extra 2013 by AZ Fachverlage AG

2013

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Energie • Automation • Gebäudetechnik

Herausforderungen für die Schweiz

Mit Holzvergasung Kohle machen

Interview Minergie-Geschäftsführung

Oberflächen-Geothermie

Thesen zur Energiewende

Gefahrenschutz bei PV-Anlagen

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Editorial

ersorgungssicherheit, Umweltverträglichkeit, Wirtschaftlichkeit – an diesen drei Eckpunkten hat sich die Energiepolitik des Bundesrates zu orientieren. Ziel ist es, den Verbrauch an Energie zu senken und gleichzeitig den Anteil an fossiler Energie zu verringern. Dabei soll auch die Abhängigkeit von Importen von Erdöl und Treibstoffen reduziert und diese möglichst weitgehend durch einheimische, saubere, erneuerbare Energien ersetzt werden. Die Energiestrategie 2050 des Bundesrates mit dem schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie ist als Chance zur Erneuerung und zum Umbau der Energie-Infrastruktur der Schweiz zu nutzen. Sie ist ein klares Signal an Wirtschaft, Bevölkerung, potenzielle Investoren und an die Energieversorger, sich tatkräftig an diesem Umbau zu beteiligen. Und die Entwicklung in den letzten Monaten stimmt zuversichtlich. Ein Umdenken wird sichtbar. Viele Unternehmen und ebenso viele Private engagieren sich mit eigenen Projekten zur Steigerung der Energieeffizienz oder zum Zubau von erneuerbaren Energiequellen – und es werden immer mehr. Ich bin deshalb überzeugt, dass dieser energiepolitische Umbau möglich ist. Packen wir die Aufgabe positiv an. Organisieren wir den Umbau sorgfältig und im Bewusstsein, dass der Prozess Jahre dauert. Sorgen wir für die entsprechende Aus- und Weiterbildung unserer Fachleute. Deshalb lanciert EnergieSchweiz eine eigentliche Bildungs-Initiative. Deshalb haben Bundesrat und Parlament die Mittel für die Energieforschung erhöht. Nutzen wir die nächsten 25 bis 30 Jahre in dieser Richtung sinnvoll. Dann können wir uns als Hightechland und im Bewusstsein der weltweiten Nachfrage in einem Umfeld der Ressourcenverknappung, der nachhaltigen Energieproduktion und der effizienten Energienutzung international gut positionieren. Die Internationale Energieagentur (IEA) bezeichnet denn auch zu Recht alle Anstrengungen für mehr Effizienz als die wichtigste Option, um Versorgungssicherheit, wirtschaftliches Wachstum und den schonenden Umgang mit der Umwelt zu gewährleisten. Sie weist im World Energy Outlook auf die weltweit grossen, ungenutzten Potenziale hin, gerade im Gebäudebereich.

Auch in der Schweiz steckt im Gebäudebereich ein grosses Einsparpotenzial. Der Gebäudepark ist für rund 40 % des Energiebedarfs der Schweiz verantwortlich – Wärme, Kälte, Apparate, Beleuchtung tragen dazu bei. Zum Glück ist energieeffizientes Bauen heute keine Randerscheinung mehr – PlusEnergie-Häuser sind bereits eine Realität. Zum Glück stehen neue, smarte Technologien zur Verfügung, um den Energieverbrauch zu reduzieren. Mit dem – äusserst erfolgreichen – Gebäudeprogramm unterstützen Bund und Kantone energetische Sanierungen und erneuerbare Energien. Die Renovationsrate wollen wir nochmals mit finanziellen Doris Leuthard, Bundesrätin. Anreizen steigern. Mit strengeren (Bild: Flückiger Kusano) Standards für Neu- und Altbauten, mit energetischen Bauvorschriften der Kantone, mit dem Gebäudeausweis, mit höheren CO2Emissionsvorschriften für neue Personenwagen, mit Effizienz- und Zielvereinbarungen für Unternehmen und mit Vorschriften für den Energieverbrauch von Elektrogeräten und bei der Beleuchtung legt der Bundesrat griffige Massnahmen zur Zielerreichung vor. Die Zukunft hat jeder Einzelne selber in der Hand. Sich zu informieren, den Zustand der Gebäude zu kennen, den Verbrauch beim Heizen, Duschen oder Surfen im Internet – das sind Aufgaben und Chancen von Wirtschaft und Gesellschaft. Von einer langfristigen und nachhaltigen Energiepolitik profitieren wir alle; die Regionen mit einer vermehrt dezentralen Energieversorgung, der Forschungsplatz Schweiz mit neuen Kompetenzen, der Werkplatz Schweiz mit neuen Arbeitsplätzen in zukunftsträchtigen Branchen. Der Weg ist nicht einfach, doch er ist möglich, er wird von der Branche bereits heute vorgezeichnet und er lohnt sich. Doris Leuthard, Bundesrätin

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

4 Energie-Ausblick IEA

20 Automatisierung und Energieversorgung bei Öl- und Gasförderung

Die globale Energiewirtschaft verändert sich mit weitreichenden Konsequenzen für Energiemärkte und -handel. Sie verändert sich infolge der wiedererstarkten Öl- und Gasförderung in den USA, der Ausstiegsszenarien einiger Länder aus der Kernenergie und des rasanten Wachstums von Wind- und Solaranlagen. Der aktuelle Energieausblick der Internationalen Energieagentur beschreibt die neusten globalen Energieszenarien. (Bild: Siemens Presse)

Öl und Gas machen mehr als die Hälfte des weltweiten Primärenergieverbrauchs aus. Faktoren wie Umweltverschmutzung, globale Erwärmung und Ölpreisschwankungen mit ihren vielseitigen Auswirkungen auf Mensch und Wirtschaft sorgen jedoch dafür, dass die Öl- und Gasindustrie und ihr Wirken häufig mit gemischten Gefühlen betrachtet werden. Im Zuge der Ölkrise in den 1970er-Jahren wurden als Folge einer zunehmenden Ölknappheit neue Felder in immer anspruchsvolleren Umgebungen erschlossen und neue Technologien für die Automatisierung, Energieversorgung, Analyse- und Telekommunikationssysteme entwickelt. Laut Einschätzungen der Internationalen Energieagentur IEA werden Öl und Gas auch in absehbarer Zukunft eine wichtige Rolle bei der Deckung des weltweiten Energiebedarfs spielen. Die Sicherheit einer zuverlässigen Versorgung hängt dabei von der eingesetzten Technik ab. (Bild: www.erdgas.ch)

Themen 4 Energie-Ausblick IEA: Eine neue globale Energielandschaft entsteht 10 Schweizer Energiepolitik: vor grossen Herausforderungen

68 Solaranlage auf Blechdach: Befestigungstechnik

13 Die Stromspeicherung vorantreiben

72 Rollator der Zukunft: Diese Gehhilfe ist auch ein intelligenter Gehilfe

18 Minergie: Einst belächelt, heute auf Augenhöhe mit Regierungen

76 Energieeffizienz in Verkaufsläden: Intelligente Regelungstechnik

20 Erdöl und Erdgas: Geliebte und gehasste Energieträger

79 OptiControl: Wirksamkeit innovativer Regelstrategien

26 Thesen zur Verwirklichung der Energiewende

83 «Gebäudeautomation war uns wichtig»

33 PSI-Forschung: Die Energiestrategie des Bundes vor Augen

90 Systemintegrator – auch fürs Aussergewöhnliche

36 Energiewende konkret: «Hybridwerk»

92 BACnet: Labor-Raumautomation

40 Neue Treibstoffe aus CO2

94 Lean-Philosophie: Produktion & Automation mit japanischer Note

42 Keine Wasserknappheit trotz Gletscherschmelze 44 Holzvergasungs-WKK-Anlagen im Aufwind 48 Oberflächen-Geothermie: Sicherheit und Qualität 52 Geothermie: In Städten gehts tiefer 56 Solarbatterie für EFH 60 Gefahrenschutz bei PhotovoltaikAnlagen

66 Sicherer Strom vom Dach

86 Familienhotel mit Gebäudeautomation

106 Die Energiewende soll auch im Bahnwagen stattfinden 112 ErP-Richtlinie fordert hohe Wirkungsgrade 116 Die «All-in-one»-Revolution in der Ladenklimatisierung 120 DALI Professional: Ein Stück Baugeschichte zeitgemäss beleuchtet 122 Energiesparende Leuchtmittel im VW-Werk 124 Ein leuchtendes Vorbild 126 LED-Beleuchtung im Industriebetrieb 130 Gifas-Leuchten: die perfekte Wahl 132 8 W LED-Leistung ersetzen 50 W Halogenleistung 134 Musiksystem für hohe Ansprüche

96 Automation Server: Sicherheit inklusive

136 Musik im ganzen Restaurant

98 Präsenzmelder: Er sieht alles, keiner sieht ihn

138 Kochen mit Induktion: ist das die Zukunft?

99 Einfacher mit Gebäudeautomation

144 Im Haushalt lässt sich echt sparen

100 Energieeffizienz dank Sonnenschutz 102 Strom aus Abfall 104 250 Jahre Pestalozzi + Co AG

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

146 ABB Technikerschule: Neuer Bildungsgang Gebäudeautomatik HF 148 Produkthinweise 152 Stellenmarkt 160 Impressum/Inserentenverzeichnis

Energie | Automation | Gebäudetechnik

mobile kälte mieten 36 Energiewende konkret

33 Energiezukunft-Optionen

Die Regio Energie Solothurn (im Bild Direktor Felix Strässle) macht vorwärts bei der Energiewende. Konkret auf der Zuchwiler Aarmatt: hier wird eine für die Schweiz bisher einzigartige Energieanlage realisiert. Damit macht das Stadtwerk innovative Schritte in Richtung Energiewende. Ein «Hybridwerk» soll die verschiedenen Energieträger und die dazugehörigen Strom-, Erdgas- und Fernwärmenetze zu einem konvergenten System machen.

Diverse Schweizer Forschungsinstitute arbeiten an neuen Technologien zur Umsetzung der Energiestrategie. Beispielsweise ein Projekt am PSI soll die Produktion von Methan aus Holz effizienter und damit massentauglicher machen. Oder ein Verfahren der Empa, das entstehendes CO2 in künstlichen Treibstoff umwandelt. Und die Eawag, die Gletscherschwund und Wasserknappheit im Zusammenhang mit der Energieversorgung untersuchte. (Seiten 33, 40, 42, Bild: Empa).

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Herausforderungen für die Schweiz

Mit Holzvergasung Kohle machen

Interview Minergie-Geschäftsführung

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Energie-Ausblick 2012 der internationalen Energieagentur IEA

Die Weltkarte der Energiewirtschaft verändert sich, was möglicherweise weitreichende Konsequenzen für Energiemärkte und Energiehandel hat. Sie verändert sich infolge der wiedererstarkten Öl- und Gasförderung in den Vereinigten Staaten, und sie könnte sich aufgrund der Ausstiegsszenarien einer Reihe von Ländern aus der Kernenergie, des weiterhin raschen Wachstums der Nutzung von Wind- und Solartechnologien sowie der weltweiten Expansion der unkonventionellen Gasförderung weiter verändern. Der Artikel fasst Erkenntnisse aus dem aktuellen Energie-Ausblick zusammen und beschreibt, welche Auswirkungen diese neuen Entwicklungen auf die globalen Energie- und Klimatrends in den kommenden Jahrzehnten haben könnten. ei Berücksichtigung aller neuen Entwicklungen und Politikmassnahmen sieht es noch immer nicht so aus, als gelänge es, das globale Energiesystem auf einen nachhaltigeren Pfad zu lenken. Im Szenario der neuen energiepolitischen Rahmenbedingungen – dem Hauptszenario – steigt der globale

Energieverbrauch im Zeitraum bis 2035 um mehr als ein Drittel, wobei 60 % der Zunahme auf China, Indien und den Nahen Osten entfallen. In den OECD-Ländern nimmt der Energieverbrauch kaum zu, allerdings ist dort ein deutlicher Trend weg von Erdöl und Kohle (sowie in einigen Ländern von der Kernener-

Öl- und Gasimporte steigen in den meisten Wirtschaftsregionen – die USA wird vom Importeur zum Exporteur.

Grosses Energiesparpotenzial in allen Sektoren – am meisten in Gebäuden.

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gie) hin zu Erdgas und erneuerbaren Energien zu beobachten. Trotz der Expansion CO2-armer Energiequellen bleiben fossile Brennstoffe im weltweiten Energiemix vorherrschend, gefördert durch Subventionen, die sich 2011 auf 523 Mrd. $ beliefen, was einem Anstieg um 30 % im Vergleich zu 2010 und einem Sechsfachen der Subventionen für erneuerbare Energien entspricht. Die Kosten der Subventionen für fossile Brennstoffe haben sich infolge gestiegener Ölpreise erhöht. Diese bleiben nach wie vor im Nahen Osten und in Nordafrika am weitesten verbreitet, wo die Dynamik zu ihrer Reform offenbar zum Erliegen gekommen ist. Die Emissionen im Szenario der neuen energiepolitischen Rahmenbedingungen entsprechen einer langfristigen mittleren globalen Erwärmung um 3,6 °C. Der jüngste Aufschwung der US-amerikanischen Öl- und Gasförderung, der durch Upstream-Technologien begünstigt wird, durch die Light-Tight-Oil- und Schiefergas-Vorkommen erschlossen werden können, gibt der Konjunktur Auftrieb – niedrigere Öl- und Gaspreise verschaffen der Wirtschaft einen Wettbewerbsvorteil – und verändert nach und nach die Rolle Nordamerikas im weltweiten §

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energiehandel. Ab ungefähr 2020 werden die Vereinigten Staaten voraussichtlich zum weltweit grössten Ölproduzenten (und überholen damit Saudi-Arabien bis Mitte der 2020er-Jahre), während zugleich neue Massnahmen zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs pro Fahrzeug im Verkehrssektor Wirkung zu zeigen beginnen. Dies hat zur Folge,

mit zunehmenden Verflechtungen in anderen Bereichen rechnen. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist die Verringerung des Kohleverbrauchs in den Vereinigten Staaten, die auf das Angebot an billigem Erdgas zurückzuführen ist und dafür sorgt, dass mehr Kohle nach Europa exportiert werden kann (wo diese Kohle wiederum teureres Erdgas

Fatih Birol, Chefökonom der IEA präsentierte in Bern den neuesten Energieausblick: «Wir sollten handeln und nicht über ein paar Berechnungen von Terrawattstunden weiter diskutieren.»

dass die US-amerikanischen Ölimporte drastisch sinken, wodurch Nordamerika um das Jahr 2030 zu einem Nettoölexporteur wird. Dadurch beschleunigt sich der Prozess der Umorientierung des internationalen Ölhandels in Richtung Asien, sodass die Frage der Sicherheit der strategischen Handelswege vom Nahen Osten nach Asien in den Vordergrund rückt. Die Vereinigten Staaten, die derzeit rund 20 % ihres gesamten Energiebedarfs durch Importe decken, werden netto fast zum Selbstversorger – ein umgekehrter Trend im Vergleich zur Entwicklung in den meisten anderen energieimportierenden Ländern. Kein Land ist eine «Energieinsel», und die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Energieträgern, Märkten und Preisen intensivieren sich. Die meisten Ölverbraucher sind die Effekte weltweiter Preisschwankungen gewohnt, die Verbraucher können allerdings

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

verdrängt). Während der Tiefstpreisphase im Jahr 2012 wurde Erdgas in den Vereinigten Staaten zu etwa einem Fünftel der Niveaus der Einfuhrpreise in Europa und einem Achtel des Niveaus in Japan gehandelt. In der kommenden Zeit dürften sich die Preisbeziehungen zwischen den regionalen Gasmärkten verstärken, da der Handel mit Flüssigerdgas flexibler wird und die Vertragsbedingungen sich entwickeln, was bedeutet, dass Veränderungen in einem Teil der Welt rascher in anderen Teilen der Welt zu spüren sein werden. Innerhalb einzelner Länder und Regionen lassen wettbewerbsoffene Strommärkte stärkere Verknüpfungen zwischen den Kohle- und Gasmärkten entstehen, während sich diese Märkte zugleich an die wachsende Bedeutung der erneuerbaren Energien sowie – in einigen Ländern – an die verringerte Nutzung der Kernenergie anpassen müssen. Politiker, die

gleichzeitig Fortschritte bei der Verbesserung der Energieversorgungssicherheit und bei wirtschaftlichen sowie ökologischen Zielen erreichen wollen, stehen vor zunehmend komplexen – und sich teilweise widersprechenden – Entscheidungen.

Potenzial Energieeffizienz Energieeffizienz wird allgemein als wichtige Option anerkannt, die sich den politisch Verantwortlichen bietet, jedoch gelingt es mit den derzeitigen Anstrengungen bei Weitem nicht, ihr wirtschaftliches Potenzial voll auszuschöpfen. Im vergangenen Jahr wurden in mehreren grossen Energieverbraucherländern neue Massnahmen angekündigt: China strebt eine 16%ige Verringerung seiner Energieintensität bis 2015 an, in den Vereinigten Staaten wurden neue Standards zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs pro Fahrzeug eingeführt, die Europäische Union hat sich verpflichtet, ihren Energieverbrauch bis 2020 um 20 % zu senken, und Japan will seinen Stromverbrauch bis 2030 um 10 % reduzieren. Im Szenario der neuen energiepolitischen Rahmenbedingungen tragen diese Massnahmen dazu bei, die im vergangenen Jahrzehnt ziemlich enttäuschenden Fortschritte bei der Steigerung der weltweiten Energieeffizienz zu beschleunigen. Doch selbst mit diesen und anderen neuen Politikmassnahmen wird ein erheblicher Teil des Potenzials zur Erhöhung der Energieeffizienz – genauer gesagt vier Fünftel des Potenzials im Gebäudesektor und über die Hälfte in der Industrie – ungenutzt bleiben. Das Energieeffizienzszenario zeigt, wie dieses Potenzial durch die Beseitigung von Hindernissen für Investitionen in Energieeffizienz erschlossen werden kann und wie dadurch gewaltige Nutzen im Hinblick auf Energieversorgungssicherheit, Wirtschaftswachstum und Umwelt erzielt werden können. Dafür werden keine grösseren oder gar unerwarteten bahnbrechenden technologischen Entwicklungen benötigt, sondern lediglich Massnahmen zur Beseiti-

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gung der Hindernisse, die der Umsetzung der wirtschaftlich tragfähigen Lösungen zur Steigerung der Energieeffizienz entgegenstehen. Mit erfolgreichen Massnahmen in dieser Richtung könnte ein gewaltiger Effekt auf die globalen Energieund Klimatrends im Vergleich zum Szenario der neuen energiepolitischen Rahmenbedingungen erzielt werden. Das Wachstum des weltweiten Primärenergieverbrauchs bis 2035 würde sich um die Hälfte reduzieren. Der Ölverbrauch würde kurz vor 2020 seinen höchsten Stand erreichen und wäre 2035 um fast 13 mb/d (Millionen Barrel pro Tag) geringer – ein Rückgang, welcher der heutigen Fördermenge von Russland und Norwegen zusammen entspräche, sodass sich der Druck zur Entdeckung bzw. Erschliessung neuer Vorkommen verringern würde. Die zusätzlichen Investitionen in Höhe von 11,8 Bill. $ (in 2011-Dollar) in energiesparendere Technologien würden durch sinkende Energieausgaben mehr als aufgewogen. Die dadurch freigesetzten Mittel würden eine allmähliche Umorientierung der Weltwirtschaft erleichtern, durch die die Gesamtwirtschaftsleistung bis 2035 um 18 Bill. $ gesteigert würde, wobei die stärksten Zuwächse des Bruttoinlandsprodukts (BIP) in Indien, China, den Vereinigten Staaten und Europa zu verzeichnen wären. Die Verwirklichung des universellen Zugangs zu modernen Energiedienstleistungen für alle würde beschleunigt, und die Luftqualität würde sich verbessern, da die lokalen Luftschadstoffemissionen deutlich sinken würden. Die energiebedingten Kohlendioxidemissionen (CO2-Emissionen) würden vor 2020 aufhören zu steigen und dann zurückgehen, was mit einer langfristigen Erwärmung um 3 °C vereinbar wäre. Die IEA schlägt Politikprinzipien vor, die das Energieeffizienzszenario Wirklichkeit werden lassen können. Die Antwort auf die Frage, welche Schritte im Einzelnen ergriffen werden müssen, wird zwar je nach Land und Sektor unterschiedlich ausfallen, es gibt jedoch allgemeine Handlungsansätze.

• Energieeffizienz muss deutlich sichtbar gemacht werden, indem ihre Messung verbessert und ihr wirtschaftlicher Nutzen aufgezeigt wird. • Die Bedeutung der Energieeffizienz muss erhöht werden, damit diesbezügliche Fragen Eingang in Entscheidungsprozesse auf Regierungsebene, in der Wirtschaft und in der Gesellschaft finden. • Die politisch Verantwortlichen müssen Energieeffizienzmassnahmen erschwinglicher machen, indem sie geeignete Geschäftsmodelle, Finanzierungsinstrumente und Anreize schaffen und fördern, um sicherzustellen, dass Investoren einen angemessenen Anteil an den Erträgen erhalten. • Durch Kombination von Gesetzesmassnahmen, von denen zum einen Negativanreize für die am wenigsten effizienten Konzepte ausgehen, und zum anderen Anreize für die Einführung der effizientesten Lösungen, können staatliche Instanzen dafür sor-

tungskapazitäten auf allen Ebenen unterstützt werden. In mehreren Ausgaben des Energieausblicks wurde darauf hingewiesen, dass die Verwirklichung des Klimaschutzziels einer Begrenzung der Erwärmung auf 2 °C mit jedem weiteren verstreichenden Jahr schwieriger und kostspieliger wird. Das 450-Szenario untersucht die erforderlichen Massnahmen zur Verwirklichung dieses Ziels und zeigt, dass fast vier Fünftel der bis 2035 insgesamt erlaubten energiebedingten CO2-Emissionen durch existierende Kraftwerke, Gebäude, Fabriken usw. bereits festgeschrieben sind. Wenn bis 2017 keine Massnahmen zur Senkung der CO2-Emissionen getroffen werden, würde der gesamte Umfang der erlaubten CO2-Emissionen durch die bis dahin geschaffene EnergieInfrastruktur verursacht werden. Durch eine rasche Einführung energieeffizienter Technologien – wie sie in unserem Energieeffizienzszenario unterstellt wird – könnte sich der Zeitpunkt, bis dies geschehen

Szenarien für die Berechnungen der IEA • Szenario A der «neuen energiepolitischen Rahmenbedingungen» geht davon aus, dass die in jüngster Zeit von den Regierungen eingegangenen politischen Verpflichtungen vorsichtig umgesetzt werden, auch wenn sie bislang noch nicht durch konkrete Massnahmen abgestützt wurden. • Im «Szenario der bestehenden energiepolitischen Rahmenbedingungen» (B) wird angenommen, dass gegenüber dem Stand von Mitte 2011 keine weiteren politischen Massnahmen eingeführt werden. • Das «450-Szenario» (C) richtet sich nach dem langfristigen Ziel, die mittlere globale Temperatur auf 2 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. • Das «Energieeffizienzszenario» zeigt Nutzen/Potenzial im Hinblick auf Energieversorgungssicherheit, Wirtschaftswachstum und Umwelt, ohne Hindernisse für Investitionen in Energieeffizienz.

gen, dass energieeffiziente Technologien etabliert werden. • Kontrolle, Überprüfung und Durchsetzung sind unerlässlich, damit sich die erwarteten Energieeinsparungen tatsächlich einstellen. Diese Schritte müssten durch höhere Investitionen in energieeffizienzbezogene Governance- und Verwal-

ist, auf 2022 verschieben. Damit bliebe mehr Zeit, um eine dringend notwendige weltweite Vereinbarung zur Senkung der Treibhausgasemissionen zu erzielen. Sofern Technologien für die CO2-Abtrennung und -Speicherung (CCS) nicht in grossem Massstab eingeführt werden, darf bis 2050 nicht mehr als ein Drittel der nach-

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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gewiesenen Vorkommen fossiler Brennstoffe verbraucht werden, um das 2 °C-Ziel zu erreichen. Dies ergeben IEA-Schätzungen der weltweiten «Kohlenstoffreserven», welche die möglichen CO2-Emissionen aus nachgewiesenen Vorkommen fossiler Brennstoffe darstellen. Fast zwei Drittel dieser Kohlenstoffreserven stammen von Kohle, 22 % von Öl und 15 % von Gas. Geografisch gesehen entfallen insgesamt zwei Drittel auf Nordamerika, den Nahen Osten, China und Russland. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung von CCS als eine Schlüsseltechnologie für die Senkung der CO2-Emissionen, jedoch ist es nach wie vor höchst unklar, wie rasch diese Technologien eingeführt werden können, da derzeit nur eine Handvoll Projektanlagen in kommerziellem Massstab in Betrieb sind.

Rolle der Kernenergie Der weltweite Strombedarf steigt fast doppelt so schnell wie der weltweite Energieverbrauch insgesamt, und der Investitionsbedarf für die Erneuerung veralteter Kraftwerksinfrastrukturen verschärft die mit der Deckung dieser Nachfrage verbundenen Herausforderungen. Etwa ein Drittel der bis 2035 geschaffenen neuen Stromerzeugungskapazitäten ist nötig, um vom Netz gehende Kraftwerke zu ersetzen. Die Hälfte der neuen Kapazitäten beruht auf erneuerbaren Energien, Kohle bleibt jedoch der weltweit führende Energieträger in der Stromerzeugung. Das für den Zeitraum bis 2035 erwartete Wachstum des Strombedarfs in China übersteigt den derzeitigen Stromverbrauch der Vereinigten Staaten und Japans, und Chinas Stromerzeugung aus Kohlekraftwerken steigt fast in gleichem Umfang

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

wie seine Stromerzeugung aus Kernenergie, Wind- und Wasserkraft insgesamt. Die Strompreise erhöhen sich im globalen Durchschnitt bis 2035 um real 15 %, bedingt durch höhere Brennstoffkosten, eine Umstellung auf kapitalintensivere Stromerzeugungskapazitäten, Subventionen für erneuerbare Energien sowie in einigen Ländern durch Preismechanismen für CO2-Emissionen. Es gibt erhebliche regionale Preisunterschiede; am höchsten bleiben die Preise in der Europäischen Union und in Japan, die deutlich über dem Niveau in den Vereinigten Staaten und China liegen. Die Projektionen für die Kernenergie wurden nach unten korrigiert, da einige Länder ihre Politik in diesem Bereich nach dem Reaktorunfall in Fukushima im Jahr 2011 einer Neubewertung unterzogen haben. Japan und Frankreich haben sich vor Kurzem in die Gruppe der Länder eingereiht, die beabsichtigen, die Nutzung der Kernenergie zu reduzieren. In den Vereinigten Staaten und Kanada verliert die Kernenergie angesichts des relativ billigen Erdgases an Wettbewerbsfähigkeit. Unsere Projektionen für das Wachstum der installierten Kernkraftwerkskapazitäten wurden im Vergleich zur letztjährigen Ausgabe des Outlook nach unten revidiert, und obwohl die Stromerzeugung aus Kernenergie in absoluten Zahlen weiter zunimmt (infolge der Expansion der nuklearen Stromerzeugung in China, Korea, Indien und Russland), verringert sich ihr Anteil am weltweiten Energiemix im Zeitverlauf etwas. Eine reduzierte Nutzung der Kernenergie kann erhebliche Auswirkungen auf die Ausgaben der betref-

fenden Länder für Einfuhren fossiler Brennstoffe, auf die Strompreise und auf den Umfang der erforderlichen Anstrengungen zur Verwirklichung der Klimaschutzziele haben.

