Gebäudeautomation

Perspektiven der Gebäudeautomation (GA)


Klaus Jung; Foto: ZVEI

Düsseldorf: Redaktions-Gespräch mit Klaus Jung, Geschäftsführer des Fachverbands 7 im Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V., zu den Perspektiven der Gebäudeautomation (GA) und zum Nutzen der angestrebten Überführung der DIN EN 15232 in die EnEV 2012:

'markt intern': In welchen Bereichen kann die Gebäudeautomation (GA) in gewerblichen und öffentlichen Gebäuden ganz konkret einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der CO2-Bilanz leisten?

Jung: In grundsätzlich allen Gebäuden kann der Energieverbrauch der einzelnen Gebäudetechnik-Prozesse durch Gebäudeautomation optimiert werden. Eine aktuelle ZVEI Studie hat den Einfluss des Menschen auf den tatsächlichen Energieverbrauch mit wissenschaftlichen Methoden nachgewiesen. Das was die Fachwelt immer wusste, ist nun zur Gewissheit geworden, nämlich dass trotz moderner Heizungs-, Lüftungs- und Lichttechnik und einer guten Wärmedämmung, der Energieverbrauch von Gebäuden tatsächlich wesentlich höher ist, als es die offizielle Planungsnorm DIN V 18599 „ Energetische Bewertung von Gebäuden“ ausweist.

Der Grund ist offensichtlich, weil Menschen die in Gebäuden arbeiten und leben sich nicht immer energiebewusst verhalten. Menschen lassen mal das Licht an oder lassen, obwohl der Raum verlassen wurde, die Heizung an. Diese Beispiele könnte man beliebig fortführen. Das alles führt dazu, dass der Energieverbrauch unnötig steigt.

Mit der entsprechenden Sensorik und den entsprechend hinterlegten Nutzungsprofilen könnte die Gebäudeautomation diese Fehlnutzung erkennen, unterstützend eingreifen und damit die nicht benötigten Anwendungen abschalten oder Anlagenteile runterfahren. Unsere ZVEI Studie hat Potentiale von bis zu 40 % Einsparung je nach Automatisierungsklasse ausgemacht, wenn die Gebäudeautomation helfend eingreifen würde.

'markt intern': Warum finden diese Aspekte beim Thema Energieeffizienz insgesamt noch wenig Beachtung?

Jung: Zwar wissen Fachleute, dass zwischen dem Energiebedarf eines Gebäudes und dem tatsächlichen Energieverbrauch eine starke Spreizung auftreten kann, allerdings sind die EnEV-Regeln nun mal zementiert. Das gilt es zu verändern, im Sinne der realen Verhältnisse und den politischen Zielen.

Die EnEV blickt unter definierten Randbedingungen nur auf den Energiebedarf eines Gebäudes. Ich möchte das mal mit dem KFZ Norm-Verbrauchszyklus eines Autos vergleichen. Hier werden PKW in einem statischen Nutzungsmodus verglichen. Jeder Autofahrer weiß, dass die Herstellerangaben eher theoretische Werte sind, denn unser „Gasfuß“ hat einen erheblichen Einfluss auf den Benzinverbrauch. Genau diese Erkenntnis ist vielen Investoren beim Gebäude-Energieverbrauch so nicht bewusst.

Denn der Energiebedarf eines Gebäudes definiert sich nach EnEV über den theoretischen Energieverlust über die Gebäudehülle. Das heißt, die Heizungs- oder Lüftungstechnik wird nach diesem Bedarf ausgelegt. Das tatsächliche Nutzungsverhalten bleibt unberücksichtigt. In diesem Denken sind Architekten und Fachplaner praktisch seit 20 Jahren groß geworden.

'markt intern': Ist es zutreffend, dass sich die GA-Investitionen für die Umsetzung CO2-reduzierender Maßnahmen bei größeren Gebäuden tendenziell eher amortisieren als bei kleineren Immobilien? Wenn ja, warum ist das so?

Jung: Es sind schlicht die Skaleneffekte durch mehr Räume in größeren Gebäuden. Das Potential an energetischer Fehlnutzung ist mit mehr Menschen und mehr Anwendungen in größeren Gebäuden schlicht weg höher. Dazu kommt, dass es in öffentlichen Gebäuden keine Rückkopplung über die Energierechnung gibt und somit sich die gleiche Person in Zweckgebäuden nicht so energiebewusst verhält wie im privaten Umfeld.

