Energieeffiziente Gebäudeautomatisation

Die Gebäudeautomation bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten, ein Gebäude intelligent zu steuern. Allerdings werden hierfür zahlreiche Sensoren und Steuergeräte benötigt, welche viel Energie erfordern. Um den Energieeinsatz zu reduzieren, können verschiedene Ansätze verfolgt werden. Zunächst sollte geklärt werden, welche Bereiche die Gebäudeautomation umfassen soll und ob die bisherige Struktur herstellerunabhängig erweitert oder angepasst werden kann. Können die Module unabhängig vom herstellenden Unternehmen gewählt werden, so kann bereits bei der Auswahl der Module auf die Energieeffizienz geachtet werden. Besteht eine Abhängigkeit zu einer Herstellerfirma, da dieser beispielsweise das einzige Anbieterunternehmen der Technologie ist, so ist zu prüfen, ob das System zumindest so erweitert werden kann, dass die damit verbundenen Module herstellerunabhängig ausgewählt werden können.

Ein anderer Ansatz besteht darin, die Gebäudeautomation so zu steuern, dass nur die Module mit Energie versorgt werden, welche auch aktiv benötigt werden. Im einfachsten Fall geschieht dies über eine Zeitschaltuhr. Ein ressourceneffizienter Ansatz kann allerdings auch beinhalten, dass die Sensoren hierarchisch angeordnet werden. So kann eine Lichtschranke am Eingang das Signal geben, um die Stromversorgung der Beleuchtungsanlagen zu starten. Hierdurch kann erreicht werden, dass nur der Anteil der Module tatsächlich mit Strom versorgt wird, der akut genutzt wird. Im Idealfall wird eine Kombination von beiden Ansätzen gewählt – also ein Gebäudemanagementsystem aus herstellerunabhängigen Modulen, welche nur mit Strom versorgt werden, wenn diese genutzt werden. Dieses intelligente System ermöglicht es, eine erhebliche Menge an elektrischer und thermischer Energie einzusparen, und trägt so zu einer Schonung der Umwelt bei.


Literatur:

Dehli, M. (2020): Energieeffizienz in Industrie, Dienstleistung und Gewerbe – Energietechnische Optimierungskonzepte für Unternehmen, Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, ISBN 978-3-658-23204-7.

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Einschätzung für die Anwendenden

  • Materialeinsparung
    gering
  • Energieeinsparung
    hoch
  • THG-Einsparung
    hoch
  • Investitionskosten
    mittel
  • Umsetzungsaufwand
    mittel

Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.

Entwicklungsstadium

  • Labor
  • Technikum / Demonstrator
  • Industrielle Praxis

Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.

Beispiele aus der Forschung und Entwicklung

ERANET-MANUNET MANUbuilding Energieeffiziente Gebäude für industrielle Umgebungen


  • Optimierung der Energienutzung durch die gemeinsame Betrachtung des Produktionsprozesses und der Fabrik selbst
  • Integration von Daten aus verschiedenen Systemen wie z. B. aus Gebäudeautomationssystemen oder Produktions-Management-Systemen
  • Ermittlung des Energieverbrauchs der Fabrik durch die vernetzten Bauteile und Ermöglichung, ineffizient arbeitende Komponenten zu detektieren und deren Energieverbrauch zu optimieren
  • Integration der Verbesserungsentscheidungen in den Produktionsplan und die Gebäudeautomation
  • Ermöglichung von Energieeinsparungen zwischen 20 % – 60 %

Zur kompletten Projektbeschreibung

EnOB: KINERGY – Ganzheitliche intelligente Heizungsanlagenüberwachung und Optimierung durch künstliche Intelligenz

  • Viele Heizungssysteme sind bezogen auf den Ressourceneinsatz ineffizient und Sensordaten werden häufig falsch interpretiert
  • Entwicklung eines Entscheidungsunterstützungssystems zur Interpretation von Sensordaten und zur Generierung von Lösungsvorschlägen
  • Entscheidungsunterstützungssystem ist herstellerunabhängig
  • Handwerker können die Umstellung auf einen energieeffizienten Betrieb der Anlage zielgerichtet durchführen
  • Testanlagen konnten so bisher etwa 15 % Energie einsparen

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