Erneuerbare Energien nehmen zu Der beständige Ausbau von Wasserkraft sowie die rasche Expansion von Wind- und Solarenergie hat die Position der erneuerbaren Energien als unverzichtbarer Bestandteil des weltweiten Energiemix gefestigt; im Jahr 2035 stammt fast ein Drittel der Gesamtstromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Die Solarenergie expandiert stärker als alle anderen erneuerbaren Energietechnologien. Erneuerbare Energien werden 2015 zur zweitwichtigsten Energiequelle für die Stromerzeugung (ihr Anteil entspricht etwa der Hälfte des Kohleanteils), und nähern sich 2035 der Kohle als weltweit wichtigste Stromerzeugungsquelle. Der Verbrauch an Biomasse (für die Stromerzeugung) und an Biokraftstoffen expandiert um ein Vierfaches, und immer grössere Volumen werden international gehandelt. Die weltweiten Bioenergieressourcen sind mehr als ausreichend, um das projizierte Biokraftstoff- und Biomasseaufkommen zu decken, ohne dass es zu Konflikten mit der Nahrungsmittelproduktion kommt. Es bedarf allerdings eines umsichtigen Managements der Auswirkungen auf die Landnutzung. Der rapide Ausbau der erneuerbaren Energien wird z. T. durch sinkende Technologiekosten, steigende Preise für fossile Brennstoffe und CO2Preismechanismen, vor allem aber durch fortgesetzte Subventionen gefördert: Diese erhöhen sich von weltweit 88 Mrd. $ im Jahr 2011 auf nahezu 240 Mrd. $ im Jahr 2035.

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Subventionen zur Förderung neuer erneuerbarer Energieprojekte müssen im Lauf der Zeit parallel zum Anstieg der entsprechenden Kapazitäten und zum Rückgang der Kosten erneuerbarer Energietechnologien angepasst werden, um eine zu hohe Belastung der Staatshaushalte und der Verbraucher zu vermeiden.

Der Wasserbedarf steigt Wasser ist für die Energieerzeugung unerlässlich: zur Stromerzeugung, für die Förderung, den Transport und die Verarbeitung von Öl, Gas und Kohle sowie zunehmend auch für die Bewässerung von Pflanzen zur Herstellung von Biokraftstoffen. Nach Schätzungen der IEA belief sich die Wasserentnahme zur Energieerzeugung 2010 auf 583 Mrd. m3. Der Wasserverbrauch – d. h. die entnommene Menge, die nicht wieder eingeleitet wurde – belief sich auf 66 Mrd. m3. Der pro-

jizierte Anstieg des Wasserverbrauchs bis 2035 um 85 % erklärt sich aus einer Umstellung auf wasserintensivere Formen der Stromerzeugung sowie durch die Ausweitung der Biokraftstoffproduktion. Wasser gewinnt angesichts des als Folge von Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum zunehmenden Wettbewerbs um Wasserressourcen als Kriterium für die Beurteilung der Durchführbarkeit von Energieprojekten immer mehr an Bedeutung. In einigen Regionen beeinträchtigt Wassermangel bereits heute die Zuverlässigkeit existierender Anlagen, und er wird immer häufiger Zusatzkosten verursachen. In einigen Fällen könnte er zu einer Bedrohung für die Durchführbarkeit von Projekten werden. Die Anfälligkeit des Energiesektors gegenüber Wassermangel macht sich in zahlreichen Regionen bemerkbar, da Wassermangel u. a. die Erschlies-

sung von Schiefergasvorkommen sowie die Stromerzeugung in Teilen Chinas und der Vereinigten Staaten, den sehr wasserintensiven Betrieb des Kraftwerkparks in Indien, die Ölsandförderung in Kanada und die Aufrechterhaltung des Lagerstättendrucks in den Ölfeldern im Irak beeinträchtigt. Die Bewältigung der Wasserprobleme des Energiesektors setzt voraus, dass bessere Technologien eingeführt und Energie- und Wasserpolitik ■ stärker integriert werden.

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Empfehlungen der IEA zur Schweizerischen Energiepolitik

Die Schweiz steht vor enormen Herausforderungen, will das Land die Treibhausgase bis zum Jahr 2020 um ein Fünftel senken und gleichzeitig aus der Kernenergie aussteigen, so das Fazit der IEA. Die internationale Energieagentur unterzieht die Energiepolitik ihrer Mitgliedsländer rund alle fünf Jahre einer tieferen Prüfung. Die IEA lobt die Schweiz bei den Reformen im Strommarkt und das hohe Mass an Versorgungssicherheit bei Erdöl und Erdgas, sieht jedoch Schwierigkeiten bei der geplanten Stabilisierung des Stromverbrauchs. er Unfall im Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 hatte nachhaltige Auswirkungen auf die schweizerische Energiepolitik. Bestehende Kernkraftwerke sollten nicht mehr ersetzt werden, entschied der Bundesrat im Mai 2011 wie auch das Parlament im darauf folgenden September. Der schrittweise Ausstieg aus der Kernenergie auf das Ende der Lebensdauer der Reaktoren stellte eine Neuausrichtung der schweizerischen Energiepolitik dar. Da die Kernenergie 40 % der Schweizer Stromproduktion abdeckt, sei dieser Entscheid äusserst bedeutungsvoll. Die Reaktoren könnten zwischen 2019 und 2034 abgeschaltet werden. Oder später, denn KKW können so lange betrieben werden, wie diese Sicherheitsvorgaben erfüllten. Für den schrittweisen Atomausstieg würden also mehr als zwei Jahrzehnte zur Verfügung stehen, um den erforderlichen Umbau vorzunehmen, Strategien und Massnahmen zu planen und die Investoren zu mobilisieren.

Energiestrategie 2050 Als Konsequenz des Atomausstiegs verabschiedete der Bundesrat eine Energiestrategie für 2050, die im

Infos www.iea.org www.bfe.admin.ch

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Bundesrätin Doris Leuthard und Maria van der Hoeven (rechts), IEAExecutivdirektorin, informierten über den Stand der Schweiz im Energiebereich.

Wesentlichen auf eine Reduktion des Energieendverbrauchs und die Stabilisierung des Stromverbrauchs abzielt. Diese Strategieziele seien nur mit grossen Anstrengungen zu erreichen, dies umso mehr, als Bevölkerung und Wirtschaft in der Schweiz voraussichtlich weiter wachsen würden. Allgemein ist der Stromverbrauch eng mit dem Wirtschaftswachstum verkoppelt. Darum könnte die Stromnachfrage verschiedener Branchen in den nächsten Jahrzehnten wachsen, beispielsweise wegen strombetriebener Massengüter wie Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge. Aufgrund dieser Energiestrategie hat der Bundesrat 2012 Gesetzesentwürfe vorbereitet und Mitte 2013 dem Parlament vorgelegt. Die neuen Gesetze treten voraussichtlich Anfang 2015 in Kraft. Die mittelfris-

tigen Strategien und Massnahmen konzentrieren sich auf die Energieeffizienz und den Ausbau der Stromproduktion aus Wasserkraft sowie erneuerbaren Energien und, als Notlösung, aus Erdgas. Die gegenwärtige Förderung erneuerbarer Energien und der Gebäudesanierung über die Einspeisevergütung und die teilweise zweckgebundene CO2-Abgabe sollte allmählich durch eine umfassende Energiesteuer abgelöst werden, die einen Lenkungseffekt auf die Energienachfrage entfalten sollte. Für die Umsetzung dieser Pläne braucht es neue finanzielle und institutionelle Lenkungsinstrumente, beispielsweise die Erhöhung der CO2-Abgabe (auf Anfang 2014) und der Einspeisevergütung KEV (im Nationalrat im März angenommen). Auch die Vergütungsberech-

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tigung einzelner Technologien sollte gestärkt werden. Mit dem Wegfall der Kernenergie seien starke Fördermassnahmen für die Energieeffizienz und die erneuerbaren Energien erforderlich, damit die Stromerzeugungskapazität ausreichend bleibe. Auf der Angebotsseite kommen neue Grundlastkapazitäten und Importe infrage. Der Umbau des Energiesystems in den kommenden Jahrzehnten erfordere auch Anstrengungen in Forschung und Entwicklung.

Strommarktreform Seit der letzten IEA-Tiefenprüfung 2007 hat die Schweiz klare Fortschritte in der Strommarktreform gemacht. Das Stromversorgungsgesetz ist 2008 in Kraft getreten und stellt einen ersten Schritt in Richtung Strommarktliberalisierung dar. Endverbraucher mit einem Jahresverbrauch über 100 MWh, können unter den Stromanbietern verhandeln und auswählen. Die Marktöffnung bis 2015 für alle Verbraucher ist dem Referendum unterstellt. Eine Annahme wäre ein Schritt in die richtige Richtung. Auch hat die Schweiz eine unabhängige Regulierungsbehörde (ElCom) geschaffen, deren Befugnisse und Mittel ausreichend sind. Somit ist heute der diskriminierungsfreie Netzzugang gewährleistet, und die Netztarife werden von der Regulierungsbehörde festgesetzt. Die Stromübertragungsnetze gingen Ende 2012 in den Besitz des Netzbetreibers Swissgrid über und können so weitgehend unabhängig betrieben werden. Seit die ElCom äusserst detaillierte Preisangaben nach Kanton und Gemeinde publiziert, wurde die Transparenz der Endpreise stark verbessert. Bei den (nationalen und grenzüberschreitenden) Übertragungsund Verteilnetzen seien, ungeachtet des Atomausstiegs, grosse Investitionen erforderlich, weil die Infrastruktur alt ist, die grenzüberschreitenden Stromflüsse zunehmen und neue Wasserkraftwerke zusätzliche Lasten erzeugen. Die Bewilligungsverfahren für den Bau neuer Erzeugungskapazitäten (inkl.

Speicherung) und neuer Leitungen sollten einfacher und gestrafft werden. Der Stromsektor ist äusserst kapitalintensiv und sollte daher Investoren langfristige Gewissheit bieten. Dazu gehört auch Stabilität bei politischen Entscheiden und Gesetzgebung. Um Investitionen in die Stromproduktion zu fördern, sollte der Gesetzesrahmen für Detail- und Grosshandel revidiert werden. Mit regulierten Endpreisen, die kaum über den Produktionskosten und noch unter dem Spotmarktpreis liegen, wird der Stromverbrauch subventioniert, was zu fehlenden Anreizen für zusätzliche Kapazitätsschaffung führe. So hätten nur wenige Verbraucher vom regulierten Tarif zu Marktverträgen gewechselt. Die grenzüberschreitende Integration mit effizientem grenzüberschreitendem Kapazitätsmanagement und Marktkopplung mit impliziten Auktionen für die grenzüberschreitende Kapazität sollte weitergeführt und beschleunigt werden. Die Produktionstransparenz sollte verbessert und bezifferte Übersichten zur verfügbaren Kapazität und Verwendung publiziert werden. Aufgrund ihrer geografischen Lage ergäben sich für die Schweiz grosse grenzüberschreitende Stromflüsse. Mit ihren Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken könnte die Schweiz zum Stromspeicher einer grösseren Region werden. Zum eigenen Nutzen und zum Wohl ihrer Nachbarn sollte sie beim Ausbau der Strominfrastruktur eine wirkungsvollere Integration in die Region suchen. Die Schweiz könnte ihre Wasserkraftkapazitäten besser für den Export nutzen und gleichzeitig die Energieeffizienz bei Produktion und Verbrauch steigern. Auch eine kostenwahre Tarifgestaltung würde Möglichkeiten für klare Anreize schaffen, damit effiziente, zeitige und innovative Investitionen getätigt, sowie Betreiber und Endverbraucher zu Verhaltensänderungen angeregt werden. Die Schweiz verhandelt mit der Europäischen Union über ein Abkommen im Strombereich, um eine

vollständige Kompatibilität zwischen Schweizer und EU-Marktbestimmungen zu gewährleisten. Dies sei angesichts der starken Integration der Schweiz im europäischen Strommarkt sinnvoll. Die Energiestrategie 2050 bringe eine noch grössere Abhängigkeit von der Europäischen Union (EU), weil der grenzüberschreitende Stromfluss und die Abhängigkeit von Gasimporten zunehmen könnten. Ehrgeizige Effizienzbestrebungen sind effizienter, wenn sie möglichst genau mit den Bestrebungen der EU übereinstimmen. In diesem Zusammenhang ist es sinnvoll, wenn die Schweiz auch zu anderen Energiebereichen verhandelt, beispielsweise beim Erdgas, bei der Infrastruktur und Effizienz.

CO2-Reduktion beim Heizen und im Verkehr Die Schweiz hat sich zum Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen von 1990 bis 2020 um 20 % zu senken. Da der CO2-Ausstoss im Energiebereich mehrheitlich durch den Erdölverbrauch für Transport und Gebäudeheizung anfällt, sind dies die prioritären Handlungsfelder. Dabei ist zu würdigen, dass mit der CO2-Abgabe, die zur Finanzierung der Emissionsreduktion für Gebäudeheizung und Prozesswärme dient, das Verursacherprinzip durchgesetzt wurde. Doch sind beim Strassenverkehr grössere Reduktionsanstrengungen erforderlich und der Bundesrat müsse bis 2020 neue und strengere Strategien und Massnahmen einführen. Beim Endverbrauch ist der Strassenverkehr am CO2-lastigsten und weise das grösste Potenzial für eine kostengünstige Ausstossverminderung aus. Die CO2-Begrenzung für die neu zugelassenen Personenwagen stelle eine wichtige Initiative dar, die 2015 ihre volle Wirkung entfalten würde. Als Lenkungsmassnahme sollte der Bundesrat auch eine (möglichst aufkommensneutrale) Anhebung der Treibstoffpreise ins Auge fassen. Seit Jahren arbeite der Bundesrat an der Optimierung des öffentlichen Verkehrssystems auf hohem Niveau. Bemühungen,

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Schweiz verfügt traditionsgemäss über einen leichten Gesetzesapparat und räumt «wirksamen und freiwilligen» Massnahmen des privaten Sektors Priorität ein, zum Beispiel, die Marktakteure von der CO2-Abgabe zu befreien, wenn sie zuvor vereinbarte Zielwerte «freiwillig» erreichten. Da die CO2-Reduktion zunehmend dringender werde, sollten hier vermehrt preiswirksame Instrumente eingesetzt werden.

Öffentliches Bewusstsein

Wasserkraftkapazitäten besser für den Export nutzen. Nant de Drance den Verkehr von der Strasse auf die wird zurzeit zum Schiene umzulagern, seien zwar erPumpspeicherbetrieb folgreich, wiesen aber noch mehr aufgerüstet. Potenzial auf. Auch im Gebäudesektor seien die Emissionen gross, weil ein grosser Teil auf Ölfeuerung beruht (> 50 %). Es wäre sowohl für die CO2-Reduktion als auch zum Schutz vor steigenden Ölpreisen sinnvoll, Ölheizungen durch Wärmepumpen und erneuerbare Energien zu ersetzen. Dabei stelle das Gebäudesanierungsprogramm ein äusserst nützliches Instrument dar. Die IEA begrüsst die Pläne, dieses Programm zu beschleunigen und das Budget aufzustocken. Die Anreize für die energiegerechte Sanie-

rung von Mietgebäuden wurden verstärkt, könnten aber weiter ausgebaut werden, was in einem Land mit einem so hohen Mieteranteil zentral sei. Seit der letzten Tiefenprüfung 2007 hätten die Kantone strengere und harmonisierte Standards für die Energieeffizienz in Gebäuden eingeführt, die an das Niveau des freiwilligen Minergie-Labels heranreichen. Diese Bemühungen sollten weitergeführt werden. Das wichtigste Instrument des CO2-Gesetzes ist die CO2-Abgabe. Dank der Abgabe konnte der Ölverbrauch für Gebäudeheizung und Prozesswärme bereits gesenkt werden. Die

Massnahmen zur CO2-Reduktion, der schrittweise Atomausstieg, Investitionen in die Stromnetze und -kapazität sowie Angleichung an das Preisniveau der umliegenden Länder liessen einen Anstieg der Energiepreise erwarten. Oft seien höhere Preise jedoch auch ein nützliches Instrument für die Erreichung von energieund klimapolitischen Zielen. Auf der anderen Seite könnten Marktöffnung und Effizienzmassnahmen den Preisdruck auch lindern. Die IEA ermutigt deshalb den Bundesrat, die breite Öffentlichkeit zu energiepolitischen Themen zu informieren, um so Verständnis für die Ursachen möglicher Preisanstiege zu schaffen. Dies sei gerade im stark direkt demokratischen System der Schweiz von zentraler Bedeutung für die Umsetzung der ■ anspruchsvollen Ziele.

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In Deutschland wird die Energiewende unterschiedlich schnell umgesetzt. Die erneuerbaren Energien schiessen bereits übers Ziel hinaus, aber es fehlen die Netze, um «grünen» Strom dahin zu transportieren, wo er gebraucht wird. Die schnelle Expansion der Erneuerbaren hält Investoren ab, die bereits geplanten Gaskraftwerke zur Bereitstellung von Regelenergie zu bauen. Parallel dazu wird weltweit in immer stärkerem Masse unkonventionelles Erdgas gefördert. Dadurch könnten die Erdgaspreise ins Rutschen geraten und der Energiewende eine ganz neue Richtung geben. Eine Bestandsaufnahme vom 7. Deutschen Energiekongress in München. ie Energiewende gerät zunehmend ins Trudeln. Politiker und Sachverständige fordern einen Kurswechsel bei der Förderung von erneuerbaren Energien, da sonst die Energiewende immer teurer werde. Es mache keinen Sinn, ohne ein langfristig finanzierbares Strommarktdesign die erneuerbaren Energien im gleichem Tempo auszubauen wie bisher, so der Tenor auf dem 7. Deutschen Energiekongress in München. Darum fordert die Initiative Neue Soziale Marktwirtschaft, finanziert durch die Arbeitgeberverbände der Metall- und Elektroindustrie, das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zu stoppen und durch eine marktbasierende Quotenlösung zu ersetzen. Tatsache ist, dass ohne schnellen Netzausbau, wirtschaftliche Sicherheiten für den Betrieb von Regel- und Reservekapazitäten sowie verbindliche Anforderungen an die Grundlastfähigkeit von Einspeisern aus Wind-, Photovoltaik- und Wär-

Autor Wolfgang Schmid, freier Fachjournalist für Technische Gebäudeausrüstung, München.

me-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK) die Stromkostenweiter steigen werden. Energieexperten fordern deshalb primär den Ausbau von Laststeuerungsprogrammen zur Glättung der Stromnachfrage in Kombination mit Energiespeichern. Welchen Stellenwert das Thema Energiewende in der Tagespolitik einnimmt, zeigte die hohe Präsenz an Politikern auf der Münchner Energietagung. Mehr Marktwirtschaft, weniger Planwirtschaft! Nach dieser Prämisse forderte Bundeswirtschaftsminister Philipp Rösler eine schnelle Änderung des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes. Noch in dieser Legislaturperiode sei mit einer Steigerung der EEG-Umlage von derzeit 3,5 Cent/kWh auf möglicherweise über 5 Cent/kWh zu rechnen. Kritik äusserte Rösler am unterschiedlichen Energiewendetempo der Länder sowie an landespezifischen Energiewendeplänen, die insbesondere den länderübergreifenden Netzausbau bremsen würden. Der Forderung nach einem eigenständigen Beauftragten für die Energiewende erteilte Rösler eine Absage: «Eine einzelne Person kann das nicht leisten. Das sind Aufgaben für verschiedene Ressorts, ähnlich wie bei der deutschen Wiedervereini-

gung.» Harte Kritik übte Rösler am schleppenden Ausbau der Stromtrassen: «Der Föderalismus behindert den Netzausbau. Das zeigen die Schwierigkeiten an den Landesgrenzen.» Rösler fordert, den Netzausbau für externe Investoren zu öffnen, und auch für Bürger. Wichtig seien neue Speichertechnologien, insbesondere um die erneuerbaren Energien grundlastfähig zu machen. «Überkapazitäten bei den Erneuerbaren schaden dem Markt, da sich Investitionen in Kraftwerke nicht mehr lohnen.»

Strom wird das Mass aller Dinge «Die Energiewende in Deutschland ist ohne Europa nicht machbar. Auch das Klimaproblem kann nur global gelöst werden.» Günther Oettinger, Kommissar für Energie der Europäischen Union, machte keinen Hehl daraus, dass er von Insellösungen und länderspezifischem Klein-Klein nichts hält. «Die überregionale Vernetzung ist notwendig; nur dezentral funktioniert nicht.» Deshalb sei es erforderlich, das EEG klug zu reformieren, denn mehr Photovoltaik mache keinen Sinn. Der schnelle Ausbau der erneuerbaren Energien nutze wenig, wenn deren Grundlastfähigkeit

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nicht realisiert werden könne. Die Entwicklung von Stromspeichern müsse deshalb in den nächsten sieben Jahren massiv vorangetrieben werden. Um die Energiewende zu vollziehen, fordert Oettinger eine kluge Mannschaftsaufstellung: «Stadtwerke sind notwendig, aber mit überregionalen Vernetzungen. Auch die grossen Energieversorger wie Eon und RWE werden gebraucht, denn, Zitat, «auch 1000 Stadtwerke bauen keine Pipeline nach Russland». Oettinger mahnte, den Energiepreis in Deutschland im

den Einsatz von Chemie fördern», sagt Oettinger (siehe Bild 1). «Leider verfolgt die Regierung keine langfristig wirtschaftlichen Ziele, sondern kurzfristige politische Erfolge», resümiert Hubertus Heil, stellvertretender Fraktionsvorsitzender der SPD, und fordert den Bund auf, einen Masterplan zur Energiewende vorzulegen. «16 Bundesländer wursteln vor sich hin, anstatt ein Gesamtszenario zu entwickeln.» Auch Hubertus Heil ist der Auffassung, dass das Erneuerbare-Energien-Gesetz modifiziert werden

Auge zu behalten, Deutschland habe den höchsten Strompreis der Welt. Das Beispiel USA zeige, wie schnell sich die geopolitische Einschätzung eines Landes durch niedrigere Energiekosten wandeln kann. Oettinger: «Durch den Ausbau und die Förderung von unkonventionellem Gas kostet Erdgas in den USA nur noch etwa ein Drittel.» Je mehr die USA Energie im eigenen Land fördern, desto mehr sinke ihr Interesse an geostrategisch wichtigen Ländern.» Deshalb sei es notwendig, dass sich Europa bei der Förderung von unkonventionellem Gas in Position bringe. «In fünf Jahren können wir Schiefergas ohne

muss, um die Stromversorgung langfristig abzusichern. «Photovoltaik und Windstrom überlasten unsere Netze. Wir brauchen Stromautobahnen – und die kosten richtig Geld.» Mehr EE-Strom bedeute Stromüberschuss im Sommer, aber Strommangel im Winter, weil sich Regel- und Reservekraftwerke für Investoren nicht mehr lohnten. Wichtiger als der weitere Ausbau der Erneuerbaren sei die Hebung von Energieeffizienzpotenzialen in der Haus- und Gebäudetechnik. Auch gelte es, schaltbare Lasten in Gebäuden sowie bei Gewerbe und Industrie zu definieren und Programme zur Laststeuerung zu entwickeln.

Bild 1: Die Erschliessung von Schiefergas ist in Europa umstritten. In fünf Jahren soll die Förderung ohne Chemie möglich sein (Bild: APA/OMV)

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«Wir operieren einen lebenden Organismus bei vollem Bewusstsein.» Mit dieser drastischen Metapher beschreibt Dr. Dieter Steinkamp, Vorstandsvorsitzender der RheinEnergie AG, Köln, seinen Eindruck vom derzeitigen Stand der Energiewende. Auf allen Ebenen herrsche Unsicherheit, da die Politik keine klaren Signale setze. Dies verängstige Verbraucher und irritiere Investoren. Sowohl die grossen Energieversorger als auch die Netzbetreiber warten erst einmal ab, da sich Investitionen in Kraftwerke und Netze derzeit nicht rechnen, so Steinkamp. Eine wichtige Rolle bei der Energiewende komme den Stadtwerken zu, da diese näher am Kunden seien und die Bürger dadurch auch an der Wertschöpfung der Stadtwerke teilhaben können. Die hohe Volatilität der dezentralen Einspeiser von Wind- und Photovoltaikstrom könne durch die Verzahnung mit konventionellen dezentralen Energieerzeugern, wie WKKAnlagen in Kombination mit Fernwärme, kompensiert werden. Insbesondere in den Ballungsgebieten gäbe es unerschlossene Fernwärmepotenziale. So plane die RheinEnergie bei der Fernwärme, bezogen auf die heutige Kapazität, einen Zubau von rund 50 Prozent in den kommenden zehn Jahren. Steinkamp ist überzeugt, dass die Energieversorgung der Zukunft aus einem Mix aus erneuerbaren und konventionellen Energien besteht, die dezentral aufgestellt und intelligent untereinander vernetzt sind. Jetzt sei der richtige Zeitpunkt für den Einstieg in die intelligenten Stromnetze, doch damit Geld verdienen, könne man noch nicht. Smart Grids wären jedoch notwendig für neue Geschäftsmodelle rund um die Energiebereiche Erzeugung, Transport, Speicherung, Handel und Service. Für wichtig hält Steinkamp einen baldigen Rollout von Smart Metern, da damit wichtige Daten über Bedarfsstruktur und Lastverläufe generiert werden könnten. Der Umbau der Stromnetze werde Jahrzehnte dauern und sei keinesfalls trivial, allein schon wegen der immensen Daten-

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volumina, die aufgrund der intelligenten Netze gesammelt und analysiert werden mĂźssen. ÂŤDas Thema erfordert vor allem ModerationÂť, sagt Steinkamp. Um Ressentiments abzubauen, mĂźssten alle gesellschaftlichen Gruppen aktiviert werden. ÂŤEs reicht nicht, die Energiewende nur aus der Perspektive der erneuerbaren Energien zu betrachten, sondern als Start in ein komplett neues Energiesystem.Âť Dr. Roland Fischer, CEO Siemens Energy Division, Power Generation, Erlangen, ist der Auffassung, die Energiewende finde bereits weltweit statt. Durch die steigende Nachfrage nach elektrischer Energie werde der Anteil der Erneuerbaren â&#x20AC;&#x201C; global betrachtet â&#x20AC;&#x201C; jedoch eher abnehmen, der Anteil von Kohle kĂźnftig die stĂ¤rkste Position einnehmen. Insbesondere die USA seien auf dem Weg zur Carbonisierung ihrer Energieversorgung. Deshalb sei es eher unwahrscheinlich, dass die vorgegebenen Klimaziele erreicht werden. Die deutsche Energiewende beschleunige den weltweiten Umbau der Energienetze und schaffe dadurch auch neue ExportmĂśglichkeiten. Als Beispiel nannte Fischer die erste 6-Megawatt-Windturbine, das GuD-Kraftwerk in Irsching mit einer Effizienz von 60,75 Prozent sowie den Effizienz-Weltrekord des Kohlekraftwerkes in Waigaoqiao (China) mit knapp 50 Prozent, allesamt Siemens-Projekte. Deshalb sei es wichtig, zunĂ¤chst die bestehenden Kraftwerke zu modernisieren. Fischer: ÂŤDiese MĂśglichkeit wird viel zu wenig genutzt.Âť Doch auch beim Umbau des heutigen Energiesystems vom linearen Stromnetz zur Strommatrix

habe Deutschland gute Chancen, das gewonnene Know-how auf den ExportmĂ¤rkten zu nutzen. Allerdings befĂ¤nde man sich beim Smart Grid noch in der Findungsphase. Wichtig ist es, die Stromspeicherung voranzutreiben. Dabei sei die Methanisierung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien die derzeit beste Technologie zur langfristigen Speicherung von Energie. Insbesondere das bereits bestehende Erdgasnetz bĂśte eine enorme SpeicherkapazitĂ¤t (siehe Bild 2). Deutschland habe gute Chancen, eine Energieversorgung aus eigenen Ressourcen aufzubauen und daraus ein GeschĂ¤ftsmodell fĂźr die Exportwirtschaft zu entwickeln.