'markt intern': Viele Investoren haben mit Blick auf die Energetik eines Gebäudes in erster Linie die Erstellungskosten im Fokus, spätere Betriebskosten werden nur bedingt berücksichtigt. Wie kann es gelingen, in Bestands- und Neubauten von vornherein die dringend notwendige ganzheitliche Betrachtung zu etablieren?

Jung: Die EnEV und auch die nachgelagert verpflichtende DIN V 18599 braucht einen Paradigmenwechsel, sprich das Nutzungsverhalten muss in den Regelwerken berücksichtigt werden. Die kommende DIN V 18599 wird zwar im nächsten Jahr einen eigenen Teil „Gebäudeautomation“ haben, aber schaut man sich diesen Normenteil genauer an, sieht man, dass viele durch die Gebäudeautomation beeinflussbare Parameter, noch unberücksichtigt bleiben.

Das ist Grund warum der ZVEI sich zu Wort meldet und ein Positionspapier entwickelt hat.
Wir halten die Festschreibung von Automatisierungsklassen analog der EN 15232 in der EnEV für zwingend notwendig, damit die Normung das politische Mandat für die Einbindung von Nutzungsprofilen und Betriebsführungsmechanismen in der DIN V 18599 erhält.

Wir stellen dabei nicht nur politische Forderungen auf sondern wir haben in Kooperation mit der Hochschule Biberach auch eine Konzeptidee entwickelt, wie man den Normungsaufbau verändern könnte, damit der Energieverbrauch in der Betriebsphase berücksichtigt werden kann.

'markt intern':
Viele Städte und Gemeinden sind hoch verschuldet, oftmals dürfen diese Kommunen aus haushaltsrechtlichen Gründen keine zusätzlichen Kredite aufnehmen. In Folge dieser Finanznot sind für öffentliche Gebäude größere –aber dafür einmalige - Investitionen in Effizienzmaßnahmen nicht immer darstellbar. Und zwar auch dann, wenn sich die Investitionen bereits nach einigen Jahren amortisieren. Wie ließe sich ein solcher Investitionsstau im öffentlichen Sektor auflösen?

Jung: Es gibt Hersteller wie beispielsweise Siemens BT oder Anlagenbauer wie IMTECH, die bereits heute in ihren Verträgen entsprechende Energieeinsparungen bei neuen Gebäudetechnikanlagen garantieren und über Einspar-Contracting oder Vorfinanzierungsmodelle in ein kalkuliertes Risiko gehen. Die Anlagenbauer können heute mit Simulationssoftware das energetische Gebäudeverhalten realistisch abschätzen und deshalb auch die Energieeinsparung im Rahmen von Finanzierungsmodellen garantieren. Das führt zu technologischen Mehrwerten einer Gebäudetechnikanlage, die ansonsten dem Sparzwang unterliegen würden. Insgesamt ist das Energieeinspar-Contracting ein interessantes Geschäftsmodell, das durch die EU Energieeffizienz- und Dienstleistungsrichtlinie eine weitere Stärkung erhält. Zukünftig erwarten wir, dass auch die Energieversorger und das Handwerk neue Dienstleistungs- und Finanzierungsmodelle anbieten werden.

'markt intern': Gelegentlich ist zu hören, daß sich für den Betreiber eines größeren Gebäudes der Einsatz eines sogenannten ´Energiemanagers´ finanziell auszahlen würde. Ist dies nicht etwas übertrieben? Worum genau soll sich dieser Energiemanager kümmern und wie soll sich dieser organisatorische und finanzielle Aufwand am Ende amortisieren?

Jung: Beim Auto wissen wir, dass ab und an die Motorelektronik und die Zündung gewartet werden muss, damit die Benzinverbrennung wieder optimal verläuft und so ist es auch bei Zweckgebäuden.

Ein Gebäude ist in Teilen wie ein Organismus. Gebäude haben unterschiedliche architektonische und klimatische Randbedingungen und deshalb sind Gebäude energetisch nicht eins zu eins miteinander zu vergleichen.

