Die neue Norm EN15232(2012)

Auswirkungen der Gebäudeautomation auf die Gebäudeeffizienz

Die vorliegende Neufassung der Norm EN15232 (2012) stellt eine Überarbeitung und Erweiterung der bestehenden EN15232 von 2007 dar.

Recht

Sie bietet eine Methode zur Abschätzung der Energieeffizienz in neuen und bestehenden Gebäuden und kann genutzt werden, um die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in die Erneuerung von Gebäudeautomationssystemen zu bewerten.

Die EN15232 beschreibt zwei Möglichkeiten, um die Energieeffizienz abzuschätzen:

  • eine faktorbasierte Berechnung, die hier genauer erklärt wird, und
  • ein detailliertes Berechnungsverfahren, für das eine genaue Kenntnis der eingeplanten Automationsfunktionen nötig ist.

Viele bestehende und neue Gebäude müssen auf ihren Energieverbrauch hin bewertet werden, deshalb besteht ein starker Bedarf nach einem schnellen und zuverlässigen Werkzeug, das nicht nur von Experten einfach angewendet werden kann.

Die jetzt vorliegende Neufassung der europäischen Norm EN15232 (2012) bietet ein gutes Beispiel für einen faktorbasierten Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen von BACS- und TBM-Verbesserungen auf den Energieverbrauch eines Gebäudes.

Die EN15232 ist nur eine der spezifischen Normen im Rahmen der EPBD. Ca. 40 andere Normen betreffen Berechnungen für die verschiedenen Energieverbräuche, die EN15232 berechnet speziell den Einfluss der Gebäudeautomation und des Gebäudemanagements für thermische und elektrische Installationen.

Die folgende Abbildung zeigt die Zusammenhänge:

Abb. 1: Hintergrund, Status und Zukunft der CEN-Normen für die Unterstützung der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD). © Quelle: Cense publication
Abb. 1: Hintergrund, Status und Zukunft der CEN-Normen für die Unterstützung der Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (EPBD).

Die Ergebnisse der Anwendung von EN15232 bieten dem Eigentümer, Architekten oder Berater Informationen über zukünftige Verbesserungspotenziale für bestehende Gebäude und die entsprechende Reduzierung des Energieverbrauchs nach Umstieg auf eine optimierte Gebäudemanagementstruktur. Die Norm gibt vier Effizienzklassen für Gebäude und Wohnhäuser an: Klasse C ist die Referenzklasse.

Die nachfolgende Abbildung 3 zeigt alle Funktionen der Gebäudeautomation und deren Zuordnung zu einer der 4 Effizienzklassen. Alle grau gerasterten Bereiche verbinden eine Funktion mit der zugehörigen Klasse.

Abb. 3: Liste der Funktionen und Zuordnung zu BACS-Effizienzklassen. Die Effizienzklasse C ist als die „Mindestanforderung“ für BACS- und TBM-Funktionen definiert (Auszug aus Tabelle 3 der EN15232). © Quelle: Auszug aus EN15232 (2011-06),englische Fassung
Abb. 3: Liste der Funktionen und Zuordnung zu BACS-Effizienzklassen. Die Effizienzklasse C ist als die „Mindestanforderung“ für BACS- und TBM-Funktionen definiert (Auszug aus Tabelle 3 der EN15232).

Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich wird, verlangt die Klasse C bereits eine Regelung einzelner Räume. DurchKommuikation der Regler untereinander erreicht man die Klasse B, durch den Einsatz einer Bedarfsregelung (z.B. dem Einzelraumregler CentraLine SERVAL) ist die Klasse A erreichbar. Für nicht vorhandene Einrichtungen (wenn z.B. keine Lüftungsanlage installiert ist), müssen auch keine Bewertungen eingerechnet werden. das gleiche gilt für Einrichtungen, die im Zusammenhang weniger wichtig sind, Hier kann der Planer nach eigenem Ermessen entscheiden.

Bei der Anwendung der EN 15232 auf Sanierungsprojekte mit bekanntem Energieverbrauch können dadurch die Einsparungen bei geplanten Investitionen leicht überschlagen werden:

Wenn ein Gebäudeeigner beispielsweise ein Bürogebäude von Effizienzklasse C auf Effizienzklasse A bringen lässt, beträgt die mit der Norm geschätzte Wärmeenergiereduzierung 30 % (Faktor 0,7), und die Stromverbrauchsreduzierung beträgt 13 % (Faktor 0,87).