Erdgas im Ă&#x153;berfluss Erdgas kĂśnnte bei der Energiewende eine tragende Rolle Ăźbernehmen. Rune BjĂ¸nsen, Senior Vice President Natural Gas, Statoil, Stavanger/Norwegen, mahnt, die Energiewende nicht auf Kosten des Klimas zu vollziehen. ÂŤDer Kohleverbrauch in Europa steigt. Die statistisch ausgewiesene CO2-Reduktion ist ausschliesslich auf die vergleichsweise milden Winter zurĂźckzufĂźhren.Âť Erdgas kĂśnne sowohl fĂźr Grundlastkraftwerke als auch dezentral fĂźr lastgefĂźhrte BHKW (Blockheizkraftwerk) eingesetzt werden. Da Gaskraftwerke schnell auf Lastschwankungen reagieren, sei die Kombination mit den volatilen Einspeisern aus erneuerbaren Energien ideal. Durch die weltweite Exploration von Schiefergas sei die Versorgung mit Erdgas auf lange Zeit gesichert. Allerdings mĂźsse zunĂ¤chst die Infrastruktur zur Anlandung von verflĂźssigtem Erdgas in Europa ausgebaut werden. Es wer-

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Fazit â&#x20AC;˘ Die Energiespeicherung ist der wichtigste SchlĂźssel zur Energiewende â&#x20AC;˘ Eine Schiefergas-Schwemme kĂśnnte das EnergiepreisgefĂźge zum Nachteil der erneuerbaren Energien, aber auch von Strom, beeinflussen â&#x20AC;˘ Bei sinkenden Erdgaspreisen wird die Elektro-WĂ¤rmepumpe unter Druck geraten â&#x20AC;˘ Onshore-Wind soll schon 2020 wirtschaftlicher sein als konventionell erzeugter Strom â&#x20AC;˘ Wirtschaftliche Energiespeicher sowie Demand-Response-Funktionen sind die HauptstĂźtzen der Energiewende

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de bereits spekuliert, ob durch den Preisverfall bei Erdgas in den USA das Erdgas auch in Europa billiger werde. Umgerechnet auf den Energiegehalt von Rohöl würde der Erdgaspreis (Stand September 2012) nur noch bei 15 USD pro Fass liegen. Strom könne derzeit in Gaskraftwerken zu 4 US-Cent pro Kilowattstunde produziert werden. Damit könnten regenerative Energien wie Windkraft nicht konkurrieren.

dass die Erschliessung von Schiefergas in etwa fünf Jahren durch Fracking ohne chemische Zusätze möglich sein wird. Aus Sicht von Dr. Ludwig Möhring, Geschäftsführer Wingas, Kassel, läuft die Energiewende derzeit nach dem Motto, Ausbau der erneuerbaren Energien, koste es, was es wolle. Auch läge der Fokus viel zu sehr auf dem Strommarkt; das Effizienzpotenzial des Wärme-

Auch Michael Schmidt, Vorstandsvorsitzender BP-Europe SE, Bochum, geht davon aus, dass die Schiefergas-Schwemme in den USA die Energielandschaft mehr beeinflussen wird als bislang angenommen. «Wir rechnen damit, dass die USA etwa ab dem Jahr 2030 unabhängig von Energieimporten sein werden. Die Überschussmengen landen dann auf dem europäischen Erdgasmarkt.» Durch die Fortentwicklung der Horizontalbohrverfahren sei mit weiteren Kostenreduzierungen bei der Gewinnung von Schiefergas zu rechnen. Schmidt befürchtet, dass sich die Amerikaner mit steigender Energieautonomie aus der globalen Energiepolitik zurückziehen werden. Das könnte seiner Meinung nach tief greifende Konsequenzen für die Sicherheit der Energiequellen im Nahen und Mittleren Osten nach sich ziehen. Ausserdem würden sich künftig energieintensive Betriebe bevorzugt in den USA ansiedeln. Schmidt geht davon aus,

marktes werde dagegen völlig unterschätzt. In Wärmedämmung sollte nur investiert werden, wo sich Dämmung wirklich lohnt. In nicht sanierten Gebäuden sei es meist wirtschaftlicher, in effiziente Wärmetechnik zu investieren, beispielsweise in moderne Brennwertheizkessel in Kombination mit Solarthermie oder in Mikro-WKK-Geräte. Grosse Hoffnungen setzt Möhring in die Gaswärmepumpe, auch wenn diese Technik heute noch nicht wirtschaftlich sei. Möhring sieht den weiteren Ausbau der Photovoltaik kritisch, da sich durch die hohe Einspeisung von PV-Strom um die Mittagszeit der Bau und der Betrieb von Gaskraftwerken zur Spitzenlastabdeckung wirtschaftlich nicht mehr lohne. Dennoch sieht er die Gaswirtschaft im Aufwind, da sie bereits heute die notwendigen Rahmenbedingungen für die Energiewende biete. Durch das wachsende Angebot an Schiefergas sei die Versorgungssicherheit über Jahrzehnte hinweg gewährleistet.

Bild 2: Viele Massnahmen der Energiewende können mit Erdgas verwirklicht werden. Die Methanisierung von Wasserstoff aus Windenergie macht das Erdgasnetz zum Energiespeicher. (Bild: Greenpeace Energy)

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«Erdgas ist der kostengünstigste Brennstoff der Energiewende», resümiert Möhring. Und weiter: «Erdgas wird sich im Wettbewerb gegenüber der Elektrowärmepumpe behaupten.» Viele Massnahmen der Energiewende könnten mit Erdgas verwirklicht werden, beispielsweise die Stromerzeugung, die Nutzung von Erdgasleitungen als Energiespeicher und die Methanisierung von Wasserstoff aus Windenergie zur Einspeisung ins Erdgasnetz. Möhring befürchtet, dass mit steigendem Strompreis der Zuspruch der Bevölkerung zur Energiewende abnimmt. Erdgas biete bezahlbare Effizienz und CO2-Einsparung zugleich. «Die Energiewende führt vorübergehend zu höheren Kosten, ist aber langfristig kostengünstiger, vor allem wenn man die Kosten des Klimawandels ohne Energiewende dagegenrechnet.» Dr. Kurt Mühlhäuser, ehemals Vorsitzender der Stadtwerke München GmbH, ist zuversichtlich, dass die Ausbauoffensive der Stadtwerke München (SWM) trotz hoher Investitionen zum Ziel führt. Bis 2025 wollen die SWM den gesamten Münchner Strombedarf aus erneuerbaren Energien in eigenen Anlagen produzieren. Das Investitionsvolumen soll bei 9 Milliarden Euro liegen. Der Schwerpunkt der Ausbauoffensive liegt bei Windparks, wobei künftig Onshore-Windparks – weil wirtschaftlicher – bevorzugt werden. «Onshore-Wind ist die kosteneffizienteste erneuerbare Energie», sagt Mühlhäuser. «Ab Mitte der 2020er-Jahre ist Windstrom wirtschaftlicher als konventionell erzeugter Strom.» Ziel für Bayern seien rund 200 Windräder. Gegenüber einem weiteren Ausbau der Photovoltaik ist Mühlhäuser eher skeptisch. Bei rund 1000 Sonnenscheinstunden pro Jahr sei keine Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Auch gegenüber Biomasse zeigt sich Mühlhäuser skeptisch. Pragmatisch sieht Mühlhäuser das Problem des Spitzenstroms. Statt eines GuD-Kraftwerks empfiehlt er eine Gasturbine. Die sei wirtschaftlicher. ■

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Franz Beyeler übergab Minergie Geschäftsführung

Als der Verein Minergie vor 15 Jahren gegründet wurde, engagierte der Vorstand den erfahrenen Betriebswirtschafter und Marketingspezialisten Franz Beyeler als Geschäftsführer. «Uns allen war klar, dass der Kommunikation grösste Bedeutung zukam, wenn der Baustandard Minergie Erfolg haben sollte», erklärte der Vorstand anlässlich der Verabschiedung von Franz Beyeler als Geschäftsführer von Minergie am 20. Juni und der «Stabsübergabe» an Nachfolger Christian Röthenmund. «HK-Gebäudetechnik» unterhielt sich mit Franz Beyeler über die Vergangenheit und mit Christian Röthenmund über die Zukunft. Der Minergie Standard wurde anfänglich klar als grüne Utopie belächelt, wie kam es, dass ein Franz Beyeler als erfahrener Marketingund Kommunikationsspezialist trotzdem die Herausforderung der Geschäftsführung annahm? Franz Beyeler: Bereits in den 80erJahren habe ich mich als Berater von Wärmepumpen-Herstellern stark für den Einsatz dieser effizienten Heiztechnik eingesetzt und 1992 für das Bundesamt für Energie ein Kommunikationskonzept für die Förderung der Wärmepumpen ausgearbeitet. Viele der heutigen Aktivitäten der Fachvereinigung Wärmepumpen Schweiz (FWS) basieren noch heute auf diesem Konzept. Ich war also bereits vor 30 Jahren stark an nötigen energetischen Veränderungen und Verbesserungen bei den Gebäuden interessiert. Die «Gründerväter» des Standards Minergie, Ruedi Kriesi und Heinz Uebersax, überzeugten mich, dass Minergie nicht ein Spar-Standard mit dem handgestrickten Image wollener Pullover und grüner Gesinnung war, sondern ein fort-

Interview/Infos Franz Lenz www.minergie.ch

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Franz Beyeler: Mit Minergie© International AG schaffen wir eine geeignete Struktur für den erfolgreichen Export dieses Baustandards.

schrittlicher Baustandard, von dem schlussendlich alle profitieren. Zudem war das System einfach zu verstehen und leicht umzusetzen. Wie waren denn die ersten Jahre, weder das Baugewerbe noch die Bauherrschaften hatten auf Minergie gewartet? Beyeler: Am Anfang wurden wir wie gesagt tatsächlich ziemlich belächelt. Wir hatten auch gegen unsachliche Kritik von Baufachleuten zu kämpfen. Die ersten Jahre haben wir wirklich «auf kleinem Feuer gekocht». Es dauerte einige Zeit, bis erkannt wurde, dass Minergie ein

fortschrittlicher Baustandard ist, umweltfreundlich, und von dem Nutzer und Besitzer profitieren, weil er mehr Komfort und Lebensqualität bietet, als konventionell erstellte Gebäude. Es war viel Aufklärungsarbeit nötig und dabei haben uns Fachzeitschriften wie die «HK-Gebäudetechnik» sehr geholfen. Heute ist Minergie vom Gesetzgeber wie auch von privaten Bauherren breit akzeptiert. Wir geniessen eine starke Rückendeckung durch Bund, Kantone und Wirtschaft. Ich glaube, sehr wichtig für den Erfolg von Minergie ist die Freiwilligkeit, keine Behörde und kein Gesetz schreibt den

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Standard vor. Der Entscheid für Minergie basiert auf Einsicht, bis heute wurden in der Schweiz und im angrenzenden Ausland mehr als 30 000 Bauten nach einem Minergie-Standard zertifiziert. Freiwillig, aufgrund der Einsicht. Einst sagten Sie, mit 62 Jahren trete ich ab. Sie tun dies jetzt teilweise, Sie wechseln eigentlich nur die Aufgaben und übernehmen den Aufbau der Minergie© International AG. International ist ein grosser Begriff für einen rein schweizerischen Baustandard. Wie ist dies zu verstehen? Beyeler: Das Interesse im angrenzenden Ausland ist seit Langem hoch. Von den täglich rund 1500 Besuchern unserer Website stammen rund 20 Prozent aus dem Ausland und zwar sowohl aus europäischen Ländern wie auch aus Übersee, zum Beispiel aus den USA. Im Mai konnten wir Architekten aus Japan begrüssen, aus Indien besuchte uns eine Regierungsdelegation, Indiens Regierung will zum Beispiel mit unserer Hilfe abklären, unter welchen Voraussetzungen ein MinergieStandard bei diesen extremen klimatischen Voraussetzungen möglich ist. Aufgrund dieser Interessen entschied der Vorstand, 2011 Minergie International zu gründen. Mit Minergie© International AG schaffen wir eine geeignete Struktur für den erfolgreichen Export dieses Baustandards. Der Verein Minergie engagiert sich dabei als Hauptaktionär, damit soll sichergestellt sein, dass sich Minergie International im Sinne von Minergie Schweiz entwickelt. Minergie Zertifikate, zum Beispiel in Indien von der Schweiz aus verliehen, wie soll dies gehen? Beyeler: Eine Zertifizierung von der Schweiz aus wäre tatsächlich sehr kompliziert und zu aufwändig. Deshalb haben wir bereits vor einigen Jahren mit einem Lizenz-

partner in Frankreich einen Vertrag unterzeichnet, der unserem Partner erlaubt, nach unseren Standards Bauten in Frankreich zu zertifizieren. Die in Frankreich gemachten Erfahrungen werden uns helfen, weitere Länder zu erschliessen und in diesen eigene Netzwerke aufzubauen. Es war nie unser Ziel, von der Schweiz aus im Ausland Gebäude zu zertifizieren. Herr Röthenmund, Franz Beyeler geht, zumindest teilweise, Sie haben sein Amt übernommen. Ihr beruflicher Werdegang ist für Ihr neues Betätigungsfeld ideal und Sie stecken voller Ideen. Wie sehen Sie Ihre neuen Aufgaben? Christian Röthenmund: Erstens, bewährtes weiterführen. Organisatorisch hat sich beim Verein Minergie aufgrund des Erfolges aber einiges geändert, wir mussten ausbauen. Die Geschäftsleitung wurde durch Martial Bujard, Leiter Minergie Agentur Französische Schweiz, und Milton Generelli, Leiter Minergie Agentur Italienische Schweiz, erweitert, es wurden neue Fachbereiche unter kompetenten Leitungen geschaffen, welche die Geschäftsleitung aktiv unterstützen. Unsere Netzwerkorganisation ist also jetzt vielschichtiger und breiter abgestützt. Die grösste Herausforderung für die kommenden Jahre sehe ich bei der dringenden energetischen Modernisierung von Altbauten. Nur so können wir die für die Schweiz so wichtige Energiewende schaffen. Ein Problem ist das schwindende Fachwissen der Bauleute, da müssen wir reagieren. Wir beabsichtigen in enger Zusammenarbeit mit der Bauwirtschaft und der öffentlichen Hand, präzise Instrumente und Mechanismen zu entwickeln, die mithelfen, die komplexe Problemstellung Schritt für Schritt zu lösen. Mit der neuen Energie- und Klimapolitik des Bundes und der Kantone werden

Christian Röthenmund: Die grösste Herausforderung für die kommenden Jahre sehe ich bei der dringenden energetischen Modernisierung von Altbauten. Nur so können wir die für die Schweiz so wichtige Energiewende schaffen. (Bilder: Minergie)

an Bauwerke in der Schweiz sehr hohe Anforderungen bezüglich Energieeffizienz gestellt. Entsprechend deutlich werden bei Planern und Ausführenden neues Fachwissen und neue Kompetenzen verlangt. Wir wollen unseren Teil dazu beitragen. Das heisst, es gibt auch Innovationen bezüglich Weiterbildung und Qualitätssicherung des MinergieStandards? Röthenmund: Ja, mit präzisen Abnahmeprozessen und -dokumentationen sowie gezielten Weiterbildungspaketen für alle beteiligten Fachleute werden wir die Basis für die Sicherung der Minergie-Qualität verstärken. Ein pragmatisches Minergie-Messdatenmodell für Wohn- und Geschäftsbauten erlaubt in Zukunft das Sammeln und Auswerten relevanter Daten, insbesondere bezüglich Raumkomfort, Funktion der Haustechnik sowie des Energiekonsums. Wir haben uns also einiges vorgenommen. ■

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Die Energie aus dem Festlandstromnetz wird landseitig in Gleichstrom (DC) umgewandelt, per Unterwasserkabel übertragen und in einem HGÜ-Modul auf der Troll-A-Plattform wieder in Wechselstrom (AC) umgewandelt.

Automatisierung und Energieversorgung bei der Öl- und Gasförderung

Laut Einschätzungen der Internationelen Energieagentur IEA werden Öl und Gas auch in absehbarer Zukunft eine wichtige Rolle bei der Deckung des weltweiten Energiebedarfs spielen. Die Sicherheit einer zuverlässigen Versorgung hängt dabei von der eingesetzten Technik ab. Bei der Kommerzialisierung immer anspruchsvollerer Felder werden zunehmend hohe Anforderungen an die Technik gestellt, um eine wirtschaftliche, effiziente und sichere Förderung zu gewährleisten. l und Gas machen mehr als die Hälfte des weltweiten Primärenergieverbrauchs aus. Faktoren wie Umweltverschmutzung, globale Erwärmung und Ölpreisschwankungen mit ihren vielseitigen Auswirkungen auf Mensch und Wirtschaft sorgen jedoch dafür, dass die Öl- und Gasindustrie und ihr Wirken häufig mit gemischten Gefüh-

Infos www.abb.ch www.iea.org

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len betrachtet werden. Im Zuge der Ölkrise in den 1970er-Jahren wurden als Folge einer zunehmenden Ölknappheit neue Felder in immer anspruchsvolleren Umgebungen erschlossen und neue Technologien für die Automatisierung, Energieversorgung, Analyse- und Telekommunikationssysteme entwickelt. Damals begann ABB mit der Bereitstellung mikroprozessorbasierter Leitsysteme, einer Technologie, die nach und nach die mechanischen und pneumatischen, fest verdrahteten Einzelregelkreise ersetzte. Im Jahr 1973 betrug die Fördermenge von Öl und Gas 76 Mboe/d

(Millionen Barrel Öläquivalent pro Tag). Etwa 20 % davon stammten aus Offshore-Feldern in relativ flachen Gewässern. Doch die aufstrebende Offshore-Industrie entwickelte sich schnell zum wichtigsten Markt für ABB mit zahlreichen Referenzprojekten in der Nordsee und im Persischen Golf. Es war die Zeit der grossen zentralen OffshorePlattformen mit Schwerkraftfundamenten und festen Aufbauten. Damit verbunden waren neue Anforderungen im Hinblick auf Feuerund Gaswarnsysteme und eine systemübergreifende Prozesssteuerung und Integration über mehrere

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bis dahin eigenständige Systeme wie Sicherheits-, Mess-, Prozessund Überwachungssysteme hinweg. Angesichts der langjährigen Erfahrung auf dem Schiffbausektor lag es für ABB auf der Hand, ihr Angebot auf schwimmende Förderanlagen und die Tiefseeförderung auszudehnen. Dieses Konzept der Felderschliessung ersetzte nach und nach zahlreiche grosse, feste Anlagen. Heute werden über 40 % des gesamten Öls und Gases offshore gefördert, wobei neue Kapazitäten durch die Erschliessung von Feldern in Wassertiefen von über 500 m hinzukommen. Kürzlich wurde für die vor der Küste von Louisiana im Golf von Mexiko gelegenen Felder Chinook und Cascade ein neues FPSO-Schiff (Floating Production Storage and Offloading Vessel) eingesetzt, das in Rekordtiefen von über 2500 m arbeitet.

Weichen für die Zukunft Die Verbrennung von fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas) gilt gemeinhin als direkte Ursache für einen Grossteil der gemessenen und prognostizierten globalen Erwärmung. Insgesamt werden über 80 % des weltweiten Energiebedarfs durch fossile Brennstoffe gedeckt wovon ca. 51 % auf Öl und Gas und der Rest auf Kohle entfallen. Trotz der ernsthaften Folgen gibt es derzeit keinen praktikablen Energieträger, der Öl und Gas im Transport- und Industriesektor in grossem Umfang ersetzen könnte. Batteriebetriebene Elektrofahrzeuge stellen zwar dank verbesserter Technik und steigender Reichweite eine vielversprechende Möglichkeit dar, können aber zurzeit nur einige wenige Prozentpunkte ersetzen. Selbst wenn man eine revolutionäre neue Energiequelle entdeckte, würde die Entwicklung entsprechender Fahrzeuge und der erforderlichen Verteilungsinfrastruktur mehr als ein Jahrzehnt dauern. Heute wird mit 142 Mboe/d fast doppelt so viel Öl und Gas gefördert wie im Jahr 1973. Trotz der Fortschritte im Bereich der Energieeffizienz und der Nutzung erneuerbarer Energien wie Biokraftstoffe ist

bis 2030 mit einem weiteren Anstieg auf 180 Mboe/d zu rechnen. In wenigen Jahren wird der Verbrauch der Nicht-OECD-Länder den der OECD-Länder übersteigen und bis 2030 voraussichtlich um 120 % auf das Doppelte angestiegen sein. In den OECD-Ländern wird der Verbrauch aufgrund steigender Energieeffizienz und eines geringeren Bevölkerungswachstums im gleichen Zeitraum allmählich um etwa 12 % sinken.

Verbesserte Fördermethoden Bei einem typischen Öl- und Gasfeld steigt die Förderleistung zunächst steil bis zu einem Maximum (dem Plateau) an und fällt dann langsam wieder ab (Tail-End-Produktion). Weltweit sinkt die durchschnittliche Fördermenge von Ölfeldern in dieser Phase jährlich um etwa 6 % – sofern keine Modernisierung stattfindet. Dies bedeutet, dass bis 2030 zwischen dem Neubedarf und der verbleibenden TailEnd-Kapazität eine Lücke von 70 % des Gesamtverbrauchs klaffen wird. Diese muss durch die Modernisierung vorhandener bzw. die Erschliessung neuer Felder oder unkonventioneller Energiequellen geschlossen werden. Die Tatsache, dass die Lücke nur wenig kleiner ist als die heutige Gesamtfördermenge, stellt die Explorations- und Fördertechnik vor grosse Herausforderungen. Anders als bei der relativ einfachen Ölförderung vergangener Tage muss ein erheblicher Teil dieses Öls und Gases aus Feldern gewonnen werden, die sich durch eine arktische Lage, grosse Wassertiefen, klirrende Kälte, schweres Öl, einen hohen Wasseranteil, einen hohen Schwefelgehalt usw. auszeichnen. Zusätzlich können sogenannte sekundäre oder IOR-Verfahren (Improved Oil Recovery) eingesetzt werden, um zusätzliches Öl aus vorhandenen Lagerstätten zu gewinnen, das andernfalls nicht gefördert werden könnte. In den meisten Fällen gehören dazu Massnahmen zur Unterstützung des Durchflusses (z. B. durch Pumpen), Erwärmung, Verarbeitung, Wasser-

aufbereitung, Softwaremodelle und ähnliche Technologien. Dass IOR funktioniert, zeigt die Tatsache, dass noch vor einem halben Jahrhundert eine Ausbeutequote von 20–30 % als akzeptabel galt, während heute bei vielen Feldern 50 % angestrebt werden, wobei Spitzenwerte von über 70 % erreicht werden können. Für viele Felder bedeutet dies mehr als eine Verdoppelung der förderbaren Reserven im Laufe ihrer Betriebsdauer. Die Ent-

Gasverflüssigungsanlage Snøhvit Die LNG-Anlage Snøhvit erstreckt sich vollständig über die Insel Melkøya, die über einen Unterwassertunnel mit der Stadt Hammerfest auf dem Festland verbunden ist. Zum Zeitpunkt des Anlagenbaus war das Feld das grösste Bauvorhaben Norwegens. Das Gasfeld Snøhvit (Schneewittchen) wurde vor über 20 Jahren entdeckt. Zusammen mit den angrenzenden Gasfeldern birgt es über 300 Milliarden m3 Erdgas. Das Gas wird 300 Meter unter der Meeresoberfläche mit ferngesteuerten «Zapfstellen» auf dem Meeresboden gefördert und unbehandelt durch Pipelines in die 140 Kilometer entfernte Anlage transportiert. Das im Gas enthaltene CO2 wird aufgefangen und in das Reservoir zurückgeleitet. Die Anlage ist extrem komplex. Mit dem Sicherheits- und Automationssystem 800xA von ABB werden die Steuerungsprozesse unter Wasser, fortschrittliche LNG-Verfahren, die Speicherung und Verladung der Endprodukte sowie die Integration des riesigen Erzeugungs- und Verteilungssystems überwacht. Die Anlage ist mit zahlreichen elektrischen Komponenten von ABB ausgestattet, darunter Transformatoren und Hoch-, Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen. Darunter auch über 600 Niederspannungsmotoren mit intelligenten Motorstartern und drehzahlgeregelten Antrieben.

wicklung noch ausgeklügelterer tertiärer Methoden (EOR, Enhanced Oil Recovery), bei denen Verfahren wie die drei- und vierdimensionale seismische Modellierung, künstliche Rissbildung (Fracking) und Stimulation der Lagerstätte sowie andere fortschrittliche Technologien miteinander kombiniert werden, ermöglicht eine weitere Verbesserung der Ausbeute. Bei der Nutzung von IOR/EORMethoden und der Förderung aus neuen, komplexeren Feldern in grossen Tiefen und bei niedrigen

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Das FPSO-Schiff Goliat ist eine schwimmende Förder-, Lager- und Verladeeinrichtung und zählt zu den weltweit grössten seiner Art.

Temperaturen spielen die Stromversorgung und Automatisierung eine entscheidende Rolle. Ein Beispiel hierfür sind die Tiefsee-Ölfelder mit relativ dicht unter dem Meeresboden liegenden Lagerstätten in Angola, bei denen mehrphasige Förderströme unter Wasser gepumpt werden müssen. Angesichts des stetigen Anstiegs des Ölpreises auf über 100 USD/Barrel (April 2011) und einer längerfristigen Erholung der Gaspreise rücken unkonventionelle Energiequellen

FPSO-Schiff Goliat Das Öl- und Gasfeld Goliat wird von Eni Norge entwickelt und zurzeit in Südkorea gebaut. Das Goliat-Feld, 85 Kilometer nordwestlich der Stadt Hammerfest, wurde im Jahr 2000 entdeckt. In einer Tiefe von 400 Metern liegen schätzungsweise 174 Millionen Barrel förderbares Öl sowie einige Erdgasbestände. Wenn das Feld im Jahr 2013 in Betrieb genommen wird, zählt die Goliat-FPSO zu den nördlichsten schwimmenden Förderanlagen der Welt. Das vollständig integrierte Leitsystem Extended Automation System 800xA wird unter anderem mit Not-Aus-Systemen, Systemen für die Prozessabschaltung Feuer- und Gaswarnsystemen und Systemen für das Energiemanagement ausgestattet sein. Es ermöglicht den Fernbetrieb von Festland aus. Der Strombedarf der FPSO beläuft sich auf bis zu 100 MW. Dieser Strom wird teilweise aus dem Stromnetz vom Festland bezogen und teilweise von den Gasturbinen an Bord erzeugt. Durch den gemeinsamen Einsatz eines AC-Elektrifizierungssystems (Wechselstrom) und einer Gasturbinenlösung können die CO2-Emissionen gegenüber der herkömmlichen Stromversorgung um etwa 50 % gesenkt werden.

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Europas grösste Gasverflüssigungsanlage Snøhvit bei Hammerfest.

wieder zunehmend in den Mittelpunkt des Interesses, wodurch unkonventionelle Gase (Schiefergas, Flözgas) und Öl-/Teersande einen grossen Aufschwung erleben. Die Gewinnung dieser Energieträger ist nicht nur schwieriger, sondern auch energieintensiver, was wiederum sowohl direkt als auch indirekt (z. B. durch mitgefördertes Wasser) mit höheren Emissionen verbunden ist. Deshalb müssen bei der Förderung in Zukunft verstärkt Aspekte wie Emissionen, Abwässer, versehentliches Aus- und Überlaufen von Flüssigkeiten, Leckagen und Betriebsunfälle berücksichtigt werden. Infolgedessen werden sich die relativen Investitionsausgaben in den nächsten Jahrzehnten verdreifachen, während die Hersteller gefordert sind, neue Technologien zu akzeptablen Kosten bereitzustellen.

Unterwasseranlagen und FPSOs Anfang der 1990er-Jahre ging die Ära der grossen Plattformen mit Schwerkraftfundamenten (Gravity Base, GBS) zu Ende. Höhepunkt dieser Ära war der Bau der 656 000 t schweren und 472 m hohen Plattform Troll A, die in einer Wassertiefe von 369 m installiert wurde. GBS-Plattformen werden aufgrund der Gefahr von Packeis und Eisbergen nach wie vor bevorzugt in einigen flachen bis mitteltiefen arktischen Gewässern, z. B. in Kanada

oder vor der russischen Insel Sachalin eingesetzt. Doch sowohl die Kosten als auch die Tatsache, dass fast alle neuen Vorkommen in Wassertiefen von über 500 m entdeckt wurden, führen allmählich zu einem konzeptionellen Wandel. So wurden die auf festen Strukturen oder Schiffen über der Wasseroberfläche installierten «trockenen» Förderköpfe (Dry Trees) zunehmend von Unterwasser-Förderanlagen abgelöst, bei denen der Bohrlochkopf bzw. später auch ein Teil der Aufbereitungsanlagen auf dem Meeresboden installiert sind. Heute werden anstelle fester Plattformen zunehmend schwimmende Förderanlagen eingesetzt. Die gängigste Form sind FPSOs, die häufig aus einem Tankerrumpf mit auf Deck installierten Öl- und Gasaufbereitungsanlagen bestehen. Ein Argument für diese Schiffe ist die Verfügbarkeit von gebrauchten Tankern, die nicht mehr für den Transport auf offener See zugelassen sind, aber noch zehn Jahre und länger im stationären Betrieb eingesetzt werden können. Als bedeutender Anbieter auf dem Schiffbausektor hat ABB inzwischen mehr als 50 FPSOs ausgerüstet. Darüber hinaus werden FPSO-Projekte normalerweise relativ schnell realisiert, wobei versucht wird, die Anzahl der Schnittstellen zu minimieren und eine höhere Standardisierung an Bord zu erreichen. Dies kommt dem

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Norwegens Regierungschef Jens Stoltenberg eröffnete 2012 das CO2-Technologiezentrum Mongstad.