Unsere Studie, aber auch die Praxisbeispiele zeigen, dass Sensoren über die Jahre aus ihren Toleranzen laufen, beispielsweise verstaubt ein Präsenzmelder, ein CO2-Sensor meldet über die Zeit ungenau oder die vorher festgelegten Nutzungsprofile stimmen nicht mehr mit dem aktuellen Nutzungsverhalten des Mieters überein. Das Energie-Monitoring bringt wichtige Erkenntnis für das optimale Betreiben einer gebäudetechnischen Anlage.

Die Aufgabe des sogenannten „Energiemanager“ ist neben dem Monitoring die Datenanalyse einer Anlage. Diese Aufgabe kann auch durch den geschulten Hausmeister oder den Fachmann des Anlagenbauers ausgefüllt werden. Mit Verbrauchs-Monitoring und der regelmäßigen, messtechnischen Überprüfung in der Betriebsphase können Wartungs- oder Investitionsmaßnahmen abgeleitet werden.

Dieser Aufwand rechnet sich durch die Energieeinsparung sehr schnell, weil eine Anlage immer optimiert betrieben wird.

'markt intern': Gibt es konkrete Beispiele für den erfolgreichen Einsatz eines solchen ´Energiemanagers´?

Jung: Ich kenne das Beispiel des Infineon Campus in München. Hier wurden allein durch die Optimierung der Programmierung der KNX Anlage durch den Systemintegrator, nachhaltig 117.000 € pro Jahr bei den Energieverbrauchskosten eingespart.

Die KNX Assoziation hat im letzten Jahr Praxisbeispiele im Rahmen des KNX Award gesammelt und diese Beispiele bestätigen, dass durch Anlagenwartung oder Anpassung der Programmierung einer Anlage bis zu 20 % Energie eingespart werden kann. Das sind Belege dafür, dass die Anlagenbeobachtung das optimale Betriebsverhalten einer Anlage sicherstellt.

'markt intern': Inwiefern sind die derzeitigen Vorschriften der EnEV 2009 für eine umfassende CO2-Reduktion auf Basis der heutigen technischen Möglichkeiten ausreichend?

Jung: Die EnEV 2009 schreibt vereinfacht gesagt als Verbrauchswert 6 L Heizöl pro qm und Jahr fest. Das ist schon ein guter Wert. Angesichts dessen, das der Gebäudebestand im Mittel 25 L Heizöl pro qm und Jahr verbraucht, zeigt uns aber auch, dass die EnEV-Verschärfung für den Neubau zwar richtig ist, das aber energiepolitisch eine höhere Wirkung erzielt wird, wenn die Masse der Gebäude von 25 L auf bspw. 12 L Energieverbrauch gebracht werden. Trotzdem weiß die Politik, dass die Neubau-Standards die Produkt- und Marktentwicklung massiv beeinflussen und damit moderne Produkte auch in den Modernisierungsmarkt einziehen.

'markt intern': Warum spielt die GA in den heutigen gesetzlichen Regelungen praktisch keine Rolle?

Jung: Weil die politischen Rahmenbedingungen auch die technologischen Gegebenheiten berücksichtigen müssen. Bereits 1982 hat die erste Wärmeschutzverordnung Mindest-Dämmstandards festgelegt und über die Jahre wurden diese bei Neubauten verschärft. Im Jahre 2002 hat man mit der EnEV dann die Gebäudetechnik in den gesetzlichen Regelungen berücksichtigt. Dort hat die Politik erstmals akzeptiert, dass man nicht nur den Wärmeverlust über die Gebäudehülle betrachten sollte, sondern auch die effiziente Energiebereitstellung von Heizungsanlagen. Heute haben wir hocheffizienten HLK-Systeme und gut gedämmte Gebäude. Nun ist die Zeit reif, die letzte Stellschraube in der EnEV zu berücksichtigen, denn wir haben mit der Gebäudeautomation mittlerweile eine weitere etablierte Technologie um die Energieverschwendung durch falsches Nutzungsverhalten kompensieren zu können. Das war in Zeiten der ersten Wärmeschutzverordnung so nicht möglich.

'markt intern': Was wäre in legislativer Hinsicht zu tun, um dem Gesetzgeber bei der Erschließung bisher nicht genutzter Energieeinsparpotentiale einzubinden?