Bei Heizkosten pro Saison von 10.000 Euro beträgt die Einsparung somit rund 3.000 Euro/a, bei Stromkosten (inkl. Kühlung) von 25.000 Euro beträgt die Einsparung etwa 3.250 Euro/a.

Aber was bedeutet das für die Aktualisierung des BAC-Systems? Was muss der Installateur verbessern? Die zu ergänzenden Funktionen lassen sich aus der Abbildung 3 entnehmen:

  • Raumautomation (Heizung/Kühlung): Ersetzen von Thermostatventilen durch eine kommunizierende Einzelraumregelung, die ihren Bedarf an die Energieerzeuger weitergibt, zum Beispiel CentraLine Serval in Verbindung mit CentraLine Lion oder Tiger.
  • Anlagenautomation (Erzeugung und Verteilung von Heiz und Kühlenergie): Der Energiebedarf der Verbraucher (Heizkreise) muss den Erzeugern (Kessel, Kühlanlagen) mitgeteilt werden. Implementierung von optimierter Start/Stopp-Funktionen, Einsatz von Pumpen mit variabler Drehzahl und Steuerung der Energieerzeugersequenz nach Wirkungsgrad.
  • Klimaanlage: Stichworte hier sind lastabhängige Regelung, Außentemperaturkompensation, Enthalpieregelung und Feuchteregelung.
  • Beleuchtung: Hier ist Augenmerk zu legen auf eine automatische Anwesenheitserkennung und eine automatische Beleuchtungsregelung.
  • Verbesserungen am TBM: Erkennung von Fehlern im BACS, Überwachung des Energieverbrauchs und der Innenbedingungen.

Alle Funktionen sind über die Centraline Engineering Software COACH verfügbar und per download im Regler vorhanden, sodass die Effizienzklasse A erreicht werden kann.

Bei vielen Renovierungen muss möglicherweise das vorhandene Gebäudeautomationssystem durch ein neues System ersetzt werden, das die oben beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitstellt. Für neue Gebäude sollte immer ein erweiterbares Gebäudeautomationssystem vorgesehen werden, so dass zukünftige Ergänzungen einfacher hinzugefügt werden können. Angesichts der gesamten Effizienzfaktoren bestehen maßgebliche Potenziale zur Energieeinsparung.

In Büros – wie in den obigen Beispielen gezeigt – beträgt die maximale Einsparung 30% durch die Reduzierung thermischer Energie. In anderen Situationen, wo die Klimatisierung eine größere Rolle spielt (beispielsweise in Hörsälen oder Supermärkten), sind die Einsparungen noch höher (bis zu 50 %), weil hier mit einer angepassten Luftqualitätsregelung der optimale Lastzustand exakt eingehalten werden kann.

Zusammenfassung

Die Anwendung von EN15232 gestattet eine Abschätzung der durch BACS und TBM erzielbaren Energieeffizienz. Die vereinfachte Methode ersetzt keine präzisen Berechnungen, bietet aber einen guten Überblick, was von einer Aktualisierung des Regelungssystems zu erwarten ist; sie ermöglicht dem Benutzer und dem Gebäudeeigentümer, den vorliegenden Grad der Regelungseffizienz zu bewerten. Anhand der Effizienzfaktoren kann die Rentabilität berechnet werden, die ein Gebäudeeigentümer bei Investitionen in BACS-Aktualisierungen erwarten kann.

Die Vereinfachung deckt jedoch nicht alle Aspekte der Gebäudenutzung ab. Allgemeinere Eingabeparameter – wie beispielsweise frei wählbare Belegungszeiten, Raumflächen und der Prozentsatz der funktionalen Abdeckung in Bezug auf die Anzahl der Räume – wären wünschenswert.

Moderne Gebäudeautomationssysteme enthalten alle Funktionen, die für die Erzielung einer Klasse-A-Bewertung für das Gebäude erforderlich sind. Die Tabellen zeigen die enormen Potenziale der Sanierung und Aktualisierung von Systemen in bestehenden Gebäuden und die Vorteile in neuen Gebäuden.

CentraLine und seine Partner in ganz Europa werben für die Vorteile anspruchsvoller Regelungsfunktionen. Viele Projekte haben höhere Energieeinsparungen erzielt als mit EN15232 berechnet wurde, weil sicher auch die Bedienung einer Anlage z.B. durch grafische Leitzentralen transparenter und einfacher geworden ist.

Autor: Hannes Lütz, Product Manager, CentraLine c/o Honeywell GmbH