Bestreben von ABB entgegen, eine stärkere Integration der Elektrotechnik, Instrumentierung und Telekommunikation (EIT) zu erreichen, bei der alle verdrahteten und drahtlosen Systeme (einschliesslich der Elektrik) an Bord durch ein einziges integriertes Konzept abgedeckt werden. Dadurch können nicht nur die Betriebskosten gesenkt, sondern nachweislich auch die Gesamtinvestitionskosten für EIT-Systeme und das System-Engineering um 15–20 % reduziert und die Lieferzeit um mehrere Monate verkürzt werden. Zunächst umfassten die Unterwasseranlagen Cluster von vier bis sechs Bohrlöchern, die über eine Entfernung von nur wenigen Kilometern mit einem FPSO verbunden waren. Im Laufe der Jahre haben

sich die Unterwasseranlagen zu vollständigen Fördersystemen auf dem Meeresboden weiterentwickelt, deren Satellitenanlagen oft mehrere Dutzend Kilometer voneinander entfernt sind. Der neueste Trend geht dahin, gänzlich auf Anlagen über der Wasseroberfläche zu verzichten und die Förderanlagen am Meeresgrund direkt mit dem Festland zu verbinden. Dazu sind häufig Unterwasser-Pipelines, Stromversorgungen und Kommunikationsverbindungen über Entfernungen von 100 km und mehr erforderlich. Selbst in tropischen Regionen liegt die Wassertemperatur in über 2000 m Tiefe nur knapp über dem Gefrierpunkt. Da leichtere Kohlenwasserstoffe wie Propan und Butan bei diesen Temperaturen unter hohem Druck gefrieren

können, sind häufig chemische Zusätze erforderlich, um ein Einfrieren der Leitungen zu verhindern, wenn die Fördermenge abnimmt und die Temperatur des Förderstroms nicht mehr ausreicht, um die Leitungen zu erwärmen. Bei Feldern, auf denen besonders schweres Rohöl gefördert wird, kann es sein, dass die Viskosität aufgrund der Kühlung durch das umgebende Meerwasser zu gross wird. Auch grosse Entfernungen und lange Steigrohre vom Meeresboden nach oben sowie andere Faktoren machen eine Beheizung der Förderleitungen, Bohrlochpumpen und andere Massnahmen zur Unterstützung von Mehrphasenströmen wie Pumpen oder Kompressoren erforderlich. Alle diese Anlagen benötigen grosse Mengen an elektrischer

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Elektrifizierung und Energieeffizienz

Neuere Förderanlagen, z. B. beim Gasfeld Snøhvit, liegen auf dem Meeresgrund und sind mit Unterwasser-Pipelines mit dem Festland verbunden.

Energie und eine präzise Regelung. Dabei stellt die Übertragung von Energie über solche Entfernungen mit akzeptablen Verlusten an sich schon eine Herausforderung dar. ABB ist es gelungen, Systeme zu entwickeln, die eine Optimierung der Leistungsübertragung über grössere Entfernung ermöglichen. Dieser Trend wird mit hoher Wahrscheinlich anhalten – besonders in arktischen oder ökologisch sensiblen Regionen, in denen Strecken von bis zu 500 km angestrebt werden.

CO2-Technologiezentrum Mongstad (TCM) Im Mai 2012 eröffnete der norwegische Ministerpräsident Jens Stoltenberg das TCM in Mongstad, Norwegen. In getrennten Kontrollräumen können dort Technologie-Entwickler ihre Verfahren für die Abscheidung des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) testen und schützen so ihr geistiges Eigentum. ABB hat neben dem Leitsystem die grafischen Bediensysteme in der Steuerwarte geliefert. Die Internationale Energieagentur (IEA) und das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gehen davon aus, dass CO2-Abscheidungstechnologien 20 Prozent der Reduzierung von Treibhausgasemissionen beisteuern können, die erforderlich sind, um die Erderwärmung bis 2050 auf zwei Grad Celsius zu begrenzen. Mit modernen Technologien können 90 Prozent des Kohlendioxids aus Abgasen entfernt und sicher gespeichert werden – eine Massnahme im Kampf gegen den Klimawandel. Die Unternehmen Aker Clean Carbon als auch Alstom testen sogenannte Nachverbrennungstechnologien. Dabei kommen Chemikalien zum Einsatz, um das bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehende Kohlendioxid zu absorbieren.

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Mit der Erschliessung tiefer gelegener und schwer zugänglicher Lagerstätten gewann auch das Thema Energieeffizienz zunehmend an Bedeutung. So ist der Energieaufwand, der zur Förderung des Öls, zum Transport von Öl oder verdichtetem Gas durch Pipelines oder zur Umwandlung von Gas in Flüssiggas (LNG) erforderlich ist, durch die Eigenschaften der neuen Felder (Kälte, Tiefe und geografische Lage) drastisch gestiegen. Während in einer typischen Offshore-Anlage in den 1980er-Jahren noch eine spezifische Leistung von etwa 200 kW je 1000 Barrel erforderlich war, sind es heute in einigen Anlagen 1 MW oder mehr. Bei unkonventionellen Ressourcen kann der Aufwand mit einem verbrauchten Barrel pro fünf produzierte Barrel sogar noch höher sein. Die Öl- und Gasförderung ist ein energieintensiver Prozess, bei dem im Durchschnitt 11 % dessen, was aus dem Bohrloch kommt, bereits verbraucht ist, bevor das Gas oder Rohöl verkauft werden kann. Der grösste Anteil wird zum Heizen, Pumpen, Verdichten und für die dazugehörigen Aufbereitungsprozesse verwendet, wobei diese Energie häufig mit relativ ineffizienten thermischen Erzeugungsanlagen vor Ort erzeugt wird. Meist liegt der Wirkungsgrad dieser Anlagen zwischen 20 und 40 % bei einem realistischen Durchschnitt von etwa 25 %. Zahlreiche Fallstudien haben gezeigt, dass durch den Einsatz von drehzahlgeregelten Antrieben sowohl für kleinere Lasten wie Pumpen als auch für grosse Kompressoren, Pipelines und Ladepumpen erhebliche Einsparungen erzielt werden können. Im letzteren Fall können sie sogar Gasturbinen in Direktantriebskonfigurationen ersetzen und nicht nur erhebliche Einsparungen bei den Emissionen und beim Brennstoffverbrauch (im Bereich von 40–70 %) ermöglichen, sondern auch zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit und zur Senkung der Wartungskosten beitragen.

Die Elektrifizierung von Offshore-Anlagen stellt eine effiziente Methode zur Reduzierung der Umweltbelastungen dar und wird von allen wichtigen Umweltorganisationen in Norwegen unterstützt. Das Konzept beruht darauf, dass die Energie, die von den Gasturbinen auf der Plattform erzeugt wird, vollständig oder teilweise durch Festlandstrom ersetzt wird. Dieser stammt vorrangig aus erneuerbaren Energien in Norwegen. Die Hauptgründe für die Elektrifizierung von Offshore-Anlagen sind: • Senkung klimaschädlicher Emissionen • Höhere Sicherheit • Geringere Betriebs- und Umbaukosten • Höhere Energieeffizienz • Längere Betriebszeiten • Höhere Gasmengen für den Verkauf Etwa 25 % der gesamten CO2Emissionen in Norwegen entfallen auf die norwegische Erdölindustrie – dies entspricht rund 13 Millionen Tonnen. Der Austausch der von den Gasturbinen auf der Plattform erzeugten Energie durch Festlandstrom stellt eine der effizientesten Methoden zur Senkung von CO2Emissionen aus Punktquellen dar. ABB hat Schlüsseltechnologien und Lösungen für die Elektrifizierung von Unterwasseranlagen, die landseitige Stromversorgung und «Integrated Operations» entwickelt, vor allem bei Projekten auf dem norwegischen Kontinentalschelf. Trotz der zunehmenden Komplexität bei der Exploration und Förderung gibt es noch immer ausreichend konventionelle und unkonventionelle Kohlenwasserstoffreserven für das nächste Jahrhundert. Eine viel grössere Herausforderung als die Sicherung einer ausreichenden Förderung ist jedoch die Reduzierung der ökologischen Auswirkungen. In einer energiehungrigen Welt, in der der ProKopf-Energieverbrauch fast synonym ist mit Wohlstand, bleibt uns nach wie vor kaum eine Alternative, ob uns unsere Abhängigkeit von Öl und Gas gefällt oder nicht. ■

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Wir haben keine Wahl: wir müssen die Energiewende schaffen

Wenn die nicht erneuerbaren fossilen und mineralischen Energievorräte spürbar zur Neige gehen, kann der weltweite Energiehunger nicht mehr wie heute gestillt werden. In der weiteren Zukunft steht nur noch Energie aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung. ie Endlichkeit der heute so günstig und bequem genutzten klassischen Energieträger wird den Energiebereich der Weltgeschichte bestimmen. Zur Realisierung der Energiewende braucht es eine durch die Politik getragene, optimierte Strategie, die erarbeitet werden muss, bevor man zur Durchführung von Massnahmen schreitet. Wichtige Erkenntnisse für diese Strategie werden im Folgenden als Thesen Nr. 1 bis 16 erläutert.

1) Verständnis der Energiewende «Können wir die Energiewende schaffen?» Diese Frage wird von Politikern, Energieexperten und Me-

Moderne Windkraftanlage in einem Waldgebiet. Übliche Nabenhöhe: etwa 150 m über Grund. Der Rotor ist so deutlich über den Baumwipfeln. (Foto: Ulf Bossel)

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dienvertretern tagtäglich gestellt und aufgrund persönlicher Einschätzungen auch gleich mit «ja» oder «nein», «wenn» und «aber» behandelt. Wenn wir dies oder jenes tun, dann schaffen wir die Wende, oder eben auch nicht. Die Betrachtung lässt vermuten, dass die Energiewende in weiten Kreisen als ein politischer Akt empfunden wird, mit dem die Wunschvorstellungen einiger Wähler erfüllt oder andere von Ängsten befreit werden sollen, die mit der Katastrophe von Fukushima ihren vorläufigen Höhepunkt erreicht haben. Die Energiewende wird als wünschenswerte Veränderung behandelt, die man in politischen

Gremien diskutieren muss, um sie durch Mehrheitsbeschlüsse demokratisch zu legitimieren. Aber diese Einschätzung geht am Kern der Sache vorbei. Nach Versiegen der fossilen und mineralischen Energievorräte kann der Energiehunger nicht mehr mit den heute eingesetzten Energieträgern gestillt werden. In Zukunft steht nur noch Energie aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung. Die Energiewende ist physikalisch bedingt und nicht das Resultat politischer Entscheidungen. Zum Überleben der Menschheit in Wohlstand und Würde muss die Energienutzung dem Energieangebot angepasst werden. Uns steht langfristig nur

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Energie aus erneuerbaren Quellen zu Verfügung. Wir müssen also die Energiewende schaffen. Wir haben keine andere Wahl. Zur Verdeutlichung der physikalischen Zwänge sollte fortan das Wort «können» durch «müssen» ersetzt werden. Der Bezug auf physikalische Notwendigkeiten lässt keine Spielräume mehr für Parteipolitik und Lobbyinteressen. Dennoch ist die Politik gefragt, denn zur möglichst reibungslosen Verwirklichung der Energiewende bedarf es sorgfältiger Planung mit strategischem Weitblick. Die Wende wird auch in 50 Jahren noch nicht vollständig vollendet sein. Mit ihr sollte aber sofort begonnen werden. Die Politik kann Richtungen vorgeben und Ziele definieren, sie kann sinnvolle Massnahmen beschliessen und unsinnigen Aktivismus verhindern. Sie kann die Entwicklung mit öffentlichen Mitteln unterstützen oder mithilfe von Verordnungen leiten. Alles sollte einer optimierten Strategie folgen, die erarbeitet werden muss, bevor man zur Durchführung von Massnahmen schreitet. Wesentliche Punkte dieser Strategie werden in den folgenden weiteren Thesen präsentiert.

2) Fossile Energieträger und Uran Der Begriff «Energiewende» wurde bereits 1978 geprägt und zwar für die Schaffung einer nachhaltig gestalteten Energieversorgung ohne fossile Brennstoffe und Uran. Ausgelöst durch die Atomkatastrophe von Fukushima hat die Politik den Begriff Energiewende jedoch mit dem Ausstieg aus der Kernenergie verknüpft, was nun zu einer auf Strom bezogenen Diskussion geführt hat, obgleich auch die fossilen Vorräte zur Neige gehen und ein Klimawandel droht. Energie kann bekanntlich nicht erzeugt, sondern nur von einer in eine andere Form umgewandelt werden. Das Energieproblem lässt sich deshalb nicht durch bequeme Verschiebungen im Energiebereich lösen, etwa mit dem Bau von Gaskraftwerken als Ersatz für stillgelegte Kernkraftwerke. Mit

der Energiewende muss der gesamte Energiebereich nachhaltig gestaltet werden, neben technischen Dingen also auch Organisationsstrukturen, Nutzergewohnheiten, Handelswege und dergleichen. Es geht um Energie, also um ein Gebinde von Strom, Heizöl, Benzin, Erdgas und Kohle insgesamt und nicht ausschliesslich um einen Energieträger oder eine Kraftwerkvariante.

3) Energieträger der Zukunft: Elektrizität Alle wesentlichen, nachhaltig nutzbaren Energieformen beziehen ihre Energie direkt oder indirekt von der

Sonne. Sie liefert der Erde zehntausendmal mehr Energie als benötigt wird. Die nutzbaren Erscheinungsformen sind hinreichend bekannt: Solarwärme, Photovoltaik, Wind, Wasserkraft, Biomasse usw. Für die Gestaltung der Energiezukunft ist jedoch wesentlich, in welcher Form diese erneuerbare Energie geerntet und nutzbar gemacht wird. Mit Ausnahmen von Biomasse wird Sonnenenergie in physikalischer Form als Wärme oder Strom geerntet. Von diesen beiden Optionen wird Naturstrom nach der Energiewende sicherlich die dominierende Rolle spielen. Auch wird man Strom weiterhin in thermischen Kraftwer-

16 Thesen zur Verwirklichung der Energiewende 1) Wir müssen die Energiewende schaffen. 2) Die Energiewende ist der Ausstieg aus der Kernenergie und gleichzeitig das Ende der Nutzung fossiler Energierohstoffe. 3) Strom wird zum dominierenden Energieträger der Zukunft. 4) Erneuerbare Energie wird überirdisch sauber und risikofrei geerntet. 5) Nach der Energiewende wird Strom dezentral gewonnen und genutzt. Immer weniger Strom wird in zentralen Kraftwerken erzeugt und an die Verbraucher verteilt. 6) Die Stromkonzerne können sich nur mit geänderten Geschäftsmodellen konstruktiv an der Energiewende beteiligen. 7) Stromspeicher im Endbereich werden vom Stromanbieter zu günstigen Tarifen geladen, wenn erneuerbarer Strom im Überschuss zur Verfügung steht. 8) Die Substitution fossiler Energieträger durch Strom ist im Transportsektor weitgehend möglich. Im Gebäudesektor kann der Einsatz fossiler Brennstoffe nur durch thermische Gebäudesanierungen wirkungsvoll verringert werden. 9) Der verantwortungsbewusste Umgang mit Energie ist ein wesentlicher Baustein der Energiewende. 10) Nur bei einer direkten Stromernte mit PV- und Windkraftanlagen kann die Energiewende gelingen. Der Umweg über Biomasse kann naturbedingt keine dauerhafte Lösung liefern. 11) Die Energiewende sollte mit Technologien mit kurzen, monetären und energetischen Rücklaufzeiten beginnen. 12) Mit der Energiewende wird Strom zum dominierenden Energieträger, der wesentlich effizienter genutzt werden kann als fossile Energieträger. Zur Erfassung der tatsächlich benötigen Energiemengen sollte der zukünftige Energiebedarf nicht länger auf fossile Primärenergieträger, sondern auf den elektrischen Endenergiebedarf (Exergie) bezogen werden. 13) Mit dem Bau neuer Stromtrassen sollte so lange gewartet werden, bis die mit der Energiewende verbundenen Veränderungen erkannt sind und berücksichtigt werden können. 14) Mit der Einspeisevergütung beteiligen sich die Stromverbraucher an der Schaffung einer nachhaltigen Stromversorgung. Die wahren Kosten für Naturstrom werden an der Leipziger Strombörse ausgehandelt. 15) Für die Energiewende sollte mit Massnahmen mit kurzen Rücklaufzeiten und mit dem Bau von Nullenergiegebäude begonnen werden. 16) Die Bürger möchten ihren Beitrag zur Energiewende leisten. Sie müssen jedoch sachlich informiert und in technischen Fragen begleitet werden und sollten nicht durch Politik oder Interessengruppen demotiviert werden.

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ken erzeugen, die in Zukunft jedoch mit organischem Abfall, Biogas, Solarstrahlung oder Erdwärme beheizt werden. Heute basiert unser Energiesystem auf chemischen Energieträgern fossilen Ursprungs. In Zukunft werden es physikalische Energieträger sein. Die Energiewende basiert auf dem Wechsel von chemischer zu physikalischer Energie.

4) Sichtbare Stromernte Im Gegensatz zu den fossilen und mineralischen Energierohstoffen wird Energie aus erneuerbaren Quellen überirdisch geerntet (Spezialfall: Geothermie). Ferner findet die Energieernte bevorzugt dort statt, wo Energie benötigt wird, also in Reichweite besiedelter Gebiete. Solaranlagen, Windkraftwerke und Stauseen sind sichtbar und werden, im Gegensatz zu Ölförderanlagen in fernen Wüstenregionen oder Kohlegruben in Australien, von hiesigen Energieverbrauchern wahrgenommen. Die Energiewende ist also mit visuellen Veränderungen des Landschaftsbildes verbunden, an die man sich gewöhnen muss, so wie man heute Bahnlinien, Fernstrassen, Flugplätze oder Hochspannungsleitungen nicht mehr infrage stellt. Bei sorgfältiger Planung werden Solar- und Windkraftanlagen die messbare Lebensqualität der Anwohner kaum beeinträchtigen.

5) Dezentrale Stromgewinnung Wegen der relativ geringen Energiedichte (Leistung pro Quadratmeter) benötigt man für die Ernte von Solar- und Windstrom grössere Flächen. Dies können Dächer, Felder, Waldgebiete oder offene Gewässer sein. Mit wenigen Ausnahmen gehören diese Flächen nicht den Energieversorgern, sondern sind privates Eigentum. Die Energieernte wird deshalb an vielen Orten von Hauseigentümern, Landwirten, Gewerbeunternehmen, Waldbesitzern und Kommunen betrieben werden, die den erzeugten Strom auch zur Deckung des Eigenbedarfs nutzen werden. Anfangs werden Stromüberschüsse noch ins Netz gespeist.

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Mit dem Einsatz von Stromspeichern werden sich Gebäude, Siedlungen oder Kommunen jedoch selbst mit Strom versorgen können und sich unter Umständen von der öffentlichen Versorgung trennen. Der Stromfluss vom Kraftwerk zum Kunden wird sich ändern.

6) Stromwirtschaft: neue Geschäftsmodelle notwendig Die grossen Stromkonzerne müssen ihr Geschäftsmodell grundlegend ändern, wenn sie die Energiewende überleben wollen. Die Stromerzeugung mit thermischen Kraftwerken wird aus mehreren Gründen zunehmend unattraktiv. Erstens sinkt die Stromnachfrage infolge der Eigenversorgung der Verbraucher. Zweitens können Grosskraftwerke wegen des unregelmässig anfallenden Solar- und Windstroms nicht mehr rund um die Uhr gewinnbringend betrieben werden. Wegen des ansteigenden Energiebedarfs für die Gewinnung von Energierohstoffen aus versiegenden Lagerstätten werden drittens die Energiepreise exponentiell ansteigen. Viertens werden sich auch die Massnahmen des Klimaschutzes auf den Netzbetrieb auswirken. Die Stromindustrie wird in Zukunft den Stromhandel, die Stromverteilung und die Netzstabilisierung zum Standbein ihrer Unternehmungen machen müssen, also Kauf und Vermarktung von dezentral erzeugtem Strom. Dazu gehört der Ausbau neuer Strukturen für die Stromverteilung (z. B. Elektrotankstellen) und für die Stromspeicherung (z. B. Stromspeicher beim Kunden). Auch wird man den Strom zu günstigen Tarifen dann verteilen, wenn Strom aus erneuerbaren Quellen im Überschuss angeboten wird. Bei Bedarf sollte Strom in dezentral aufgestellten, stromgeführten, regelflinken WKK-Anlagen mit Wärmespeicher erzeugt werden und nicht in Gaskraftwerken, die nur sporadisch betrieben werden, wenn Grosswetterlagen die Stromerzeugung mit Wind- und/oder Solaranlagen beeinträchtigen. Die Nutzung der bei der thermischen Stromerzeugung anfallenden Abwärme wird eine wesentliche Rolle spielen.

7) Dezentrale Stromspeicher Strom ist ein idealer Energieträger. Man kann mit ihm praktisch alles machen. Auch lässt sich Strom gut, sicher und mit hoher Effizienz verteilen. Nur bei der Speicherung gibt es Probleme. Deshalb muss Strom nach Möglichkeit genutzt werden, wenn er anfällt. Zur Glättung des unregelmässigen Stromangebotes werden auch Stromspeicher benötigt. Wegen der absehbaren Dezentralisierung der Stromerzeugung lässt sich das Problem mit vielen in Verbrauchernähe aufgestellten Speichern besser lösen als mit Pumpspeichern, die nur dann Sinn machen, wenn alle Verbraucher netzgekoppelt bleiben. Schon bald werden Elektrofahrzeuge für die dezentrale Stromspeicherung zur Verfügung stehen. Auch werden Stromspeicher im Bereich des Endverbrauchs erscheinen und zur Entkoppelung von Stromlieferung und Stromnutzung beitragen. Die Speicherproblematik besteht seit Beginn der Stromerzeugung und wird nicht erst mit der Energiewende akut. Nur wenige thermische Kraftwerke können heute ohne Speicher gewinnbringend betrieben werden. Man denkt an Pumpspeicher und vergisst, dass wesentlich mehr Nachtstrom zur Beheizung von Wärmespeichern (Boilern, Speicherheizungen usw.) genutzt wird. Das Speicherproblem entsteht also nicht, weil Windstrom sporadisch und Solarstrom nur am Tag im Überschuss verfügbar ist, sondern weil die vorhandenen Speicher für die Aufnahme von Nachtstrom verplant sind. Mit dem Abschalten von thermischen Kraftwerken stehen diese Speicher für die Aufnahme von überschüssigem Naturstrom zur Verfügung. Man muss lediglich mit intelligenteren Steuerungen die Speicherfüllung an die Stromernte koppeln. Energiespeicher werden nur dann geladen, wenn zu viel Strom im Netz ist. Günstige Stromtarife für Überschussstrom (entspricht bisherigem Nacht- oder Niedertarifstrom) machen die Aufstellung von Stromspeichern beim Endverbraucher wirtschaftlich attraktiv.

Kälte | Wärme | Dampf Energie | Automation | Gebäudetechnik

Saisonale Energiespeicher für Solarwärme und in chemische Energie verwandelter Naturstrom sind technisch machbar, aber wirtschaftlich nicht attraktiv, weil der gesamte technische Aufwand mit einem einzigen Speicherzyklus pro Jahr finanziert werden muss. Der erhöhte Energiebedarf im Winter muss durch energiesparende Gebäudegestaltung abgebaut werden. Eine andere Lösung ist kaum denkbar. Dies führt zu einer grundlegenden Veränderung der Stromversorgung. Elektrische Energie (gemessen in kWh) wird verteilt und geliefert, wenn Strom aus erneuerbaren Quellen im Überfluss verfügbar ist. Gleichzeitig wird die heutige absolute Verpflichtung der Stromlieferanten, jederzeit ausreichende Erzeugungskapazitäten (Leistung, gemessen in kW) in Bereitschaft zu halten, aufgeweicht. Künftig braucht es eine partnerschaftliche Optimierung des Netzbetriebs: durch Massnahmen beim Endverbraucher (Pufferspeicher für Strom/Wärme/ Kälte, Bedarfsoptimierung) müssen Lieferengpässe (Angebot zu klein oder Nachfrage zu gross) vermieden werden. Jedoch bleibt die Verpflichtung der Netzbetreiber zur Qualitätssicherung erhalten, also die Garantie von Spannung, Frequenz und Phase. Hierfür wird man in Zukunft nicht mehr nur rotierende Maschinen einsetzen, sondern auch die Netzeinspeisung von PV-Gleichstrom mit geregelten Wechselrichtern für die Netzstabilisierung verwenden.

8) Substitution fossiler Energieträger durch Strom Der Mensch braucht Mobilität, Wärme, Kälte, Licht und Kommunikation. Mit Strom können diese Funktionen ausnahmslos erfüllt werden. Heute werden diese menschlichen Grundbedürfnisse jedoch mit chemischen Energieträgern gedeckt. Fahrzeuge zu Land, Luft und Wasser werden mit Kraftstoffen betrieben. Für die Bereitstellung von Wärme werden Brenn-

stoffe verbrannt. Strom für Beleuchtung und Kommunikation kommt auch von fossil befeuerten Kraftwerken. Mit der Energiewende müssen die Bedürfnisse der Gesellschaft weitgehend mit elektrischer Energie befriedigt werden. Hierbei ist jedoch Folgendes zu berücksichtigen. Im Verkehrssektor lassen sich fossile Kraftstoffe wirkungsvoller durch Strom ersetzen als im Heizbereich (Flugverkehr: vgl. Kapitel 15). Das liegt an den relativ niedrigen Wirkungsgraden von Verbrennungsmotoren. Die mit dem Kraftstoff zugeführte Energie wird nur zu etwa einem Viertel in Bewegungsenergie umgewandelt. Von vier Einheiten chemischer Energie kann nur eine zum Antrieb genutzt werden. Bei Elektrofahrzeugen mit Rückgewinnung der Bremsenergie liegt der Nutzungsgrad jedoch nahe 100 %, weil man mit einer Batterieladung etwa 10 bis 15 % weiter fahren kann als ohne Rückgewinnung. Eine Energieeinheit im Akku wird zu einer Energieeinheit auf der Strasse. Jede kWh Strom ersetzt etwa 4 kWh eines fossilen Kraftstoffs. Der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger, der mit sauberem Strom erzeugt und in einer Brennstoffzelle wieder verstromt wird, bringt gegenüber Verbrennungsmotoren Vorteile, im Vergleich zum reinen Elektroantrieb jedoch keine. Etwa vier kWh Naturstrom werden benötigt, um 1 kWh Antrieb zu erzeugen. Im Transportsektor kann man die Energiewende durch Einsatz elektrischer Fahrzeuge energetisch gesehen wesentlich günstiger verwirklichen als mit Wasserstoff als Zwischenträger. Anders im Heizsektor. Wegen der hohen Wirkungsgrade moderner Heizkessel erfolgt die direkte Substitution von Brennstoffen durch Strom im Verhältnis eins zu eins. Ein Liter Heizöl mit einem Energieinhalt von etwa 10 kWh muss also durch 10 kWh Heizstrom ersetzt werden. Mit elektrischen Wärmepumpen kann man jedoch dreimal mehr Brennstoffenergie durch Strom ersetzen. Der Betrieb von Wärmepumpen mit Natur-

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strom bringt deshalb einen realen Energiegewinn. Aber auch Wärmepumpen müssen in der stromarmen Jahreszeit elektrisch betrieben werden. Die Winterproblematik lässt sich nur schlecht mit elektrischen Heizgeräten aller Art lösen. Die Energiewende kann kaum gelingen, wenn im Heizungsbereich fossile Brennstoffe durch Strom ersetzt werden. Die kalte Jahreszeit kann nur durch eine drastische Verringerung des Heizwärmebedarfs von Gebäuden, also durch bauliche Massnahmen gelöst werden. Der winterliche Wärmebedarf muss mit Nullenergiehäusern weitgehend eliminiert werden, denn die Substitution von Heizöl und Erdgas durch Strom wird kaum möglich sein.