Jung: Der Gesetzgeber kann nur im Neubaubereich regulatorisch eingreifen, was er mit der EnEV-Verschärfung auch tut. Im Bestandsmarkt geht dies, von wenigen Ausnahmen abgesehen, nur über Anreizsysteme. Die KFW weiß, dass mit jedem Fördereuro, 8 zusätzliche Euro investiert werden. Deshalb fordert der ZVEI auch die energetische Modernisierung über eine gesonderte Abschreibung bei der Einkommenssteuer zu fördern. Der Staat würde zwar erst mal in Vorleistung für die Erreichung seiner Ziele gehen, weil aber zusätzliches privates Geld in den Kreislauf kommt, würde durch die Stärkung der Binnenkonjunktur zusätzliche Mehrwert- und Unternehmenssteuereinnahmen generiert und damit ganzheitlich mehr eingenommen als man kurzfristig an Steuerausfällen hat. Zu diesem Thema ist der ZVEI in regelmäßigem Kontakt mit der deutschen Politik.

'markt intern':
Die Einteilung in Gebäudeklassen ist bereits der DIN EN 15232 normiert. Warum soll dies jetzt in der EnEV 2012 nochmals geregelt werden? Hat Deutschland etwa noch zu wenige Paragraphen, die von Planern und Bauherren zu beachten sind ?

Jung: Die angesprochene EN beschreibt die Automatisierungsklassen in Gebäuden und ist damit ein Planungswerkzeug, das aber nicht verpflichtend anzuwenden ist. Nur die EnEV hat in Deutschland die regulatorische Kraft, bestimmte Normen hinsichtlich der Umsetzung zu fordern. Deshalb wäre dies kein unnötiger sondern ein zwingend notwendiger Paragraph. Die EnEV schreibt bereits seit dem Jahr 2002 ein energetisches Mindestniveau für die Gebäudehülle und die Heizungsanlage vor, warum sollte angesichts der enormen Einsparpotentiale der Gebäudeautomation die Umsetzung der EN 15232 (Automatisierungsklassen von Gebäuden) nicht ebenfalls festgeschrieben werden ?

Eine Umsetzungspflicht würde den Markt für die Gebäudeautomation im Sinne der politischen Ziele positiv beeinflussen. Durch intelligente Rahmenbedingungen werden aber auch neue Produktentwicklungen angestoßen, die dann prädestiniert für den Export sind, was sich letztlich auch stärkend für die Staatseinnahmen auswirken würde.

'markt intern': Welchen konkreten Nutzen hätte der Bauherr, wenn die DIN EN 15232 in die EnEV 2012 überführt wird?

Jung: Sowohl für den Bauherrn als auch für den Planer würde das Energieeinsparpotential der Gebäudeautomation im Vergleich zu den anderen Gewerken sichtbar. Nun hätte der Bauherr bzw. der Planer die Möglichkeit zu entscheiden, welche Technologie er im Hinblick auf die Investitionshöhe einsetzt, sprich die Gebäudeautomation hätte nun eine faire Marktchance im Vergleich zu den HLK-Systemen und Dämmmaßnahmen.

'markt intern': Worauf müßten sich Planer und Architekten in diesem Zusammenhang einstellen?

Jung: Für die Planer würde sich in der Praxis nicht viel ändern. Denn die DIN V 18599 hat in der Papierversion rund 900 Seiten, d.h. der Planer nutzt heute die offizielle, zertifizierte Planungssoftware.

Bei dieser offiziellen Planungssoftware gibt er die geometrischen und bauphysikalischen Daten für die Gebäudehülle in die Parameterliste der Software ein, das gleiche macht er für die Parameter der Heizungs- oder Lüftungsanlagen.

Neu wäre in Zukunft, dass der Planer die Möglichkeit hat, in seinem Software-Eingabefeld zwischen Automatisierungsklasse A, B, C oder D auszuwählen. Der Architekt könnte nun die Parameter von Gebäudehülle, Anlagentechnik und Gebäudeautomation untereinander variieren.

Damit könnte er seine Gebäudeplanung auch im Hinblick auf die Betriebsphase optimieren, weil er nun mit den Automatisierungsklassen auch die dynamische Komponente eines Gebäudes abbilden kann.

Wir wissen aus der Praxis, dass die Gebäudeautomation im Vergleich „Energieeinsparung zu Investition“ sehr wettbewerbsfähig ist.

Das Gespräch führte Oliver Blumberg, Chefredakteur des Informationsbriefes 'markt intern'-Elektro-Installation.

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