u00bb. Es braucht Messdaten und damit ein Messkonzept, um planm\u00e4ssig und effizient Energieverbrauchsdaten und weitere energierelevante Messwerte erheben zu k\u00f6nnen. F\u00fcr ein Energiecontrolling und f\u00fcr jedes Energiemanagementsystem im Sinne ISO 50001 ist dies […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-3001","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-konzepte"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3001","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3001"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3001\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3271,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3001\/revisions\/3271"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3001"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3001"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enbau-online.ch\/energiemanagement\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3001"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}