9) Verantwortungsbewusster Energieeinsatz Energieverbrauch ohne erkennbaren Nutzen hat keinen Platz in einer nachhaltig gestalteten Energiezukunft. Die gedankenlose Energievergeudung muss durch Änderung des Energieverständnisses verringert werden. Die Verbesserung der Energieeffizienz ist eine Frage der technischen Entwicklung. Sie ist mit der Erneuerung von Geräten und Anlagen verbunden und kann gesamthaft betrachtet nicht von heute auf morgen wirksam werden. Der Endenergiebedarf (exergetisch gemessen in Stromeinheiten) könnte durch organisatorische und technische Massnahmen ohne Beeinträchtigung der Lebensqualität halbiert werden. Der verantwortungsbewusste Umgang mit Energie ist eine wesentliche Voraussetzung für die Verwirklichung der Energiewende.

10) Flächennutzung für direkte Stromernte Wie oben dargestellt, wird Energie zukünftig zum wesentlichsten Teil überirdisch gewonnen. Dafür werden Flächen benötigt, die in besiedelten Gebieten nur in Ausnahmefällen gratis zur Verfügung stehen. Man muss mit den verfügbaren Flächen sorgsam umgehen und die flächenspezifische Effizienz der Energieernte mit Solar-, Wind-, Bio-

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masse-, Geothermie- oder Wasserkraftanlagen beachten müssen. Von einem Hektar Land kann man mit Photovoltaik im Jahr 50- bis 100-mal mehr Strom ernten als mit der Verstromung der auf der gleichen Fläche gewonnenen Biomasse. An günstigen Standorten kann Windenergie sogar noch mehr liefern. Der Landwirt wird zum Energielieferanten, aber nicht durch den Anbau schnell wachsender Pflanzen, sondern durch Aufstellung von Solar- oder Windkraftanlagen auf landwirtschaftlich schlecht nutzbaren Böden. Bereits zwei bis drei Prozent der landwirtschaftlich genutzten Flächen würden in unseren Breiten ausreichen, um ein Land mit Solar- und Windstrom zu versorgen. Unter diesen Anlagen könnten Landwirtschaft und Vierzucht weiterhin gewinnbringend betrieben werden. Bei Nutzung aller Ackerflächen für den Anbau von Biomasse könnte man jedoch nur 15 % des Energiebedarfs decken.

11) Kurze Rücklaufzeiten Die Energiewende verlangt erhebliche Investitionen für technische Anlagen. Herstellung und Betrieb dieser Anlagen dürfen jedoch nicht mehr kosten als mit ihnen erwirtschaftet werden kann. Andernfalls lohnt sich die Investition nicht. Bei Energieanlagen muss man aber auch den Energieeinsatz genauso bilanzieren. Die mit einer Energieanlage geerntete Energie muss über der Energiemenge liegen, die als «graue» Energie beim Bau und später für Unterhalt und Betrieb benötigt wird, damit sich die Investition auch energetisch rechnet. Das Energieproblem kann nicht mit Anlagen gelöst werden, deren Herstellung und Betrieb mehr Energie verschlingt als die Anlagen während ihrer Lebensdauer liefern können. Für eine zügige Verwirklichung der Energiewende sollten bevorzugt Massnahmen mit kurzen, monetären und energetischen Rücklaufzeiten berücksichtigt werden. Ein schneller Geldrückfluss schafft Kapital für Folgeinvestitionen im

Energiebereich. Ähnlich liegen die Dinge auf der Energieebene. Ein schneller Rückfluss von erneuerbarer Energie verbessert die Energiebilanz und ermöglicht den zügigen Bau neuer Energieanlagen mit dem sauberen Strom aus bereits bestehenden Anlagen. In den letzten Jahren sind die energetischen Rücklaufzeiten für Anlagen zur Energieernte stark gesunken. Man rechnet heute mit etwa 3 Monaten für Windkraftanlagen an günstigen Standorten und mit etwa 1,5 Jahren für Photovoltaikanlagen. Fossil beheizte Kraftwerke benötigen immer mehr Energie als sie in Form von Strom liefern können und lassen sich deshalb energetisch nicht amortisieren. Nur mit der direkten oder indirekten Nutzung der im Überfluss angebotenen Sonnenenergie lässt sich eine nachhaltige Energieversorgung verwirklichen.

12) Wie viel Energie braucht der Mensch eigentlich? Mit Ausnahme von essen und trinken braucht der Mensch physikalische Energie in Form von Wärme, Bewegung, Licht und Schall. Diese Bedürfnisse lassen sich vollständig und effizient mit elektrischem Strom befriedigen. Die nachhaltige Energieversorgung entsteht auf der Basis von Elektrizität. Für die Planung der Energiewende ist deshalb eine Erfassung des Energiebedarfs für eine ganz elektrische Versorgung nützlich. Es macht wenig Sinn, den Kraftstoffbedarf der Zukunft zu prognostizieren und nach Ersatzkraftstoffen zu suchen, denn das Ende des fossilen Zeitalters ist bereits spürbar und Fahrzeuge werden demnächst mit Strom betrieben werden. Auch Energiebedarfsprognosen, bei denen der Energieinhalt chemischer Energieträger (in kWh) mit elektrischer Energie (ebenfalls in kWh) gleichgestellt wird, sind ohne Berücksichtigung der jeweiligen Umwandlungsprozesse irreführend. Man vergleicht Äpfel mit Birnen. Wie zuvor dargestellt, kann man im Verkehrssektor 4 kWh Kraftstoffenergie durch eine kWh

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Strom ersetzen. Der hohe Substitutionsfaktor ergibt sich aus der schlechten Effizienz des Verbrennungsmotors. Bei der Wärmeerzeugung ist die Parität jedoch gegeben. Eine Kilowattstunde Strom ersetzt eine Kilowattstunde Heizöl oder Erdgas (Überlegungen zur Wärmepumpentechnologie siehe in Kapitel 8). Für die Ermittlung des tatsächlichen Energiebedarfs muss deshalb für jede Nutzungsart die Effizienz der Energiewandlung berücksichtigt werden. Nur so erhält man aussagekräftige Prognosen für den Strombedarf nach Verwirklichung der Energiewende. Viele der heutigen Prognosen basieren auf einer paritätischen Bewertung der Energieträger und führen zum Teil zu stark überhöhten Bedarfsprognosen. Massnahmen, die mit solchen Prognosen begründet werden, könnten sich später als unsinnig erweisen. Es soll nicht versucht werden, an dieser Stelle den zukünftigen Energiebedarf mit diesem Bezug auf die menschlichen Bedürfnisse zu prognostizieren. Hierfür bedarf es einer detaillierten Studie. Man kann jedoch vermuten, dass eine solche Studie belegen wird, dass man heute von viel zu hohen Prognosen ausgeht und voreilig Massnahmen einleitet, die nach der Energiewende gar nicht benötigt werden.

13) Ausbau Energieverteilung: bei tatsächlichem Bedarf Bisherige Bedarfsprognosen haben zu Extrapolationen geführt, die sich mit der Energiewende allein nicht begründen lassen. Die Umgestaltung des Energiesystems wird nämlich von unten nach oben, also vom Endverbraucher und dessen Solaranlage auf dem Dach zum Stromverteiler erfolgen und nicht umgekehrt. Bevor man also über neue Hochspannungsleitungen diskutiert, sollte man zuerst einmal erkennen, was lokal geregelt wird und was überregional geregelt werden muss. Auch sollte man den Strombedarf zuerst einmal mit Anlagen im Inland zu decken versu-

PhotovoltaikFreiflächenanlage. (Quelle: Google, www.solaranlage.eu)

chen, bevor man sich bei multinationalen Grossprojekten engagiert. Alle Prozesse der Energiewende zielen in Richtung Energieautonomie, wobei es für den nationalen Wohlstand bedeutungslos ist, ob sich einzelne Hausbesitzer, Gemeinden oder ganze Regionen vom Netz verabschieden. Auch sollte man erkennen, dass die Notwendigkeit, Nordstrom nach Süden zu leiten, nur deshalb besteht, weil sich die südlichen Bundesländer und die Schweiz lange Zeit lebhaft gegen die Errichtung von Windenergieanlagen gewehrt haben. Inzwischen sind jedoch auch diese Länder aufgewacht und werden in wenigen Jahren einen spürbaren Teil ihres Strombedarfs aus eigenen Windkraftanlagen decken, was den Neubau von Stromtrassen überflüssig machen könnte. Bevor man also neue Hochspannungstrassen plant, sollte man die Entwicklung im Endbereich sorgfältig beobachten. Die geballten Privatinitiativen lassen sich nur schwerlich dauerhaft durch politische Anweisungen bändigen. Es wäre ein volkswirtschaftliches Debakel, wenn keiner den Strom haben möchte, der über die neuen Stromtrassen transportiert wird. Auch hat die Ertüchtigung alter Stromtrassen nichts mit der Energiewende zu tun.

14) Kosten der Energiewende Es ist klar, dass die aus physikalischen Gründen notwendigen Investitionen in saubere Stromernteanlagen Geld

kosten. Mit der Einspeisevergütung beteiligen sich die Stromverbraucher (leider mit wichtigen Ausnahmen) an den für die Energiewende notwendigen Investitionskosten. Leider wird die allgemeine Verteuerung der Strompreise fälschlicherweise den Erneuerbaren angelastet, obgleich sich die Stromkosten auch vor Inkrafttreten der Einspeisevergütung innerhalb von zehn Jahren fast verdoppelt haben. Würde man die Kosten der Energiewende auf alle Verbraucher umlegen, dann würde die Mehrbelastung privater Haushalte mit dem Glas Bier in der Stammkneipe vergleichbar sein. Man müsste mittelfristig bereits wesentlich mehr zahlen, wenn weiterhin Energie aus versiegenden Quellen verstromt wird. Der Umstieg auf Strom aus erneuerbaren Quellen ist also zwingend vorgegeben, zumal auch das Problem der Klimaerwärmung durch CO2 gelöst werden muss. Neben Sonne, Wind & Co. sind jedoch keine ernsthaften Kandidaten für die Stromproduktion gelistet. Die Stromabnehmer beteiligen sich also am Aufbau einer gesicherten, sauberen und nachhaltigen Stromversorgung. Vor allem ist die Einspeisevergütung im Gespräch. Man vergisst dabei jedoch, dass es sich hierbei um eine zeitlich begrenzte Investitionszulage handelt. Die Kosten für Naturstrom sind fast ausschliesslich Kapitalkosten, als Zinsen für das geliehene Kapital. Energie aus

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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erneuerbaren Quellen könnte aber viel billiger sein, wenn man die privaten Investoren mit kostengünstigen Krediten bedienen könnte. Noch betrachten Banken und Versicherungen Investitionen in die erneuerbaren Energieanlagen als risikoreich, obgleich die Funktionstüchtigkeit der technischen Anlagen inzwischen hervorragend ist und gesicherte Einnahmen durch den Stromverkauf erwirtschaftet werden können. Oft wird vergessen, dass diese Einspeisevergütung zeitlich begrenzt ist und in der Regel mit der Amortisation der Investitionen endet, also nach zehn bis zwanzig Jahren. Danach sinken die Betriebskosten fast auf null, denn für Sonne oder Wind werden keine Rechnungen gestellt. Die ersten Anlagen sind bereits amortisiert und liefern Strom kostengünstig ins Netz. In den kommenden Jahren werden viele Anbieter folgen. Die Preise für Naturstrom werden an der Leipzier Strombörse ausgehandelt. Im Sommer sind Preise von wenigen Euro-Cents pro kWh üblich. In den Mittagsstunden ist Solarstrom schon heute günstiger als Strom von Grosskraftwerken. Dieser Trend wird sich verstärken und zu sinkenden Stromtarifen führen. Während konventionelle Kraftwerke unter steigenden Energiepreisen für Kohle, Erdöl, Erdgas und Uran zu leiden haben, ist Naturstrom keinen Preissteigerungen ausgesetzt, sondern kann dauerhaft günstig geerntet und geliefert werden. Die Schweizer Elektrowirtschaft hat bereits stark unter den tiefen Preisen für Solarstrom zu leiden. Es soll nicht verschwiegen werden, dass auch Naturstrom durch die Autor Notwendigkeit für begleitende MassnahUlf Bossel men wie StromspeiBerater für nachhaltige Energiecherung und -verteilösungen, Oberrohrdorf AG, lung verteuert wird. ubossel@bluewin.ch Das ist aber auch bei Dieser Beitrag ist in einer älteren Strom von thermiFassung bereits erschienen im schen Kraftwerken der Bulletin electrosuisse SEV/VSE Fall, die nur mit gros2/2013, S. 36–40. sen Speicheranlagen

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wirtschaftlich zu betreiben sind, um einen wesentlichen Teil der Nachtproduktion einzulagern und mit hohem Gewinn zeitverschoben zu verkaufen.

15) Priorität hat die Reduktion des Heizwärmebedarfs Die Energiewende wird auch in 50 Jahren noch nicht vollständig abgeschlossen sein, denn in vielen Bereichen wird man weiterhin mit den restlichen, deshalb teuren fossilen Brennstoffen wirtschaften. Genannt sei der Langstreckenverkehr zu Land, zu Wasser und in der Luft, der ohne flüssige Treibstoffe kaum zu bewältigen ist. Dieser Zeithorizont sollte bei allen politischen Überlegungen bedacht werden. Es besteht keine Notwendigkeit, mit allen erdenklichen Veränderungen sofort zu beginnen. Vielmehr sollte man nach sorgfältiger Analyse einen strategisch optimierten Fahrplan entwickeln und dann erst im Konsens mit allen Beteiligten mit der Umsetzung beginnen. Aktionismus führt nur zu Fehlinvestitionen. Vor allem sollten auch die Rücklaufzeiten bedacht werden. Neue Forschungsprogramme können nur zeitverzögert wirken. Vergessen wird, dass mit öffentlicher Unterstützung bereits hervorragende Lösungen im Bereich Sonne, Wind und Biomasse entstanden sind, die heute kommerziell angeboten werden und zuverlässig arbeiten. Die Technik für die Energiewende ist vorhanden. Es fehlt an der Umsetzung, die leider oft durch bürokratische Massnahmen oder Bürgerproteste behindert wird. Der Fahrplan für die Durchführung der Energiewende sollte mit der Frage beginnen: Was braucht der Mensch? Diese Frage kann im Kern nur beantwortet werden, nachdem die private Umgebung energetisch analysiert und saniert worden ist. Dazu gehört in erste Linie die Lösung des Heizproblems, also die Energieversorgung in den Monaten mit dem höchsten Energiebedarf bei gleichzeitigem Tiefststand der Sonne. Die Lösung beginnt also mit der Reduzierung des Heizwärmebedarfs durch bauliche

Massnahmen. Ein sinnvoller Einstieg in die Energiewende wäre deshalb ein Gesetz, das nur noch den Neubau von Nullenergiegebäuden zulässt. Bei einer Erneuerungsrate von 2% pro Jahr könnte ein wesentlicher Teil des Wohnhausbestandes in 50 Jahren einen nachhaltigen Standard erfüllen und den Einsatz von fossilen Brennstoffen drastisch reduzieren. Bei stark verminderten Heizkosten dürften sich die Wohnkosten für Hausbesitzer und Mieter nur unwesentlich ändern.

16) Bürgerbeteiligung Wichtig ist auch der Einbezug des Bürgers in die Energiewende. Verhaltensregeln, die man schon Kindern beibringt und die zum Wesen eines verantwortungsbewussten Menschen gehören, kommen im Energiebereich oft nicht zur Anwendung. Dinge wie Sparsamkeit, Eigenverantwortung, Rücksicht auf andere, Verantwortung gegenüber zukünftigen Generationen usw. stehen nicht an vorderster Stelle bei der Energieversorgung. Ein Regieren gegen diese «angeborenen» Eigenschaften des mündigen Bürgers wird jedoch immer schwieriger. Man sollte versuchen, diese Grundwerte des menschlichen Zusammenlebens in die Energiewende zu integrieren. Das könnte die Entwicklung vereinfachen. Weltweit muss die Energiewende mit physikalischer Begründung vollzogen werden. Man muss nicht internationale Abmachungen abwarten, sondern kann für den regionalen Energiebedarf passende Lösungen für das Energieangebot finden. Denn die Umstellung geschieht lokal und richtet sich nach örtlichen Gegebenheiten. Die Wende schafft wirtschaftliche Vorteile. Wer zuerst damit beginnt, der wird später besser dastehen als die Zauderer. Deutschland hat sich für die Energiewende entschieden und kann bereits die ersten Früchte ernten. Dennoch lässt die derzeitige Umsetzungsstrategie wichtige Gesichtspunkte vermissen. Mit den hier präsentierten Thesen zur Verwirklichung der Energiewende können vielleicht einige Lücken geschlossen werden. ■

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Forschung am Paul Scherrer Institut PSI im Bereich erneuerbare Energien

In den Medien ist die Energiestrategie 2050 ein Dauerthema. Energieeffizienz ist ein wichtiger Pfeiler des ehrgeizigen Vorhabens, erneuerbare Energien stehen im Fokus. Am Paul Scherrer Institut in Villigen forschen viele kluge Köpfe an der Energiewende. Die Verantwortlichen möchten diese Anstrengungen und das Potenzial dieser Technologien einer breiten Öffentlichkeit bekannt machen. So entstand gemeinsam mit der Eidgenössischen Materialprüfungsanstalt eine Übersichtsgrafik, welche bisherige und künftige Energiequellen, Speichermedien und Anwendungsgebiete abbildet. anchmal sagt ein Bild wirklich mehr als tausend Worte. Auch für die Übersichtsgrafik (Bild 1) trifft das zu. «Viele unserer Forschungsarbeiten widmen sich den Fragen, wie wir unsere Energie ernten, wie wir diese umwandeln, speichern und transportieren und wie wir sie schliesslich effizient

nutzen», erklärt Urs Elber, Geschäftsführer des Kompetenzzentrums für Energie und Mobilität (CCEM) am Paul Scherrer Institut in Villigen. «Die vorliegende Übersichtsgrafik repräsentiert die technologischen Optionen, die momentan vorhanden sind bzw. an welchen wir derzeit forschen. Wie diese

Optionen sich entwickeln, hängt von verschiedenen Rahmenfaktoren ab: unter anderem von der Entwicklung der Bevölkerungszahlen und der Wirtschaft sowie von den Entwicklungen in unseren Nachbarländern und weltweit. Das heisst, die Erforschung neuer Technologien kreiert einfach einen Teil

Bild 1: Übersichtsgrafik, welche die bekannten erneuerbaren Energiequellen, Umwandlungs- und Speichertechnologien, sowie die Anwendungsgebiete zusammenfasst. (Quelle: PSI)

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Stromnetz

Erdgasnetz

Windkraft

Solar Elektrolyse

Gasspeicher

H2 Methanisierung

CH4

CO, CO2 , CH4

Vergaser

Bild 2: Übersicht zur Holzvergasung  zur als Mittel Produktion von Biogas. (Quelle: PSI)

Holz, Stroh etc.

der Optionen unserer Energiezukunft.» Im selben Zusammenhang behandelte das PSI auch die Frage, woher unsere Elektrizität 2050 stammen wird; die Ergebnisse wurden in der PSI-Publikation im «Energie-Spiegel. Facts für die Energiepolitik von morgen», Nr. 21 / November 2012, veröffentlicht. Warum hat das PSI diese Grafik erstellt? «Unsere Wissenschaftler sehen sich in der Rolle des ehrlichen Vermittlers, des ‹honest broker›. Die Forschungen sind wissenschaftlich neutral und nicht an spezielle Interessen gebunden, deshalb vertraut man unseren Aussagen.» Elber weist auch darauf hin, dass die Welt wesentlich komplexer geworden ist: Als Beispiel nennt er die Brennstoffzellen, die früher genau für eine Anwendung gedacht waren. «Heute aber haben wir ganz unterschiedliche Themen: Wasserstoffproduktion aus erneuerbaren Quellen ist ein Thema, ebenso die Erzeugung von Strom in Brennstoffzellen, aber auch der Betrieb von Autos mit diesen Zellen ist ein aktuelles Thema – in dieser Energiezukunft kommen ganz viele Themen zusammen, und diese Zusammenhänge wollten wir mit der Grafik aufzeigen.» «Natürlich», so Elber, «geht es nicht nur darum, der Bevölkerung aktuelle Forschungsinhalte zu verdeutlichen, sondern auch darum, diese Entwicklungen

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ins reale Leben zu transportieren.» Als Beispiel nennt Elber die mit Wasserstoff betriebenen Postautos, die auch auf der Linie verkehren, welche zum PSI führt. «Es gibt zudem mittlerweile auch wasserstoffbetriebene Reinigungsfahrzeuge», ergänzt der Geschäftsführer des Kompetenzzentrums für Energie und Mobilität (CCEM) des PSI. Elber erwähnt beispielsweise auch, dass gerade die erneuerbaren Energien, welche nicht immer zum Zeitpunkt der gewünschten Nutzung anfallen, in anderen Energieformen bzw. Netzen gespeichert und transportiert werden müssen. «Genau diese Vernetzung bilden wir mit der Grafik ab.» Auch Markus Frei-Hardt, Koordinator Technologietransfer beim PSI, ist optimistisch, was solche Visualisierungen angeht: «Spannend an dieser Grafik ist, dass wir hier viele Themenfelder abbilden, an denen wir gerade forschen. Und es ist schön, zu sehen, wie diese Technologien zusammenhängen. Das kann beim Betrachter aus der Gesellschaft auch gewisse Aha-Effekte auslösen.»

Wie ist die Grafik zu interpretieren? Energie ernten lässt sich aus verschiedenen bewährten und noch in der Entwicklung befindlichen Energiequellen. Eine bewährte Technologie ist in der Schweiz die Wasser-

kraft. Andere Energiequellen, vorab die Sonnenenergie und Windkraft, aber auch die Geothermie sowie die Energiegewinnung aus Holz, Stroh, Klärschlamm und Algen haben noch viel Entwicklungspotenzial. Genauso verhält es sich auch mit der Energiespeicherung beziehungsweise mit dem Energietransport: Die Nutzung und Speicherung von Wasser für die Stromproduktion ist etabliert und in der Schweiz zu grossen Teilen bereits ausgereizt, hingegen befindet sich die Produktion von Gas aus Holz noch im Entwicklungsstadium. Die Bedeutung der Methanisierung zur Erzeugung von Biomethan aus Holz (auch mit Wasserstoff aus überschüssiger Wind- und Sonnenenergie) wird jedoch zunehmen, da sind sich die Forscher des PSI sicher. Grund: Durch die Vergasung von Holz wird die enthaltene Energie im herkömmlichen Erdgasnetz speicherbar. Gerade im Hinblick darauf, dass diese Energiespeicherung in Form von Wasserstoff teilweise noch problematisch ist, ist dies für die nähere Zukunft ein wichtiger Stein im künftigen Energiepuzzle.

Die Holzvergasung als Beispiel für die künftige, komplexe Energiezukunft Am PSI wird unter anderem erforscht, wie man Holz durch Vergasung in ein brennbares Holzgas verwandelt und es mittels Aufbereitung in einer katalytischen Wirbelschicht in ein erneuerbares, CO2neutrales Biomethan (CH4) umwandelt. Dieses kann ins bestehende Erdgasnetz eingespeist werden, es lässt sich aber auch als Brennstoff für Kraftwerke oder als Treibstoff für Erdgasautos nutzen. Mittels Holzvergasung lassen sich sogar flüssige Treibstoffe wie Diesel oder Flugbenzin herstellen. Die Erzeugung von erneuerbarem Biomethan aus Holzgas mittels Wirbelschichtverfahren wurde am PSI entwickelt und gemeinsam mit dem Unternehmen CTU erfolgreich in den Demonstrationsmassstab hochskaliert. Bereits sind im europäischen Raum mehrere vergleich-

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bare Pilot- und Demonstrationsanlagen in Betrieb beziehungsweise im Bau, die in den nächsten Jahren eine vertiefte Bewertung der Technologie erlauben werden. Der nächste Schritt zur Markteinführung wird die Errichtung einer Produktionsanlage sein. Tilman Schildhauer, Senior Scientist am Labor für Verbrennungsforschung des PSI, beschäftigt sich täglich mit dieser Thematik und kann mehr zu den Erfahrungen berichten: «Nach der Wasserkraft ist Biomasse, insbesondere Holz, in der Schweiz zurzeit die zweitwichtigste heimische erneuerbare Energie. Holz kann dabei zu Wärme, Strom oder Treibstoffen umgewandelt werden, wobei heute die Wärmeerzeugung dominiert, beispielsweise in Pelletsheizungen, Nahwärmeverbünden oder Heizkraftwerken.» Doch Schildhauer wünscht sich ein Umdenken, denn die Holzvergasung hat unter anderem den Vorteil der Speicherbarkeit. «Dies ist gerade deshalb interessant, weil wir unsere Technologie auch ins Ausland übertragen möchten, wo die Wege vom Wald zum Ort der Nutzung wesentlich weiter sind als in der kleinräumigen Schweiz. Darum macht zum Beispiel die Holzvergasung mit nachfolgender Speicherung und Verteilung mittels Gasnetz Sinn», erklärt der Wissenschaftler. Er ergänzt, dass es aus thermodynamischer Sicht sowieso effizienter sei, Holz zu vergasen, statt es zu verbrennen, da beim Heizen mit Holz zwar eine Temperatur von rund 800 °C entstehe, letztendlich aber oft nur eine Temperatur von maximal 85 °C genutzt werde. «Wärme kann zudem beispielsweise auch mit Erdsonden bereitgestellt werden», gibt Schildhauer zu bedenken. Auch nicht unwichtig ist die Qualität des Holzes: Muss bei den Pellets das Holz gewisse Qualitätsansprüche erfüllen, lässt sich bei der Holzvergasung auch Holz von minderer Qualität verwenden, beispielsweise Altholz, Sträucher oder Bäume, die neben der Autobahn wachsen. Schliesslich hat die Holzvergasung auch für Gemeinden, die ihre Gebäude mit Holz beheizen

möchten, handfeste Vorteile, wie Schildhauer ausführt: «Wenn die zu heizenden Häuser weit auseinanderliegen oder noch kein Fernwärmenetz besteht, kann man dank der Holzvergasung mit anschliessender Umwandlung in Biomethan das bestehende Gasnetz nutzen.»

Fazit: Ausblick in die Zukunft Wie die Übersichtsgrafik zeigt, befinden sich viele Energiequellen und Speichermöglichkeiten noch im Entwicklungsstadium. Doch gerade im Hinblick auf die Energiestrategie 2050 ist es gut, zu wissen, dass die Forscherinnen und Forscher in der Schweiz mit Hochdruck an den künftigen Energieoptionen arbeiten. Seitens der Installateure und Planer, beispielsweise von Heizungsmonteuren und Elektroplanern, bedeutet dies, sich punkto neuer technologischer Entwicklungen ständig auf dem Laufenden zu halten, um den Kunden eine möglichst breite Palette an Optionen bieten zu können. Dabei soll nicht der Zwang bestehen, immer die neueste Technologie zu empfehlen bzw. zu installieren, sondern die jeweils passende. Natürlich ist auch der Konsument beziehungsweise die ganze Gesellschaft gefordert, an der neuen Energiezukunft mitzuarbeiten. Man darf gespannt sein, wie sich eine ähnliche Übersichtsgrafik in 40 Jahren präsentieren wird. ■

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Autor/Infos Christian Bärtschi www.psi.ch

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Hybridwerk: Energiezentrale für Strom, Erdgas und Fernwärme, u. a. mit H2-Speicherung

Die Regio Energie Solothurn (RES) macht vorwärts bei der Energiewende. Konkret auf der Zuchwiler Aarmatt: Hier realisiert die RES eine für die Schweiz bisher einzigartige Energieanlage und macht damit innovative Schritte in Richtung Energiewende. Ein «Hybridwerk» soll die verschiedenen Energieträger und die dazugehörigen Strom-, Erdgas- und Fernwärme-Netze zu einem konvergenten System machen. Stromnetz Solarstrom

Windstrom

Nah-/Fernwärme

CO2

Wasserkraft/Pumpspeicherwerk

HolzheizKraftwerk Solarstrom (Überschuss)

CO2 Kernenergie

Endverbraucher MethaniElektroH2 sierung lyse

Kohle

Wärme

Strom

CH4

BHKW

WKK

Windstrom (Überschuss)

WKK-Strom (Überschuss)

Wasser H2O

GuD

Biomasse Abfälle, Gülle, Holz

Erdgasförderung

Biogas CH4

Erdgasspeicher

CO2

Wasserstoff H2

Erdgas Biogas

Windgas Solargas CH4

Erdgasnetz (Pufferungsfähig) © erdgas.ch

Prinzip der Netzkonvergenz.

(Quelle: VSG)

Treibstoff nutzbar. Auch eine Rückverstromung ist möglich und in bestimmten Fällen sinnvoll. Die Verbindung von Strom- und Gasnetz, die Kapazität des bestehenden Erdgasnetzes sowie die technische Reife und Vielseitigkeit des Verfahrens sind vielversprechend. Kommt mit dem Wärmenetz eine dritte Netzinfrastruktur dazu, drängt sich eine weitere Optimierung der Energieversorgung auf. Auch in der Energiestrategie 2050 des Bundes ist beschrieben, wohin die Reise gehen kann: Die drei Energienetze werden längerfristig zusammenwachsen und sich zu einem zentralen Pfeiler der Energiewende weiterentwickeln.

Regio Energie Solothurn nimmt diese Entwicklung auf it der Energiestrategie 2050 hat der Bundesrat die Stossrichtung für eine neue Energiepolitik vorgelegt, die mehr ist als nur eine Stromwende. Das Ziel ist klar: eine zuverlässige und bezahlbare Energieversorgung, klimaschonend und langfristig ohne Kernkraft, mit einer hohen Nutzung der verfügbaren Energie vor Ort. Damit steigen ohne Zweifel auch die Anforderungen an die Stadtwerke, von der Energieproduktion über die Verteilung und Speicherung bis hin zur Nachfragesteuerung. Alle Werke, welche weiterhin eine Rolle haben – ob gross oder klein – sind gefordert, neue Lösungen zu entwickeln, neue Geschäftsmodelle umzusetzen und die Energiewende vor Ort aktiv mitzugestalten.

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Gerade Energienetze als Teil einer nachhaltigen Energieversorgung zeigen, wie wichtig ein optimales Zusammenspiel zwischen Energieträger und Infrastrukturen ist. Enormes Potenzial für den Transport und die Speicherung grosser Energiemengen schlummert beispielsweise im Erdgasnetz. Dabei geht es nicht um die Frage, ob Gaskraftwerke zur Brückentechnologie taugen. Vielversprechend ist das sogenannte Power-to-GasVerfahren: Statt Solar-, Wind- und Wasserkraftwerke bei einem Stromüberangebot vom Netz zu nehmen, werden in einem 2-stufigen chemischen Prozess Wasser und CO2 in synthetisches Erdgas (SNG, Synthetic Natural Gas) umgewandelt. So wird Strom im Gasnetz speicherbar und als Brenn- oder

Als regionaler Energieversorger hat Regio Energie Solothurn nicht nur seine eigene Produktion und Beschaffung, sondern auch die nachhaltige Energieerzeugung und den Einbezug der beziehenden und produzierenden Kunden im Blick. Ziel ist es, mit innovativen erneuerbaren und effizienten Energielösungen einen Beitrag an eine Schweiz zu leisten, die mit jedem Tag ein bisschen sauberer, sicherer und unabhängiger wird. Dabei legt die RES Wert auf eine Gesamtenergiebe-

Quelle/Infos Regio Energie Solothurn www.regioenergie.ch

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trachtung: Als Querverbundunternehmen liefert das Solothurner Stadtwerk nämlich nicht nur Strom, sondern auch Gas und Fernwärme. Im Dezember 2010 startete die Regio Energie Solothurn ein Projekt, das den Bau einer Heizzentrale auf dem Areal Aarmatt in Zuchwil vorsieht. Diese Energieanlage soll das Fernwärmenetz, welches die RES aktuell in der Region Solothurn baut und welches auf der Abwärme der nahen Kehrichtverbrennungsanlage «Kebag» in Zuchwil basiert, bezüglich Versorgungssicherheit unterstützen. Das Projekt wurde Ende 2012 genehmigt. Die Bauarbeiten begannen am 21. Mai 2013.

Areal bietet ideale Voraussetzungen Angesichts dieses Bauvorhabens hat die Regio Energie Solothurn beschlossen, einen Schritt weiter zu gehen. Weil am gleichen Standort drei Energienetze sich treffen, ist

ein Konzept für eine integrierte Energieanlage entstanden mit Heizzentrale und Wärmespeicher, Blockheizkraftwerken, Elektrolyseur und Wasserstoff-Speicher. Während die Heizzentrale zuerst mit Gas befeuert wird, werden die später dazu geschalteten Anlagen ein innovatives System bilden, bei dem die drei Energienetze verbunden werden. Vergleicht man das Anlagenprinzipschema mit jenem der grossen Energiezentrale «Forsthaus» der Stadt Bern, erkennt man: Das Hybridwerk-Konzept der Regio Energie Solothurn beinhaltet zusätzliche Speicher- und Umwandlungsmöglichkeiten für den künftig zu gewissen Zeiten zu erwartenden Überschuss-Strom.

Umwandlungs- und Speichermöglichkeiten Im Hybridwerk der Solothurner soll zuviel produzierter Strom in einen

RES-Direktor Felix Strässle erklärt das Grobschema zum geplanten Hybridwerk.

anderen Energieträger überführt werden, der sich noch besser als per Strom-Batterie speichern lässt. Fällt beispielsweise dereinst zu viel erneuerbarer Strom an, kann dieser in synthetisches Gas umgewandelt werden, das wiederum als Treib-

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stoff für die Mobilität oder als Brennstoff zur Produktion von Regel-Strom und Komfort-Wärme eingesetzt werden kann. Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel im Sommer produzierte Energie ins Winterhalbjahr verschieben. Das Gas- und Wärmenetz entwickelt sich so im Konzept zum Kurz- bis Langfrist-Speicher von kurzzeitig überschüssigem Strom und hilft damit die unregelmässig anfallende Stromproduktion aus erneuerbaren Energien zu glätten. Die Strom-Produktionsanlage kommt ihrerseits zum Einsatz beim Ausgleich der zunehmenden und stärker schwankenden, dezentralen Einspeisung aus Sonne-Strom, so-

wie auch zum Ausgleich zwischen Angebot und Nachfrage.

«Hybridwerk» verfolgt moderne Ziele Aus energiewirtschaftlicher Sicht werden mit dem «Hybridwerk» mehrere Ziele gleichzeitig verfolgt: • Förderung der Eigenproduktion von erneuerbarem Strom • Nutzen der Querverbundmöglichkeiten • Angebot von saisonalen StromSpeichermöglichkeiten • Umwandlung von Strom zu Gas: aktiver Beitrag an eine Ökologisierung des Gasnetzes • Ausgleich der Prognoseabweichungen beim Stromeinkauf

Hauptsitz der Regio Energie Solothurn (RES).

Schrittweise Umsetzung Basierend auf der Verfügbarkeit der drei Netze Strom/Erdgas/Fernwärme und ausgehend von den sich verändernden politischen Rahmenbedingungen (Energiestrategie 2050 des Bundes, kantonale Energiestrategie, kommunale Forderungen) passt die geplante Energieanlage «Hybridwerk» in die neue Energielandschaft. Die Erstellung erfolgt schrittweise und wird sich über mehrere Jahre hinziehen. Gestartet wird mit der Erstellung einer 6-MW-Heizzentrale inklusive Wärmespeicher als erster Teil der geplanten Wärmekraftkopplungsanlage. Der RES-Verwaltungsrat hat dafür eine erste Finanzierung in der Höhe von 4,3 Mio. Franken gutgeheissen. Danach folgt ein erstes von drei geplanten 1-MW-Blockheizkraftwerken. Gleichzeitig soll der überschüssige erneuerbare Strom, der insbesondere mit dem geplanten Ausbau der Photovoltaik zur Mittagszeit verstärkt anfallen wird, mittels eines Elektrolyseurs zu Wasserstoff H2 gewandelt werden, der sich wiederum ins Gasnetz einspeisen (bis zu einem maximalen Anteil von 2 bis 10 %) oder über einen Zwischenspeicher zum Betrieb der WKK-Anlage einsetzen lässt. Das Projekt ist von Beginn weg modular aufgebaut und bietet Platz für weitere Technologien, die sich je nach Entwicklungsstand im kleineren oder grösseren Massstab integrieren lassen: Druckluftspeicher, Methanisierung (Umwandlung von H2 und CO2 zu Methan CH4), Batteriespeicher, Holzvergasung, Geothermie.

Die Energiewende ist in Solothurn angekommen

Luftbild Areal Aarmatt. Eingezeichnet die vorhandene Netzinfrastruktur: Fernwärme, Gas, Strom. Links oben die Aare, unten links der Bahnhof Solothurn.

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Die neue Energieanlage auf der Aarmatt ist mehr als nur eine Investition in die Zukunft. Es ist für Regio Energie Solothurn eine handfeste Absichtserklärung, die Energiewende aktiv mitgestalten zu wollen. Dazu Felix Strässle, Direktor Regio Energie Solothurn: «Das Hybridwerk wird wertvolle Impulse und Erfahrungswerte für technologische Entwicklungen und für den

D23

Der Gebäudefunk

Strom

Eltako-Funk mit batterieloser Technik von enocean®

Wärmekraftkoppelung Wärmespeicher

1. Gaskessel 6 MW

2x 5,5 MWh

Fernwärmenetz RES

Stromnetz RES

8 Starter-Kits für die Bereiche Schalten - Dimmen - Regeln - Beschatten

Gasnetz RES / grösster Energiespeicher

Realisierungsschritte 1a + 1b: Heizzentrale mit 6-MW-Gaskessel und zwei Wärmespeichern mit je 5,5 MWh. Stromnetz RES

Elektrolyseur H2 Speicher H2

Wärmekraftkoppelung 1. Gaskessel 6 MW 2. BHKW 1 x 0,7 MWel

Wärmespeicher 2x 5,5 MWh

Fernwärmenetz RES

Stromnetz RES

Gasnetz RES / Energiespeicher

204 604 004 204 614 014

Realisierungsschritt 2: Elektrolyseur, Wasserstoff-Speicher, BHKW. 204 604 104 204 604 204 204 604 114

Stromnetz RES

204 604 214 Elektrolyseur H2 H2

Speicher H2

Methanisierung

Wärmekraftkoppelung

Druckluftspeicher

204 604 304

1. Gaskessel 6 MW 2. BHKW 1x 0,7 MWel 3. 1 –2 BHKW à 2 MWel und/oder Holzvergasungsanlage und/oder Geothermie

Wärmespeicher 2x 5,5 MWh Wärmespeicher 1x 5,5 MWh

CH4

Fernwärmenetz RES

Batteriespeicher

204 604 404

WKK

Gasnetz RES / Energiespeicher

Gesamtschema Hybridwerk, inkl. allen Optionen für die Zukunft: dritter Wärmespeicher, Druckluftspeicher, Methanisierung, Batteriespeicher, Holzvergasung, Geothermie.

Aufbau neuer Geschäftsmodelle liefern. Mit diesen Schritten festigen wir die Position als eines der führenden Energieversorgungsunternehmen nahe beim Endkunden

und erhalten Arbeitsplätze. Die Energiewende ist mit diesem innovativen Projekt definitiv in Solothurn angekommen.» ■

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Forschung: Power to Gas

2 Vergangenen Februar trafen sich an der Empa Wissenschaftler/-innen und Industriepartner, um die Zukunft unserer Mobilität aufzuzeigen. Sie informierten zum Thema «CO2-arme Treibstoffe der Zukunft» und zeigten neueste Entwicklungen aus Forschung und Industrie. nsere Industriegesellschaft setzt immer mehr CO2 in die Atmosphäre frei, was gemäss gängiger Expertenmeinung zur globalen Erwärmung beiträgt. Laut dem Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU) ist für rund ein Drittel der CO2-Emissionen der Strassenverkehr verantwortlich, wovon wiederum 77 Prozent auf Personenwagen zurückzuführen sind. Empa-Forscher/-innen arbeiten an Technologien, um den Umwelteinfluss des Personenverkehrs zu minimieren. Am Technology Briefing wurden die neuesten Entwicklungen, aber auch künftige Herausforderungen, präsentiert. Ist es überhaupt möglich, den CO2-Ausstoss des Verkehrs zu senken? Patrick Soltic von der EmpaAbteilung «Verbrennungsmotoren» ist zuversichtlich. Bis 2020 darf ein Personenwagen nur noch 95 Gramm CO2 pro Fahrkilometer aus-

250-Kilowatt Demonstrationsanlage In Foulum, Dänemark, entsteht mit Unterstützung der Energieunternehmen ewz und Erdgas Zürich eine 250-Kilowatt Demonstrationsanlage. Kurt Lüscher, Erdgas Zürich: «Das Potenzial von Power-to-Gas reicht weit über die reine Energiespeicherung hinaus. Mit dieser Technologie wären wir künftig im Stande grosse Mengen an erneuerbarem Gas herzustellen und ins Erdgas-Netz einzuspeisen. Dieses klimafreundliche Gas kann zur Stromproduktion, aber auch zum Heizen, Kochen und als Treibstoff eingesetzt werden.» Die Inbetriebnahme der Anlage in Foulum ist für das 2. Quartal 2013 geplant.

stossen statt der heutigen 130, bis 2025 womöglich sogar nur noch 70. Wie das gehen soll, zeigen einige Projekte der Empa: Unter Soltics Leitung entwickelten Forscher der Empa und der ETH Zürich den Gashybrid «CLEVER», der die strengen Normen von 2020 bereits unterschreitet. Ein Wert von 95 g CO2/km ist laut Soltic sogar mit reinen Verbrennungsmotoren erreichbar – allerdings nicht mit Benzin-, sondern mit Gasfahrzeugen. Den noch tiefe-

So könnte in Zukunft die Treibstoffgewinnung aussehen.

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ren 2025-Wert schaffen dann nur noch Hybride. «Grüne» Treibstoffe und Elektrizität sind indes kein Allheilmittel; vielmehr verlagern sie das Problem oft nur, anstatt es zu lösen. Rainer Zah, Empa-Experte für Lebenszyklusanalysen, untersucht die Ökobilanz verschiedener Energieträger, etwa die CO2-Emissionen und den Energieaufwand bei deren Herstellung, den Landverbrauch und den Einfluss auf Trinkwasser und Öko-

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systeme. Zah stellte die im Auftrag des Zentrums für Technologiefolgen-Abschätzung erstellte Studie «Chancen und Risiken der Elektromobilität in der Schweiz» vor, an der er selbst massgeblich beteiligt war. Wie umweltfreundlich ein Elektroauto ist, hängt laut Zah vor allem von der Stromproduktion ab: Stammt der Strom aus einem Kohlekraftwerk, fahren Elektroauto und Hybrid alles andere als CO2-arm.

Wasserstoff und Gas in einem Tank Wie Wasserstoff zur CO2-Reduktion beitragen kann, erklärte Christian Bach, Leiter der Abteilung «Verbrennungsmotoren». Brennstoffzellen eignen sich etwa, um Kommunalfahrzeuge zu betreiben. Die Empa demonstriert dies zurzeit im Projekt «hy.muve». Für Personenwagen sieht Bach indes eine andere Möglichkeit: Nur neun Prozent Wasserstoff im Treibstoff eines Gasfahrzeugs bewirken eine überproportionale CO2-Reduktion von bis zu zwölf Prozent. Den Wasserstoff liefern sollen Wind und Wetter: Elektrolyseure werden mit überschüssigem Strom aus Solarund Windkraftanlagen betrieben. Ob sich dieses Konzept auch in die Praxis umsetzen lässt, soll die derzeit an der Empa geplante Demonstrationsanlage «Future Mobility» zeigen, bei der es sowohl um Grundlagenforschung als auch um systemtechnische Fortschritte in Sachen Energie und Mobilität geht. Neben der Empa beteiligen sich das Paul Scherrer Institut (PSI), die ETH Zürich, die EPFL und die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) sowie Industriepartner. Andreas Züttel und Andreas Borschulte sehen gleich mehrere Nutzungsmöglichkeiten für Wasserstoff. Die Verbrennung dieses leichten Gases ist CO2-neutral; liesse es sich grosstechnisch durch erneuerbaren Strom herstellen und effizient speichern, wäre Wasserstoff ein idealer Energieträger. Züttel, Leiter der Abteilung «Wasserstoff und Energie», beschäftigt sich deshalb mit komplexen metalli-

Verwertung von bisher ungenutztem Ökostrom Eine dynamische Technologie von Siemens soll bisher ungenutzten Wind- oder Solarstrom in Wasserstoff umwandeln und eine Speicherung ermöglichen. Die Elektrolyse reagiert innerhalb von Millisekunden auf das schwankende Angebot erneuerbarer Energiequellen und ist damit schneller als bisherige Verfahren. Der Prototyp einer Anlage mit der sogenannten PEM-Technik produziert pro Stunde zwischen 2 und 6 Kilogramm Wasserstoff. Ein solcher Container mit 0,3 Megawatt Spitzenleistung wurde nun im Rahmen des Projekts «CO2-Reaction using Regenerative Energies and Catalytic Technologies» bei RWE im Innovationszentrum Kohle am Kraftwerkstandort Niederaussem in Betrieb genommen. Hier werden jetzt Betriebssituationen simuliert, wie sie durch fluktuierende Stromeinspeisung entstehen können. Die Partner des Projekts, zu denen neben Siemens, RWE und Bayer auch akademische Institute gehören, wollen elektrolytisch gewonnenen Wasserstoff einsetzen, um Kohlendioxid zu einem Rohstoff für die chemische Produktion umzuwandeln. Energiespeicher für Strom aus erneuerbaren Energiequellen sind ein wichtiger Baustein der Energiewende. Verdichtetes Wasserstoffgas hat eine hohe Energiedichte und könnte zum Beispiel in unterirdischen Salzstöcken (Kavernen) gelagert werden. Bei Bedarf lässt sich Wasserstoff in Strom verwandeln, ausserdem kann er als Treibstoff dienen oder als Rohstoff für die Industrie. Bisher waren Elektrolyseanlagen allerdings nicht dafür konzipiert, flexibel auf das stark schwankende Angebot an elektrischer Leistung zu reagieren. Siemens hat eine neue, wartungsarme Elektrolysetechnik entwickelt, die Grundlagen dazu stammen aus der Siemens-Unternehmensforschung. In dem Elektrolyseur trennt eine Protonen leitende Membran (PEM-Membran) die Elektroden, an denen Wasserstoff und Sauerstoff entstehen. Dieser Elektrolyseur reagiert unter anderem deshalb so schnell, weil die Membran sehr stabil gegenüber Druckdifferenzen in beiden Gasräumen ist. Kleinere Anlagen könnten bald an Tankstellen Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge produzieren. Modulare Systeme mit bis zu zehn Megawatt sollen in wenigen Jahren zur Verfügung stehen, z. B. für Industrieanlagen. Längerfristig sollen mit der PEM-Elektrolyse auch Systeme im dreistelligen Megawatt-Bereich ermöglicht werden, um die Leistung von Off-Shore-Windparks aufzunehmen oder auch als Ausgleichslast für Primär- oder Sekundärregelenergie.

schen Hydriden – Feststoffe, die ein Vielfaches ihrer Masse an Wasserstoff speichern können. Sein Kollege Borgschulte skizzierte einen weiteren Einsatzbereich: «Synfuel». Bei der Herstellung von Biogas aus biogenen Abfällen entsteht nämlich ebenfalls CO2, das aufwendig separiert und in die Atmosphäre geblasen wird. Gibt man Wasserstoff zu, lässt sich daraus «synthetisches» Methan produzieren. Dass diese Konzepte auch praktisch umsetzbar sind, zeigten Industriepartner der Empa. Die Firma SolarFuel produziert bereits heute Methan aus erneuerbarer Energie,

während das Start-up-Unternehmen Climeworks CO2 aus der Luft «herausfiltert». Mit innovativen Verfahren wie diesen kommen die Treibstoffe der Zukunft womöglich nicht mehr aus der Erde, sondern aus Luft und Wasser – ein sauberer ■ Kreislauf.

Infos www.empa.ch www.siemens.de (Innovationnews)

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Das Speichervolumen des Muttsees (Kraftwerk Linth-Limmern) wurde von 9 auf 25 Mio. m3 erhöht. (Bild: Axpo/obs/Electrosuisse)

Chancen der Wasserkraft in der Schweiz

Die Forschung im ETH-Bereich zeigt, dass der Gletscherschwund in der Schweiz sowohl auf die Wasserverfügbarkeit als auch auf die Energieproduktion mit Wasserkraft keinen negativen Einfluss haben muss. ür den ETH-Rat steht das Jahr 2013 unter anderem im Zeichen der Energieforschung: Von den zusätzlichen 60 Mio. CHF, welche das Parlament für vier Jahre gesprochen hat, wird der ETH-Bereich 20 Mio. CHF zum Aufbau zusätzlicher Forschungsteams verwenden, und

Infos www.ethrat.ch www.eawag.ch (siehe unter Forschung, Abwasser bzw. Habitatkartierung)

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40 Mio. CHF für Investitionen in Infrastrukturen. Bereits heute wendet der ETH-Bereich jährlich rund 190 Mio. CHF aus seinem bestehenden Budget für die Energieforschung auf. «Beim Wasser erforschen wir zum Beispiel die Auswirkungen des Klimawandels auf Qualität und Verfügbarkeit, die Bedeutung für die Gewässer, aber auch die unterschiedlichen Nutzungsansprüche und ihre Auswirkungen auf das Ökosystem Wasser», so der Präsident des ETH-Rats, Dr. Fritz Schiesser. Die Schweiz ist das Wasserschloss Europas: Knapp das Vierfache des Jahresniederschlags (durch-

schnittlich 146 cm/Jahr) ist in Seen, Grundwasser, Schnee, Gletschern und Flüssen gespeichert. So verfügt die Schweiz über 6 % der Süsswasserreserven des Kontinents, obwohl sie nur 0,6 % seiner Fläche einnimmt. Rund 200 Speicherseen liefern 30 % des hier benötigten Stroms. Diese Speicherseen haben darüber hinaus schon heute eine wichtige Rolle, um Wasserabläufe zu regulieren und somit Überschwemmungen zu vermeiden. Solche Modellrechnungen und Versuche werden an der Versuchsanstalt für Wasserbau und Glaziologie der ETH Zürich durchgeführt. Prof. Dr. Konrad Steffen, Direktor der Eidg.

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Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL ist überzeugt, dass diese Rolle in Zukunft wichtiger wird. «Mit dem Klimawandel nimmt die Rolle der Gletscher als Wasserspeicher und sommerliche Wasserquelle ab. Speicherseen müssen einen Teil dieser Funktionen übernehmen. Aber auch ihre Rückhaltekapazität bei Starkniederschlägen wird an Bedeutung gewinnen.» Denn auch mit dem Klimawandel wird die Schweiz als Ganzes Wasser im Überfluss haben. «Unsere Modellierungen zeigen, dass die Vorräte abnehmen, aber bei keinem Modell auf null gehen. Und die Gesamtabflussmenge bleibt etwa gleich. Regional und saisonal sind jedoch spürbare Folgen zu erwarten. Während die Abflüsse im Hochgebirge leicht steigen, nehmen sie im Tessin deutlich ab.» Die Abflussspitzen werden früher im Jahr auftreten, da die Schneedecke bei höheren Temperaturen früher schmilzt. Wobei das Wetter einzelner Jahre auch in Zukunft abweichen kann. «Dieses Jahr lag fast überall überdurchschnittlich viel Schnee», so Steffen. «Auch am Wochenende vom 20./21. April blieb er bis ins Flachland liegen. Einzelne Extremereignisse sind heute und in Zukunft möglich.» Der Wasserkraft ordnet die Energiestrategie 2050 eine bedeutende Rolle zu. Allerdings kann das geschätzte Ausbaupotenzial von etwas mehr als 3 GWh zusätzlicher Jahresproduktion nur unter optimierten Bedingungen genutzt werden. «Kritisch für die schweizerische Elektrizitätsversorgung ist das Winterhalbjahr», sagt Prof. Dr. Anton Schleiss, Direktor Labor für Wasserbau EPFL. «Seit 10 Jahren müssen regelmässig bedeutende Strommengen aus dem Ausland importiert werden.» Mit geringfügigen Erhöhungen der bestehenden Talsperren könnte die Winterproduktion um mehr als 2 TWh (das heisst über 10 %) gesteigert werden. Die Vergrösserung des Speichervolumens ist für eine sichere und eigenständige Stromversor-

gung der Schweiz und ihre vorrangige Stellung im europäischen Strommarkt von ausserordentlicher Bedeutung. Dank der Speicherkraftwerke in den Alpen kann die Schweiz eine Batteriefunktion übernehmen und ihre Position als Lieferantin von Spitzen- und Regulierenergie in Europa verstärken. «Die Zunahme von Alternativenergien wie Wind- und Sonnenenergie wird den Bedarf an Regulierenergie aus Wasserkraft mit hoher Verfügbarkeit erhöhen», führt Schleiss weiter aus. Damit schweizerische Wasserkraft auf dem europäischen Strommarkt konkurrenzfähig bleibt, muss sie unbedingt flexibler bereitgestellt werden. Dazu kann man bestehende Stauseen vergrössern,

Direktorin der Eawag, «Katastrophen wie Schweizerhalle 1986, schleichende Probleme mit Chemikalien aus Siedlung, Verkehr und Landwirtschaft, die Nutzung der Wasserkraft sowie die immer intensivere Landnutzung beeinträchtigen die Wasserqualität und die Gewässer in ihrer Funktion als Ökosysteme.» Deshalb betreibt die Eawag zum Beispiel zusammen mit der Industrie sowie Deutschen und Schweizer Verwaltungsstellen die Rheinüberwachungsstation in Weil am Rhein mit modernster Analytik. Laufend werden dort auch bisher unbekannte Substanzen erkannt und mit «Detektivarbeit» wird nach deren Herkunft gesucht. Für den Umgang mit Abwasser entwickelt die Eawag neue

Bedeutung der Speicherenergie (Jahresspeicher – Stauseen)

Produktion GWh/a Deutschland

ca.

% der Wasserkraftproduktion

800

Österreich

12 0 1 5

32 %

Frankreich

ca. 12 000

17 %

Italien

16 87 1

36 %

Schweiz

18 462

53 %

die installierten Turbinen- und Pumpenleistungen erhöhen sowie neue Ausgleichsbecken und Triebwassersysteme bauen. «Der Klimawandel wird Produktionsverluste verursachen und neue Regulierungsbecken erfordern. Für die Stromproduktion könnten sich diese Entwicklungen kompensieren und gleichzeitig den Bau und Betrieb flexiblerer Speicherkraftwerke ermöglichen», sagt Anton Schleiss.

Genügend Wasser entbindet nicht von Vorsorge Trotz Gletscherschmelze wird die Schweiz auch auf lange Sicht nicht unter Wasserknappheit leiden: Vom nutzbaren jährlichen Niederschlag werden aktuell nur 5 % (1 Mrd. m3) für die Wasserversorgung verwendet. «Dennoch bleibt die Vorsorge wichtig», sagt Prof. Dr. Janet Hering,

Konzepte: Während in der Schweiz zwar praktisch die gesamte Abwassermenge in Kläranlagen (ARAs) gereinigt wird, bleiben die aufwändig aus dem Wasser entfernten Ressourcen bisher ungenutzt. In der Zürcher ARA Opfikon erforscht die Eawag daher in einem Pilotprojekt, wie aus Abwasser ein schadstofffreier Dünger produziert werden kann – ein Verfahren, das gleichzeitig Energie und Ressourcen spart. Weiter hat die Eawag aufgezeigt, dass in der Schweiz nur noch rund 50 % der Seeufer als naturnah einzustufen sind. Für die einheitliche Beurteilung von Seen fehlte jedoch bisher ein Verfahren. Im Auftrag des BAFU hat die Eawag 2012 daher eine Methodik entwickelt, wie die Seen in allen Kantonen nach denselben Kriterien untersucht und bewertet werden können. ■

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Mit Holzvergasung Kohle machen

Aufgrund der starken Teerbildung galt die Holzvergasung lange Zeit als problematisch. Inzwischen wurden neue Verfahren entwickelt, bei denen weniger Benzol und Teer entstehen. Seither befindet sich die Exotentechnologie «Strom aus Holz und Biomasse» im Aufwind, auch wenn Brancheninsider vor zu viel Optimismus warnen. Eine Bestandesaufnahme von der 8. Fachtagung «Kleine und mittlere Holzvergasungs-WKK-Anlagen», die im Rahmen der 13. Renexpo 2012 in Augsburg stattfand. rüher waren unsere Tagungen brechend voll, in den letzten Jahren haben sich die Reihen gelichtet.» Dieter Bräkow, Fördergemeinschaft Erneuerbare Energie e.V., Berlin, ist trotz der vergleichsweise geringen Resonanz auf die Tagung guten Mutes: «Wir sind in einer Phase vorsichtiger Etablierung; die Anzahl der Entwickler, Hersteller und Anbieter von Biomasse-Holzvergasungs-WKK-Anlagen hat deutlich zugenommen.» Für das Jahr 2012 sei mit einer weiteren Steigerung der installierten Anlagen zu rechnen. Während in den Jahren 2008 bis 2010 in Deutschland jährlich weniger als 50 Biomassevergasungs-WKK-Anlagen in Betrieb gingen, waren es 2011 bereits mehr als 150. Für das Jahr 2012 wird mit über 300 Anlagen gerechnet. Aktuell sind rund 70 Anbieter am Markt, so Bräkow. Wichtig sei, die leidigen Themen Teer und Staub mithilfe neuer Verfahren in den Griff zu bekommen. Der entscheidende Unterschied heutiger Anlagen – im Vergleich zu Aggregaten aus der Zeit vor 2010 – sei der Dauerbetrieb durch die verbesserte thermochemische Holzvergasung. Dadurch werde es möglich, einen grösseren Kundenkreis anzu-

Autor Wolfgang Schmid, München

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Holzvergasungs-WKK-Anlagen haftete lange Zeit ein «Bastler-Image» an. Im Bild ein PKW in Helsinki mit Holzvergaser. (Quelle: Wikipedia)

sprechen und höhere Stückzahlen zu produzieren. Zum Beispiel hat Spanner-Re2, Neufahrn/Niederbayern, europaweit knapp 200 Anlagen der Kategorie 30 bzw. 45 kWel im Einsatz. Die Firma Burkhardt in Mühlhausen/Oberpfalz hat mehr als 80 Anlagen der 180-kWel-Klasse installiert. Viele Anbieter im Leistungsbereich zwischen 75 und 250 kWel könnten derzeit mit fünf bis 25 installierten Anlagen aufwarten. Ausdrücklich lobte Dieter Bräkow die Betreiber, die sich noch in der Entwicklungsphase der HolzvergaserWKK-Anlagen für die neue Techno-

logie entschieden hatten, obwohl sie wussten, dass der Betrieb mit einem hohen persönlichen Einsatz verbunden ist. Jetzt sei es wichtig, das verbesserte Image zu wahren.

Aus Teer- und Benzolwerten lernen «Unser Ziel ist die Entwicklung einer marktfähigen Anlage in zwei bis drei Jahren sowie einer Anlage mit 2 MW elektrischer Leistung bis 2017». Reinhold Egeler, Stadtwerke Rosenheim, sieht derzeit noch ein grosses Technologiegefälle zwischen Anlagen kleinerer Leistung und Grossanlagen. Wichtig sei, die

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«Die Entscheidung für die Investition ist oft sehr emotional»

Von der Burkhardt GmbH, Mühlhausen, sind aktuell mehr als 80 Holzvergasungs-WKK-Anlagen in Betrieb. Vor Kurzem wurde die Kleinserienfertigung für die 180-kWel/220-kWth-Maschine aufgenommen. Den elektrischen Wirkungsgrad gibt Burkhardt mit 32 Prozent an. (Bild: Burkhardt) Teer- und Benzolwerte zu reduzieren, denn grüner Strom aus nachwachsenden Rohstoffen mit einer hohen Konzentration an kanzerogenen Stoffen im Produktgas sei der Bevölkerung nicht zu vermitteln. Die Stadtwerke Rosenheim haben deshalb gemeinsam mit der Hochschule Weihenstephan-Troisdorf im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten eines der grössten Messprogramme bei Holzvergasungsanlagen durchgeführt. Hierbei ging es darum, mögliche Zusammenhänge zwischen Betriebsparametern, Einsatzstoffen, den resultierenden Gaswerten sowie den Teer- und Benzolwerten

Wie bei vielen neuen Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien, werden auch die Käufer von Holzvergasungs-WKK-Anlagen eher von ihrem Bauchgefühl und weniger von der Vernunft geleitet. «Die Entscheidung ist oft sehr emotional», gibt Christian Wilhelm, Fördergesellschaft Erneuerbare Energien e.V., unumwunden zu. Da in Zukunft mit sinkenden Vergütungen aus dem Erneuerbare-EnergieGesetz (EEG) gerechnet werden müsse, seien höhere Einnahmen durch den Verkauf von Wärme notwendig. Schon eine Absenkung der EEG-Grundvergütung auf 13 cts/ kWhel könne zu Verlusten führen, selbst bei 80 % Wärmenutzung. Bei den Brennstoffen könnten beispielsweise durch den Wechsel in

aufzudecken. Die Auswertung der Messdaten (Teer, Benzol, Permanentgase) aus 14 verschiedenen Verfahrenskonzepten bestätigt, dass eine Korrelation zwischen Benzol und Methan als Leitsubstanz zu Teer besteht. Wichtig sei, so Egeler, den Ausstoss nicht verbrannten Gases im Verbrennungsmotor durch die Minderung des «Motorschlupfes» so weit wie möglich zu senken. Bislang sei es aber nicht gelungen, einen Emissionsgrenzwert von 1 mg je Kubikmeter Produktgas ohne Katalysator einzuhalten. Ein erfreuliches Ergebnis der Messungen sei das hohe technologische Niveau einzelner Anlagenkonzepte.

Im Bereich unter 50 kWel ist die Nachfrage nach HolzvergasungsWKK-Anlagen besonders stark. Spanner-Re2 hat deshalb für 35und 50-kWel-Anlagen die Serienproduktion aufgenommen. (Bild: Spanner-Re2)

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eine andere Einsatzstoffversorgungsklasse (ESVK) höhere Einnahmen erzielt werden. Auch durch die Bereitstellung von negativer Regelenergie sowie der Direktvermarktung von Strom könnten die Einnahmen gesteigert werden. Dr. Annett Pollex vom Deutschen Biomasseforschungszentrum, Leipzig, ergänzt: Holzartige Biomassen können nur eingesetzt werden, wenn diese vom Gesetzgeber nicht als Abfallstoff deklariert sind. Bei der Nutzung von Landschaftspflegeholz für die thermochemische Vergasung müsse zudem auf die Einhaltung der prozessbedingten Korngrössenklassen geachtet werden. Je nach Herkunft des Landschaftspflegeholzes sei mit grösseren Anteilen Rinde (= Asche) und Schwermetallen zu rechnen. Anhaftende Verschmutzungen, Sand und Er-

de steigern die Verschlackung, anhaftendes Streusalz vom Winterdienst könne die Korrosion im Kessel beschleunigen.

Kleinanlagen nur für Idealisten Typisch für die aktuelle Marktentwicklung ist einerseits die starke Präsenz an Pionieren, die – meist ohne grosse Ansprüche an die Wirtschaftlichkeit – Prototypen von Holzvergasungs-WKK-Anlagen aus marktgängigen Komponenten zusammenbauen. Auf der anderen Seite wächst das Angebot an industriell gefertigten Serienprodukten, deren Wirtschaftlichkeit jedoch noch weitgehend auf Förderprogrammen beruht. Dabei darf nicht verkannt werden, dass die Holzvergasungs-Pioniere wichtige Impulse zur Verbesserung des Gasprozesses gesetzt haben und mit ihrem Idealismus die Renaissance

Projektstart im Aargau zum Bau einer Holzvergasungsanlage im Rahmen der Cleantech-Initiative

388 kW Strom und 630 kW Wärmeenergie liefert dieser HeatPipe-Reformer von Agnion Technologies. Durch die indirekte Wärmeübertragung aus der drucklosen Brennkammer in den druckaufgeladenen Reformer mithilfe von Heatpipes könnte Holzabfall und Landschaftspflegematerial quasi schadstofffrei zu Holzgas umgewandelt werden. (Bild: Agnion)

Nach der Wasserkraft gilt Biomasse als einer der erfolgversprechendsten regenerativen Energieträger für die Schweiz. Hier sind besonders Technologien gefragt, die die regional vorhandenen Holzreste aus der Forstwirtschaft möglichst effizient nutzen. Unter dem Projektnamen «X-PDU» (Holzgas Process Development Unit) planen die AEW Energie AG und das Paul Scherrer Institut (PSI) den Bau eines Heatpipe-Reformers der Firma Agnion, Paffenhofen, Deutschland, mit Wirbelschichtvergaser. Die beiden Hauptziele sind der kommerzielle Betrieb einer effizienten Holzvergasungsanlage in kleinem Massstab und, im zweiten Schritt, die Pilotierung des am PSI entwickelten Verfahrens zur Gasaufbereitung (Methanisierung von Synthesegas) als Grundlage für spätere Nachfolgeanlagen. Der geplante Agnion Heatpipe-Reformer mit einem Gesamtwirkungsgrad von rund 80 Prozent hat eine Leistung von etwa 400 kWel und 630 kWth (Warmwasser mit 90 °C Vorlauf, 70 °C Rücklauf). Als Brennstoff werden lokale Holzhackschnitzel und Restholz eingesetzt. Gebaut und betrieben wird die Anlage durch die AEW Energie AG mit einer Beteiligung der Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ). Die Anlage dient den Beteiligten als Referenzanlage, um weitere Anlagen des gleichen Typs an anderen Standorten in der Schweiz zu realisieren und damit den Ausbau hocheffizienter Strom-Wärmeerzeugung aus Holz zu beschleunigen.

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einer zuletzt in den 1940er- bis 1950er-ahren populären Technik einleiteten. Zu solch einer Gruppe von «Holzvergaser-Verrückten» gehört die Arge Holzgas in Oberösterreich, die auf der Basis von Serienkomponenten Prototypen von Holzvergasungs-WKK-Anlagen baut und selbst betreibt. Die erste Herausforderung dabei ist meist, eine Genehmigung für die Aufstellung der Anlage sowie für die Einspeisung von selbsterzeugtem Strom zu bekommen. Mit dem Aufkommen industriell gefertigter Holzvergasungs-WKK-Anlagen kleiner Leistung dürfte die Genehmigung von Selbstbauer-Anlagen künftig schwieriger werden.

Konsequente Neuausrichtung der Landnutzungssysteme Für Sepp Braun, Biolandbauer aus Freising, bedeutet der Einbau einer Holzvergasungs-WKK-Anlage die konsequente Weiterentwicklung der Landnutzungssysteme ohne künstliche Trennung von Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Gartenbau. Seit 2009 läuft auf dem Biobauernhof eine Anlage der Firma Spanner-Re2 mit einer Leistung von 30 kWel und 66 kWth. Die zu 100 Prozent wärmegeführte Anlage liefert Wärme für die Heutrocknung, für die Trocknung der Hackschnitzel, die Trinkwarmwasseranlage für die Käserei, den Stall und das Wohnhaus sowie für die Heizung des Wohnhauses. Die Anlage kommt dadurch auf eine Jahresbetriebszeit von rund 5000 Stunden. Braun nutzt die entstehende Holzkohle zusammen mit Kompost zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit. Besonders wichtig für einen störungsfreien Betrieb sei die Qualität der Hackschnitzel. Sie müssen sehr gleichmässig gehackt und frei von Dreck, Sand und Steinen sein. Nur so könne die anfallende Holzkohle optimal als Bodenverbesserer genutzt oder für gutes Geld verkauft werden. Die Nachfrage nach reiner, hochwertiger Holzkohle sei in den letzten Jahren enorm gestiegen und inzwischen eine wichtige Einnahmequelle.

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Holzkohle wertvoller als Strom «Mit unserer Vergasungstechnik können wir den Brennstoff Holz gleich dreifach nutzen.» Hans Soehl, Soehlmetall GmbH, Obertaufkirchen/Oberbayern, ist überzeugt, dass die Erfolgsgeschichte der Holzvergasung erst am Anfang steht. Mindestens genauso wichtig wie die Erzeugung von Strom aus der Vergasung von Holzabfällen und Häckselmaterial sei die Gewinnung reiner Holzkohle, für die inzwischen ein lukrativer Abnehmermarkt mit Wartezeiten bestehe. Voraussetzung für reine Holzkohle sei eine gute Brennstoffaufbereitung sowie eine gestufte kontrollierte Vergasung, denn nur so werde die Bildung von Teer und anderen Schadstoffen vermieden. Entwicklungsziel von Soehlmetall ist eine gestufte Vergasung, mit den Prozessstufen Brennstoffaufbereitung (sieben, trocknen), Pyrolyse, Oxidation, Reduktion, Entstaubung, Filtration, Gastrocknung und WKK-Anlage. Trocknung und Pyrolyse erfolgen in einem extern beheizten Schneckenförderer bei ansteigenden Temperaturen von 100 bis 500 °C. Anschliessend werden die Pyrolysegase in einem Gasraum oxidiert und durch Pyrolysekohle reduziert. Typische Problemfelder wie Gastrocknung und Teerabscheidung werden durch eine luftgekühlte Kondensationsstrecke ausgelagert. Wichtig sei die Bauteiloptimierung durch höherwertigere Materialien. Dadurch kön-

ne die Brennstoffauswahl erweitert und der Holzkohleertrag gesteigert werden.

«Die Holzvergasung ist heute da, wo die Biogasanlage vor 15 Jahren stand» Die «Holzvergasungs-WKK-Anlagen werden ein Nischenprodukt bleiben, aber die Technik hat inzwischen ihren Platz im Markt gefunden.» Auch Walter Schätzl, Holzenergie Wegscheid, Landkreis Passau, ist überzeugt, dass die Branche die Pionierphase hinter sich hat und zu grösse-

die Umwandlung von Kohlenstoffrückständen und die Filtration von Staub und Asche. Die Abwärme aus dem Holzgaskühler wird zur Trocknung der Hackschnitzel verwendet, deren Feuchtegehalt unter 10 Prozent liegen sollte.

Fazit Der Markt für HolzvergasungsWKK-Anlagen ist in Bewegung. Die Zeit der Pilotanlagen ist vorbei; vermehrt werden Kleinserien aufgelegt. Typische Probleme wie hoher Benzol- und Teergehalt im

Mit solch einem Holzvergasungs-WKK-Aggregat könne der Kunde bei 5500 Jahresbetriebsstunden rund 1000 Euro pro Monat verdienen, schreibt Spanner-Re2 in einer Presseerklärung. (Bild: Spanner-Re2)

ren Stückzahlen übergehen kann. Aktuell habe das Unternehmen zehn Anlagen der Leistungsklasse 125 kWel und 230 kWth am Laufen. Im Gegensatz zu anderen Unternehmen setzt Holzenergie Wegscheid auf den Gleichstrom-Festbett-Vergaser. Die Geometrie des Vergasers sei so gestaltet, dass Teere bereits im Vergaser gecrackt werden. Ein spezieller Heissgasfilter ermögliche

Brenngas werden heute durch eine bessere kontrollierte Vergasung minimiert. Je nach Vergasungsverfahren und Qualität des Brennstoffs lässt sich die anfallende Holzkohle gut bis sehr gut vermarkten und damit weitere Erlöse erzielen. Trotz der erzielten Fortschritte schätzt die Branche ihren erreichten Standard noch als stark entwicklungsfähig ein. ■

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Qualitätsoffensive gegen Schäden in der oberflächennahen Geothermie

Am Bohrloch wird nach wie vor geschludert. Anders lässt sich die Häufung der Vorträge zum Thema Qualitätsverbesserung auf der Geotherm in Offenburg (28.2./1.3.2013) kaum interpretieren. Die teilweise spektakulären Schäden durch mangelhaft ausgeführte Erdwärmesonden – insbesondere in Baden-Württemberg – zeigten bereits Wirkung auf den Markt für Erdwärmepumpen. Aber auch die branchenübliche Entzugsleistung von Erdwärmesonden nach SIA 384/6 bzw. VDI 4640 wird zunehmend infrage gestellt und mit ihr die Qualifikation der Gebäudetechnikplaner. elten wurde in einer Branche so frei über offensichtliche Ausführungsmängel und menschliches Versagen diskutiert wie bei der

oberflächennahen Geothermie. Die Häufung von Schadensfällen in Baden-Württemberg durch Mängel an der Bauausführung hatte im August 2011 faktisch einen Baustopp zur Folge. Mit ausschlaggebend für das resolute Vorgehen des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft in Stuttgart war die Zunahme von Schäden bei Erdwärmesonden, zumal die meisten Anlagen von «guten» Bohrfirmen – also solchen mit Erfahrung – abgeteuft worden sind.

Überwachung der Abdichtung muss noch verbessert werden

Messsystem von HDG-ES. Je nach Einsatz kann das Gerät zur Verpressung, Druckprüfung oder Funktionsprüfung eingesetzt werden.

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Frank Burkhardt, Heinz Burkhardt GmbH & Co. KG, Neuweiler, wirbt um Verständnis: «Bohrungen können ganz schön launisch sein.» Die vom Land Baden-Württemberg initiierte Leitlinie Qualitätssicherung Erdwärmesonden (LQS EWS) mit der Forderung nach einer automatischen Überwachung des Abdichtvorgangs am Bohrloch sei der richtige Weg zu mehr Sicherheit und Qualität, stecke aber noch in den Kinderschuhen. Die Herausforderung dieser Art der Überwachung besteht darin, den Suspensionsspiegel in der Bohrung und die eingebrachte Suspensionsmenge dem Geräteführer während des gesamten Abdichtvorgangs anzuzeigen und digital zu dokumentieren.

Wichtig sei, Klüfte und Verlustzonen zu erkennen und mit der richtigen Massnahme darauf zu reagieren. Erfreulich sei, dass alle in der LQS EWS unter Punkt 3.3.4 genannten Messsysteme (Sotronik und Dietrich mit DBO 3, MAT mit Matlog PMD zusammen mit Matmes-FH, Michalik und HDG EWS Datalogger zusammen mit einer automatisierten Erfassung der Wasserstände und Wasserzutritte am Bohrloch) zu einer Erhöhung der Qualität und einer besseren Nachweisbarkeit der erfolgreichen Abdichtung führen. Ob die Systeme dem rauen Baustellenbetrieb auf Dauer gewachsen sind, müsse die Praxis zeigen. Eine erste Bewertung durch Burkhardt: • das Sotronik/Dietrich-System liefert «interpretierbare Ergebnisse»; insgesamt sei der Messprozess jedoch aufwendig • das noch prototypische MichalikSystem liefert sehr genaue Messdaten; der Messvorgang (zwei Drucksonden im Abstand von zwei Metern an Glasfiberstäben befestigt) könnte aber im rauen Baustellenbetrieb zu Problemen führen • das HDG ES-Verfahren zeigt Anomalien im Bohrloch an, allerdings muss der Bohrführer die Messung interpretieren können, um die richtigen Massnahmen einzu-

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leiten, z. B. Aufkiesen statt Verpressen. Die Baustellentauglichkeit wird als hoch eingeschätzt Sein Fazit: Alle Systeme können die Qualität der Verpressung erhöhen, da sie Verlustzonen und Probleme bei der Verfüllung erkennen. Allerdings könne über deren Praxistauglichkeit noch keine Aussagen gemacht werden.

Mehr Genauigkeit durch gute Baustelleneinrichtung Zeit- und Preisdruck sind die Hauptursachen von Schlampereien am Bohrloch. Stefan Schiessl von der Firma Terrasond Kampfmittelräumung GmbH, Günzburg, hat die Erfahrung gemacht, dass die Präzision einer Erdwärmesondenbohrung zu rund einem Fünftel von der Qualität der Baustelleneinrichtung abhängig ist. Bei dem mit Kampfmittelräumungen spezialisierten Unternehmen gehört die richtungstreue, erschütterungsarme Bohrung zum Geschäftsmodell, um bei Bombenfunden die Gefährdung für das eigene Personal gering zu halten. Dieses Know-how setzt das Unternehmen auch bei Erdwärmesondenbohrungen ein. Stefan Schiessl favorisiert aufgrund der hohen Richtungsstabilität das Imlochhammerverfahren. Für Abweichungen von der Senkrechten sei nicht der Baugrund, sondern die technische Ausrüstung bzw. die Ausbildung und Sorgfalt des Bohrführers verantwortlich.

Höhere Jahresarbeitszahlen durch mitteltiefe Erdsonden Je tiefer gebohrt wird, desto höhere Erdreichtemperaturen werden erreicht und desto effizienter arbeitet eine Wärmepumpe. In der Schweiz geht der Trend inzwischen zu mitteltiefen Geothermie-Systemen mit durchschnittlichen Bohrtiefen von 200 Metern, aber auch 350 Meter tief wie in Zürich, oder 500 Meter wie in Lausanne. Für Mario Rook, Fa. HakaGerodur, Benken SG, gibt es dafür folgende Gründe: • die Platzverhältnisse in den Städten der Schweiz lassen keine flächigen Sondenfelder geringer Tiefe zu

• der Temperaturzuwachs von drei Kelvin pro 100 Meter Bohrtiefe kommt der Effizienz des Wärmepumpensystems zugute • die magische Bohrgrenze von 100 m, wie in Deutschland, existiert in der Schweiz nicht • der geologische Untergrund ist in der Schweiz bedeutend besser erforscht und dokumentiert als in Deutschland Mario Rook räumt den Zielkonflikt zwischen Wirtschaftlichkeit und den erhöhten technischen Anforderungen einer mitteltiefen Bohrung ein, sieht aber bei den mitteltiefen Erdwärmesonden überwiegend Vorteile. Allerdings müssten die spezifischen Druckverhältnisse und Druckverluste im hydraulischen Netz sowie die besonderen Vorkehrungen beim Abteufen und Hinterfüllen von mitteltiefen Erdwärmesonden berücksichtigt werden. Rook empfiehlt bei der Wahl von Erdwärmesonden in jedem Fall Druckstufe PN 20, da die Nachteile der höheren Wandstärke (höherer thermischer Bohrlochwiderstand, höherer Druckverlust) gegenüber den Vorteilen (Robustheit, besseres Beuldruckverhalten) gering seien und vernachlässigt werden könnten. Bei längeren Sonden könnte ausserdem auf Frostschutzmittel im Sondenkreislauf verzichtet werden, ein Vorteil mit positivem Effekt auf den Pumpenstrom und die Umwelt. Allerdings müsse bei Bohrungen in Tiefen bis 500 Meter sehr sorgfältig gearbeitet werden, und zwar beim Bohren, beim Abteufen der Sonde, beim Verfüllen des Ringraums und bei der Dichtheitsprüfung. Langfristig sei es wichtig, die Erdreichbewirtschaftung stärker zu koordinieren. In jedem Fall sei durch saisonales Heizen und Kühlen über das gleiche Bohrfeld eine höhere Wirtschaftlichkeit zu erzielen als mit nur Heizen oder nur Kühlen.

den letzten Jahren stark zugenommen. Der Grund sind die einfache Erschliessung von Grundwasser, vergleichsweise hohe Wärmequellentemperaturen und damit günstige Jahresarbeitszahlen für Wärmepumpen. Das Wärmepotenzial des Grundwassers ist jedoch stark von hydrogeologischen Gegebenheiten abhängig: Bei zu hohen Ent-

Die Stadt Staufen in Deutschland legt alle Informationen über Ursachen der Hebungen und die getroffenen Gegenmassnahmen beispielhaft offen. (Fotos: Margot DertingerSchmid)

nahmemengen, reinem Heizbetrieb oder reinem Kühlbetrieb ist damit zu rechnen, dass sich die Anlagen – weiterer Wärmepumpenanlagenzubau und über Zeithorizonte von 20 bis 30 Jahren betrachtet – gegenseitig beeinflussen, wie das Beispiel der Aargauer Gemeinden Ober- und Unterentfelden im Suhrental zeigt. Dort wurde mithilfe eines 3D-Grundwasserströmungsmodells simuliert, wie sich der weitere Zubau von Wärmepumpenanlagen kleiner, mittlerer und grosser Leistung thermisch auf den Grundwasserleiter auf dem Gebiet der beiden Gemeinden auswirkt. Das Team um Dr. Joachim Poppei, AF-Consult Switzerland AG, Baden/Schweiz, rechnete verschiedene Szenarien

Optimierung für nachhaltige Grundwassernutzung Die Nutzung von oberflächennahem Grundwasser als Wärmequelle bzw. Wärmesenke für Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen hat in

Autor Wolfgang Schmid, München

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Digitales Überwachungssystem DBO-3 für den Verpressvorgang von Dietrich Erdwärme, Weilheim/Teck. Verlusthorizonte werden erkannt; dadurch kann der Bohrführer entsprechende Zusatzstoffe kontrolliert und dokumentiert einbringen. durch (nur Grossanlagen, kombinierte Nutzung Heizen/Kühlen, standortoptimierte Nutzung, 20 Jahre Nutzungsdauer ab der letzten Inbetriebnahme) und kam dabei zu folgenden Ergebnissen:

• bei ausreichend hohem Abstand der Entnahmebrunnen ist mit nur geringen jahreszeitlichen Temperaturschwankungen im Grundwasser zu rechnen • das Nutzungspotenzial wird durch die vorherrschenden hydrogeologischen Verhältnisse geprägt (Durchlässigkeit grundwasserführender Schichten, Filtergeschwindigkeit). Durch eine Standortoptimierung (Platzierung der Anlagen, Anlagendimensionierung) kann das Nutzungspotenzial des Siedlungsgebietes optimiert werden • die kritische Nutzungsgrenze für die thermische Beanspruchung des untersuchten Gebietes (quartärer Schotter-Tal-Aquifer) liegt bei 2 bis 3 W/m2. Konkret bedeutet das für eine 100-kW-Anlage, dass eine Fläche von 3 bis 5 Hektar erforderlich ist, um die Ressource Grundwasser nicht zu übernutzen • der Mindestabstand bei kleinen Grundwasser-Wärmepumpenanlagen (10 bis 20 kW) sollte 50 bis 100 m betragen, will man die gegenseitige Beeinflussung der Anlagen sicher vermeiden. Bei geringeren Abständen ist eine langfristige Absenkung der Grundwassertemperatur nicht auszuschliessen

• Grossanlagen ab 300 kW müssen hinsichtlich ihrer Temperaturbeeinflussung des Erdreichs genauer betrachtet werden. Bei hohen Jahresbetriebsstunden können sich lange Temperaturabströmfahnen bilden, die sich negativ auf Anlagen im Abströmbereich auswirken • Kombianlagen (Heizen und Kühlen) sind ideal und haben auf den regionalen Energiehaushalt nur einen begrenzten Effekt Dr. Poppei resümiert: Wer verstärkt auf die Wärmequelle Grundwasser setzt, muss Entwicklungsszenarien für das betroffene Gebiet jetzt in Angriff nehmen und weitere Zubauten von den Wärmeentnahmen und Wärmeeinspeisungen abhängig machen. In jedem Fall habe die Trinkwassergewinnung Vorrang.

50 W/m-Ansatz der Gebäudetechnikplaner ist zu teuer «Es gibt eine grosse Anzahl schlechter Erdwärmesondenanlagen, deren Ursache nicht technischer Natur ist.» Dr. Claus Heske, CDM Smith Consult GmbH, Bochum, stellte infrage, ob Gebäudetechnikplaner das notwendige Know-how zur Planung von Erdsondenfeldern mitbringen. Ausserdem sei der für Planer typische Ansatz von 50 W/m Entzugsleistung zu teuer. Viele Aus-

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schreibungen in Deutschland seien erkennbar mangelhaft, sodass Bohrfirmen inzwischen sogar Risikopreisaufschläge einkalkulieren. Besonders bei Grossanlagen seien Gebäudetechnikplaner überfordert, da neben wasserrechtlichen und bergtechnischen Fragestellungen auch detaillierte Kenntnisse der geologischen und hydrogeologischen Standortsituation erforderlich sind. Dies gelte insbesondere für urbane Ballungsräume, in denen der Grundwasserzustrom/ Grundwasserabstrom zu den Erdsondenfeldern sowie die Auswirkungen des Wärmeeintrags bzw. des Wärmeentzugs auf das Erdreich eine zunehmend grössere Rolle spiele. Sein Fazit: Da ein Geothermieplaner über mehr geologische Detailkenntnisse verfügt, kann er ein wirtschaftlicheres Erdsondenfeld liefern als ein Gebäudetechnikplaner.

Neue Forderung «frostfreier Erdwärmesondenbetrieb» Ähnlich kritisch zur 50-W/m-Pauschalauslegung von Erdwärmesonden äusserte sich auch Rüdiger Grimm, Diplomgeologe der Geoenergie Konzept GmbH, Freiberg. Durch die branchenüblichen Berechnungen nach VDI 4640 oder SIA 384/6 würden für den Bauherrn deutliche Mehrkosten entstehen. Da die Genehmigungsbehörden zunehmend einen frostfreien Betrieb der Erdwärmesonden fordern, komme der genauen Dimensionierung von Erdwärmesonden künftig eine grössere Bedeutung zu. Statt einer 100-m-Bohrung müsse bei der Vorgabe «frostfreier Betrieb» bei Auslegung auf Grundlast 120 Meter, bei Auslegung auf Spitzenlast 145 Meter tief gebohrt werden. Die aktuelle Diskussion um einen frostfreien Betrieb von Erdwärmesonden hängt in erster Linie damit zusammen, dass bei mehrfachen Frost-Tau-Wechseln die am Markt üblichen Verfüllmaterialien ihre Festigkeit verlieren können und damit die Dichtheit zwischen zwei Grundwasserleitern auf Dauer nicht garantiert werden kann. Da für die Frost-Tau-Wechselbestän-

digkeit von Verfüllmaterialien bis dato keine einheitlichen Normen existieren, schreiben die Genehmigungsbehörden in Zweifelsfällen frostfreien Betrieb vor.

Wahl der richtigen Erdwärmesonde schafft Leistungsreserve Wie sehr die in VDI 4640 genannte pauschale Entzugsleistung von 50 W/m von den realen Gegebenheiten entfernt ist, verdeutlicht auch der Vortrag von Prof. Dr. Steffen Wagner, TU Bergakademie Freiberg, Institut für Bohrtechnik und Fluidbergbau. Da Messungen an unterschiedlichen Sonden in realen Bohrungen praktisch kaum durchführbar sind, wurden an der Bergakademie Freiberg die gängigen Sondenbauarten im Rahmen einer Simulationsstudie hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit bei einheitlichen Rahmenbedingungen modelliert (einjähriger Dauerbetrieb, zehnjähriger Heizbetrieb mit 2500 Jahresbetriebsstunden, Bohrdurchmesser 180 mm, Bohrlochtiefe 100 m, thermophysikalische Standardwerte). Ergebnisse: • die Doppel-U-Rohrsonde hat gegenüber der einfachen U-Sonde nur geringe Vorteile • Koaxial- und Phasenwechselsonden zeigen gegenüber U-Rohrsonden ein bedeutend besseres Leistungsverhalten • Phasenwechselsonden (Direktverdampfer, Heat Pipe) haben prinzipiell eine um 20 bis 30 Prozent höhere Leistung, getrieben durch die grössere Temperaturdifferenz. Erschwerend ist die gasdichte Verrohrung • der Ersatz von Zement-BetonitGemischen durch reinen Zement beziehungsweise Thermozement bringt Leistungssteigerungen von bis zu 25 Prozent. Dies wirkt sich besonders günstig bei Doppel-U-Rohrsonden mit aufgespreizten Schenkeln aus • bei optimalen Rahmenbedingungen liefert eine Koaxialsonde gegenüber einer U-Rohrsonde um 90 Prozent bessere Leistungswerte.

Fazit Die Bohrungen für Erdwärmesonden könnten durch die in Deutsch-

Wie viele Frost-Tau-Wechsel hält welches Verpressmaterial aus? Welche Art der Suspension ist dauerhaft dicht? Hier scheint Bedarf vorzuliegen sowohl für Forschung und Entwicklung als auch für eine entsprechende Norm.

Ein den geologischen Verhältnissen angemessenes Bohrzeug ist Grundvoraussetzung für eine risikoarme Bohrung.

land geplante Qualitätsoffensive des BWP (Bundesverband WärmePumpe) und wegen der Vorgaben in der Leitlinie Qualitätssicherung Erdwärmesonden (LQS EWS) des Landes Baden-Württemberg erheblich teurer werden. Ob eine Erdwärmesondenanlage für ein Ein- oder Zweifamilienhaus dann noch wirtschaftlich ist, muss bei geologisch schwierigem Untergrund bezweifelt werden. So gut wie alle bekannten Fehlbohrungen in Baden-Württemberg sind auf menschliches Versagen zurückzuführen. Allein die Bohrführer für Fehlbohrungen verantwortlich zu machen, wäre jedoch zu einfach. Verantwortung trägt auch der Gebäudetechnikplaner, dem oftmals das notwendige Know-how fehlt, der aber den Ehrgeiz hat, das komplexe Gebiet der Erdwärmesondenanlagen mitzuplanen. ■

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Untiefe Geothermie mit hohen Zielsetzungen

Erdwärmesonden haben Erfolg. Sie nutzen die Erdwärme für die Beheizung von Gebäuden. Neue Entwicklungen für grössere Tiefen, die Realisierung von Sondenfeldern für Anergienetze sowie die grosse Bedeutung der Regeneration des genutzten Untergrundes zur saisonalen Wärmespeicherung sind aktuelle Themen der Geothermienutzung für die Planung und Umsetzung sowie für Bauherrschaften. is zu einer Tiefe von etwa 15 Metern wird die Temperatur des Untergrundes von den jahreszeitlichen Schwankungen, also vom Klima beeinflusst. Ab da bestimmen die geologischen und geothermischen Bedingungen das weitere Temperaturprofil von durchschnittlich 10 °C ausgehend. In der Schweiz

erhöht sich die Temperatur des Gesteins um ca. 3 Kelvin pro 100 Meter, sodass in 300 Meter Tiefe ca. 20 °C messbar sind. Auf diesen Tatsachen beruht die Erfolgsgeschichte der untiefen Geothermie, der Erdwärmesonden mit angeschlossenen Wärmepumpen zur Gebäudeheizung. Damit sind aber auch

schon die Gemeinsamkeiten und allgemeinen Rahmenbedingungen aufgezeigt. Bei der Konkretisierung zählen die jeweiligen spezifischen Realitäten. Gleichzeitig werden Technologien weiterentwickelt und damit neue Anwendungsoptionen eröffnet. Zurzeit steht beispielsweise der Bezug der ersten Gebäude des Richti-Areals in Wallisellen im Mittelpunkt, bei dem ein Erdwärmesondenfeld als Wärmespeicher dient, oder die vor Kurzem realisierten ersten Erdwärmesonden mit 550 Meter Tiefe. Die untiefe Geothermie bleibt aktuell und wird damit einen wesentlichen Beitrag zur künftigen Wärmeversorgung des Bauwerks Schweiz liefern.

Regeneration füllt den Erdspeicher wieder mit Wärme

Das Richti-Areal in Wallisellen nutzt ein Erdwärmesondenfeld zur saisonalen Wärmespeicherung. (Bild: www.richti.ch)

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Die Nutzung von Erdwärme muss bei der Gebäudeplanung von Anfang an einfliessen, um eine brauchbare Lösung zu finden. Es ist seit Langem bekannt, dass der Untergrund trotz nachfliessender Erdwärme als saisonaler Speicher verstanden werden muss, der neben dem Entzug von Wärme auch eine aktive Zufuhr von Wärme benötigt. Arthur Huber, Huber Energietechnik AG in Zürich, befasst sich seit Jahren mit der Geothermie, insbesondere mit der Auslegung von Erdwärmesonden und Sondenfeldern. Geothermieanlagen mit Erdwärmesonden sind heute eine etablierte Energietechnik. Trotzdem stellen sich noch immer besondere Herausforderungen. Welche sind besonders erwähnenswert?

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Arthur Huber Bei der interdisziplinären Zusammenarbeit von verschiedenen Arbeitsgebieten wie Geologie, Geothermie, Haustechnikplanung und Architektur sehe ich die grösste Herausforderung. Wohl sind wir teilweise in der Planung von Geothermieprojekten bereits Experten, aber Neuland gilt es nach wie vor zu entdecken und spannende Fragen zu beantworten. Können Sie dies konkretisieren? Im Gebäudebereich geht es heute um die Integration unterschiedlicher Technologien zur Energieversorgung. Wärmepumpen, Solarkomponenten und Erdwärmesysteme müssen zu effizienten Systemen verknüpft werden. Welche Kriterien sind bei der Konzeption von ErdwärmesondenAnlagen zu beachten? Wir müssen davon ausgehen, dass der geschaffene saisonale Speicher im Untergrund immer wieder zu laden ist. Langfristig gesehen gibt es zwar eine passive Regeneration, die aber beschränkt ist. Übersteigt der Wärmeentzug im Jahresmittel die Wärmemenge, die passiv nachfliessen kann, dann ist die Nutzung ein reiner Wärmeabbau – nachhaltig ist dies nicht. Deshalb nutzen wir die sommerliche Wärme in Form von Geocooling oder vor allem mit aktiver Regeneration durch Sonnenenergie. Wir müssen davon ausgehen, dass eine wesentliche Erhöhung der Temperatur einer einzelnen Sonde durch eine aktive Sondenregeneration oder Wärmeeinspeisung nicht möglich ist, denn die Wärme verschwindet ins Erdreich. Mit Einzelsonden lässt sich somit kaum eine nachhaltige Saisonspeicherung von Wärme durchführen.

Unterschiedliche Technologien für die Regeneration und Speicherung Die Regeneration von grösseren Erdspeichern kann durch verschiedene technische Lösungen realisiert werden. Ausgangspunkt sind jeweils Berechnungen und Simulationen von Wärme- und Kältebedarf

eines Objekts oder eines Gebäudekomplexes. Ernst Rohner, Geowatt AG in Zürich, hat an der Fachtagung der Cleantec City 2013 in Bern ein paar Beispiele vorgestellt. Zunächst gelte es, zu beachten, dass die Energieeffizienz von Gesamtanlagen durch die Nutzung des Erdreichs als saisonaler Energiespeicher als Ganzes erfasst werde. Der Wärmeentzug aus Erdwärmesonden für das Heizen muss durch einen Wärmeeintrag in die Erdwärmesonden ergänzt werden. Dies kann durch das bekannte Freecooling erfolgen, bei dem sommerliche Abwärme aus dem Gebäude in den Untergrund geleitet wird. In Anergienetzen wird dies in einem systematischen Wechselspiel der verschiedenen am Speicher angeschlossenen Akteure durchgeführt. Mit dem Anergienetz beim Quartierprojekt Suurstoffi in Risch-Rotkreuz wurden diese Energieströme vorgängig simuliert. Inzwischen ist das Sondenfeld erstellt und die ersten Gebäude sind bezugsbereit. Es können aber auch aktive Kühlanlagen eines Objekts mit ihrer Abwärme die nötige Energie für eine effektive Regeneration liefern. Als weiteres Beispiel präsentierte Ernst Rohner die Sanierung der Zürcher Siedlung Scheuchzerhof der Baugenossenschaft Oberstrass (BGO), welche aus fünf Mehrfamilienhäusern besteht. Im Rahmen der energetischen Sanierung wurden die Aussenhüllen und die Gebäudetechnik erneuert. Bei drei Häusern installierte man Sonnenkollektoren zur Warmwasserbereitung, und als Ersatz der Gasheizung wurde eine erdgekoppelte Wärmepumpe installiert. Zur Regeneration dient ein Rückkühlwerk, das die Wärme der sommerlichen Luft für den saisonalen Erdspeicher nutzt. Damit kann die Soletemperatur in der Erdwärmesonde über Jahre konstant gehalten werden.

Nutzung, Produktion und Speicherung in Einklang bringen Die Frage nach einer funktionalen und wirtschaftlichen Optimierung des Sondenfeldes, also nach dem

Arthur Huber: «Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Geologie, Geothermie, Haustechnikplanung und Architektur stellt die grösste Herausforderung dar.»

Optimum von Tiefe und Anzahl der Erdwärmesonden, muss ebenso beantwortet werden. Die von der Huber Energietechnik mit ihrem Programm EWS durchgeführte Berechnung einer Überbauung in Schwerzenbach hat beispielsweise ergeben, dass ohne Regeneration 85 Erdwärmesonden mit 250–310 Meter Länge für die geforderte Wärmeversorgung notwendig gewesen wären. Mit einer Regeneration durch das Sonden-Freecooling (Geocooling) über die Fussbodenheizung konnte die Anzahl auf 60 Erdwärmesonden und die Sondenlänge auf 245–260 Meter vermindert werden. Mit 100 Prozent solarer Regeneration ergab sich bei 60 Erdwärmesonden eine zusätzliche Reduktion auf 200 Meter, womit insgesamt mehr als 11 500 Meter Sonden gespart werden können. Zusammenfassend gilt, dass die Erreichung einer hohen Energieeffizienz ein umfassendes Verständnis von Nutzung, Produktion und Speicherung voraussetzt. Mit Simulationsrechnungen, welche die lokalen Gegebenheiten berücksichtigen, müssen die relevanten Parameter entsprechend geprüft werden. Die Berechnungen von langfristig angelegten Simulationen weisen auf einen stabilen Temperaturverlauf über Jahrzehnte hin, falls Sonden-

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Von der Sonde zum Energiepfahl

Die Bohrung einer tiefen Erdwärmesonde in Zürich stellt einen Beitrag zur städtischen Geothermienutzung dar. (Bild: www.thermatech.ch)

felder konsequent als saisonale Speicher mit Regeneration ausgelegt werden. Solche Sondenfelder wurden in der Schweiz aber erst vor rund zehn Jahren umgesetzt, womit die eigentlichen Erfahrungswerte erst diesen Zeitraum abdecken können. Zu den ersten Projekten gehörte beispielsweise der Technologiepark D4 in Root LU, wo mit zwei Modulen von je 49 Erdwärmesonden mit Tiefen von 160 Metern der damals grösste Wärme/Kälte-Speicher der Schweiz erstellt wurde.

GIS-basierter Wärmenutzungsatlas des Kantons Zürich mit Erdwärmesonden (mit und ohne Bohrprofil) zeigt die frei entstandenen Felder auf. (Bild: www.gis.zh.ch)

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Eine vergleichbare Anwendung mit unterschiedlicher technischer Lösung befindet sich unter dem Terminal E auf dem Flughafen Zürich. Hier kommt die untiefe Geothermie ebenfalls zur Geltung. Wenn ein Gebäude aufgrund eines instabilen Untergrundes auf Fundamentpfählen aufgebaut werden muss, können diese Pfähle mit geothermischen Wärmetauschern ausgerüstet werden. Der Wärmespeicher befindet sich dann unter dem Gebäude, wobei die saisonale Nutzung des Speichers ähnlichen Gesetzmässigkeiten entsprechen muss. Beim Terminal E musste aus Gründen der schlechten Tragfähigkeit der obersten Bodenschicht die Last des Gebäudes von 350 Pfählen mit grossen Durchmessern (90 bis 150 cm) aufgenommen werden. Fundiert in Moränenablagerungen in ca. 30 m Tiefe wurden die Betonpfähle direkt vor Ort in extra dafür angelegte Bohrlöcher gegossen. Etwa 300 dieser Pfähle wurden dann als Energiepfähle ausgelegt, indem sie mit U-Rohren (wie bei Erdwärmesonden) für den Wärmeaustausch mit dem Boden ausgestattet wurden.

Enge Platzverhältnisse in Städten Lassen sich in städtischem Umfeld aus Platzgründen keine Sondenfelder erstellen, kann heute eine tiefer reichende Erdwärmesonde vorgeschlagen werden. In den vergangenen Jahren haben auf Erdwärmenutzung spezialisierte Firmen aus diesem Grund schrittweise die bisher gültige Maximaltiefe von ca. 250 Metern überschritten. Das jüngste Beispiel kommt von der Thermatech AG in Zürich, die mit hochdruckbeständigen Erdwärmesonden erstmals eine Tiefe von 550 Metern erreicht hat. Mit konventionellen Erdwärmesonden wäre bei den mehrgeschossigen Gebäuden an der Rämistrasse 42 in Zürich ein Erdwärmesondenfeld mit nicht weniger als 10 Sonden notwendig gewesen, um die beiden Gebäude mit Wärme zu versorgen. Dazu fehlte

jedoch die freie Fläche von rund 400 m2, um solch ein Erdwärmesondenfeld zu platzieren. Dank der Neuentwicklung einer edelstahlarmierten Spezialsonde konnte eine Anlage mit nur vier Sonden, sogenannten tiefen Erdwärmesonden, realisiert werden. Über die Bedeutung von Erdwärmesondenfeldern und solcher tiefen Erdwärmesonden meint Arthur Huber: Wie können Sondenfelder berechnet werden? Arthur Huber: Die Skalierung bleibt ein wichtiges Thema, das uns weiterhin intensiv beschäftigen wird: Ob 5 oder 50 Sonden geplant werden, stellt einen wesentlichen Unterschied bei der Auslegung von Gesamtsystemen dar. Die Methoden für die Berechnung sind aber die gleichen. Stets geht es aber um die Optimierung und um das Erreichen einer akzeptablen Effizienz. Dabei spielt sicherlich auch die Sondenlänge eine wichtige Rolle? Heute dreht sich die Diskussion stark um diese Sondenlänge. Während in der Vergangenheit die nötigen Materialien und Konstruktionen noch nicht für Tiefen über 250 Meter vorhanden waren, sind nun Angebote auf dem Markt. Ob man in Tiefen über 400 Meter die Konzeptionen von Doppel-U-Rohren oder koaxialen Rohren einfach fortsetzen soll, bleibt im Moment noch offen. In städtischen Gebieten, mit den stark limitierten Platzverhältnissen bzw. bei bestehenden Gebäuden ist das Einbringen mehrerer Erdwärmesonden oftmals ein Problem. Mit einer tieferen Sonde kann hier eine Chance geboten werden.

Vom Doppelrohr zum Koaxialkonzept Die im Pilotprojekt B35 von Prof. Dr. Hansjürg Leibundgut, ETH Zürich, eingesetzten Erdwärmesonden erreichen in 380 Meter Tiefe ca. 19 °C. Die beiden Doppel-U-Rohr-Sonden sind hier in zwei Funktionsabschnitte unterteilt. Die nutzbare Temperatur liegt bei rund 13 °C. Re-

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Mit einem Anergienetz können sich die Gebäude des Projektes Suurstoffi gegenseitig mit Wärme und Kälte versorgen. (Bild: www.suurstoffi.ch)

Ein Rückkühlwerk arbeitet mit warmer Luft zur Regeneration von Erdwärmesonden. (Bild: Ernst Rohner)

generiert werden die Erdwärmesonden durch die in den HybridPhotovoltaik-Modulen entstehende Wärme. Am Haustech-Planertag 2013 wies Hansjörg Leibundgut auf das Problem des Wärmeaustauschs entlang der nahe beieinanderliegenden Doppelsonden hin und stellte als patentierte Neuentwicklung ein Konzept mit Koaxial-Rohr vor, das einen flexiblen Schlauch als Aussenrohr sowie ein stabiles und isoliertes Innenrohr umfasst. Die Entwicklung der Tiefen-Erdwärmesonden ist also in vollem Gange und soll schliesslich zu geeigneten Lösungen für den Einsatz in Städten – vor allem auch im Hinblick auf weitere Verdichtungsmassnahmen – führen. Mit dem Fokus auf einzelne Projekte mit Erdwärmesonden-Einsatz wird man den Problemstellungen im städtischen Umfeld jedoch nicht gerecht. Dazu Arthur Huber:

Vorstoss in grössere Tiefen neue Entwicklungsschritte bedingen. Mit der Zielsetzung einer hohen Energieeffizienz werden neben einer optimierten Planung auch eine hohe Qualitätssicherung bei Berechnung und Ausführung verlangt sowie ein weitreichendes Monitoring zur steuerungstechnischen Opti■ mierung benötigt.

Wie beurteilen Sie die Situation der Erdwärmesonde in Städten? Arthur Huber: Einerseits besteht die Gefahr der gegenseitigen Beeinflussung und des nachbarschaftlichen Wärmeentzugs. Anderseits zeigt die Karte der Stadt Zürich bereits so viele Erdwärmesonden, dass man eigentlich von einem frei entstandenen Sondenfeld sprechen muss. Es wäre also angebracht, die längerfristigen Möglichkeiten der systematischen Kopplung und Regeneration dieser Sondenfelder an-

zugehen und ganzheitliche Ansätze zur Energieversorgung solcher Quartiere ins Spiel zu bringen. Welche Möglichkeiten bestehen, um die Effizienz von Erdwärmesonden zu steigern und die Regeneration sicherzustellen? Wir stehen heute vor der Herausforderung, Berechnungswerkzeuge zu kreieren, mit denen bei konkreten Objekten die ideale Mischung von Erdwärmesonden, Wärmepumpen und Sonnenenergienutzung ermittelt werden kann. Mit solarthermischer Regeneration von Sondenfeldern, seien es unverglaste Sonnenkollektoren oder Hybridkollektoren, können Erdwärmesonden langfristig einen Gleichgewichtszustand erreichen. Besteht die Chance, dass Erdwärme auch im Bereich städtischer Fernwärmenetze eine Rolle spielen kann? Bei den heute vorhandenen hohen Temperaturen solcher städtischer Fernwärmenetze hat die Geothermie noch keinen Platz. Wird man aber in Zukunft weitere Verminderungen hin zu Niedertemperaturnetzen oder sogar Anergienetzen realisieren, kann ich mir ein spezifisches Zusammenwirken vorstellen. Die Nutzung der untiefen Geothermie mit Erdwärmesonden, Energiepfählen, Sondenfeldern usw. wird einen fortgesetzten Aufschwung erfahren und durch den

Autor/Kontakte Autor: Jürg Wellstein Arthur Huber Huber Energietechnik AG, Zürich www.hetag.ch Thermatech AG, Zürich www.thermatech.ch Sol2ergie/Prof. Dr. Hansjürg Leibundgut, www.solergie.org Richti Wallisellen – NeubauAreal der Allreal Generalunternehmung AG in Zürich www.richti.ch Anergienetz Suurstoffi/RischRotkreuz, www.suurstoffi.ch Wärmenutzungsatlas des Kantons Zürich, www.gis.zh.ch

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Pilotobjekte gesucht! Jetzt liefert Sonne dank Solarbatterie auch nachts Strom

Noah HeynenSolarstrom, der auf dem Dach eines Einfamilienhauses geerntet wird, fliesst bisher grösstenteils direkt ins Stromverteilnetz. Dass der Besitzer einer Photovoltaikanlage diesen Strom nicht für den Eigengebrauch verwenden kann, hält viele Interessenten davon ab, sich eine solche Installation anzuschaffen. Helion Solar hat nun mit einem Stromspeichersystem eine Lösung bereit. sitzer so unabhängiger. Stromspeichersysteme gelten als Schlüssel für das Gelingen der Energiewende. Stromspeicherung ist zukunftsgerichtet. Der Preis für selbst erzeugten Solarstrom liegt bereits heute auf dem Niveau des Haushaltsstromtarifs. Dies nicht zuletzt, weil auch die Förderung von morgen auf den Eigenverbrauch und damit auf Stromspeichersysteme abzielt. Mittelfristig macht es also Sinn, möglichst viel Solarstrom direkt selber zu nutzen.

System mit Solarbatterie: Photovoltaik 2.0

Prinzipschema eines Speichersystems. Rechts unten das Gerät mit Wechselrichter und Solarbatterie.

In der Photovoltaik steht ein Generationenwechsel bevor. Trotz Stromgewinnung auf dem eigenen Dach sind Haushalte, vor allem nachts, bisher auf Strom von den lokalen Energiewerken angewiesen. Das ändert sich jetzt. Die HelionSolarbatterie läutet die neue Generation «Photovoltaik 2.0» ein. Das Speichersystem ermöglicht den direkten Verbrauch des eigens erzeugten Stroms und macht den Be-

Infos Helion Solar AG 4542 Luterbach Tel. 032 677 04 06 www.helion-solar.ch

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Unter der Solarbatterie versteht die Helion Solar AG eine herkömmliche Photovoltaikanlage, kombiniert mit einem intelligenten Stromspeichersystem. Das Unternehmen mit Sitz in Luterbach betreibt derzeit in Nennigkofen eine Pilotanlage, wo das System zur Markttauglichkeit heranreift. Mit Erfolg: Die damit erzielten Leistungen beweisen, dass sich Haushalte sowie grössere Immobilien und Kleinbetriebe grösstenteils selbstständig mit Strom vom eigenen Hausdach versorgen können. Gleichzeitig entlasten die erwähnten Speicherlösungen die durch die erneuerbaren Energien strapazierten Stromnetze.

Sichere Batterie mit langer Lebensdauer Kernstück des Stromspeichersystems ist eine Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie. Diese eignet sich in vielerlei Hinsicht. Sie verkraftet mehr als 7000 Ladezyklen. Damit hat sie mit 15 bis 20 Jahren eine ho-

he Lebenserwartung. Anders als die in Handys und Boeing-Maschinen verwendeten Batterien, ist der Akku im Helion-Speichersystem höchst sicher. Aufgrund einer anderen chemischen Zusammensetzung besteht keine Gefahr, dass die LithiumEisen-Phosphat-Batterie thermisch durchgeht und aufgrund einer Überhitzung einen Brand oder eine Explosion auslösen könnte. Auch die Ausgasung kann bei diesem Akku ausgeschlossen werden. Die Batterie ist ausserdem recyclierbar und wird beim Austausch oder beim Abbau dem Hersteller zurückgeben.

Intelligente Steuerung weist Strom den Weg Von entscheidendem Wert für das Helion-Speichersystem ist die Eigenschaft, dass die verwendete Batterie eine intelligente Steuerung ermöglicht. Sie entscheidet, ob der produzierte Strom für den Eigengebrauch, zur Speicherung oder zur Einspeisung ins Stromnetz verwendet wird. Am Tag, wenn das Sonnenkraftwerk Strom produziert, wird der unmittelbare Bedarf gedeckt und gleichzeitig der LithiumEisen-Phosphat-Akkumulator aufgeladen. Der überschüssige Strom wird vom System direkt ins Stromnetz eingespeist und somit dem lokalen Energiewerk zum aktuellen Marktwert verkauft. Während der Nacht zehrt der Haushalt vom gespeicherten Strom in der Batterie.

Richtige Dimension entscheidend Die Batteriekapazität spielt dabei eine wichtige Rolle. Die Speicher-

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Absolut sicher arbeiten. SMISSLINE TP erlaubt es, ohne persönliche Schutzausrüstung gegen elektrische Gefährdung, Geräte unter Spannung lastfrei aufzustecken und zu entnehmen. Das neue Touch-Proof-System von SMISSLINE schafft nicht nur mehr Sicherheit sondern auch ein Plus an Flexibilität und Wirtschaftlichkeit. Weshalb? Das erfahren Sie unter www.abb.ch/gebaeudeautomation

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Neu gebaute PV-Anlagen später nachrüsten Funktionsweise: Darstellung anhand des Tagesverlaufs. Mit Speicher wird ein Eigenverbrauchsanteil von 70 % erreicht. Bei Anlagen ohne Speichersystem liegt dieser Wert bei 30 %.

kapazität ist im Minimum so zu wählen, dass der gespeicherte Strom das Haus so lange versorgt, wie die Photovoltaikanlage keinen Strom erzeugt, also vom Abend bis zum nächsten Morgen. Für einen durchschnittlichen Haushalt wird eine Batterie mit einer Speicherleistung von 5 Kilowattstunden ver-

wendet. Damit wird ein Eigenverbrauchsanteil von 70 % des produzierten Stroms möglich. Bei Anlagen ohne Speicherungssystem liegt dieser Wert bei vergleichsweise bescheidenen 30 %. Für grössere Immobilien und Kleinbetriebe kann der Speicher nach Belieben erweitert werden.

Das Helion-Speichersystem beschränkt sich keinesfalls nur auf Neuinstallationen. Auch bereits bestehende Anlagen können mit dem intelligenten Stromspeichersystem nachgerüstet werden. Neue Anlagen, wo auf den Helion-Speicher vorerst verzichtet wird, können mit der nötigen Vorrichtung ausgerüstet werden, was eine nachträgliche Installation eines Speichersystems ohne grossen Aufwand ermöglicht. Dieses Vorgehen wird aufgrund der heute guten Förderbedingungen und erlaubten Steuerabzügen auf Neuanlagen bevorzugt. Der Einsatz der Solarbatterie wird zurzeit noch aufgeschoben, bis diese marktreif und zu einem attraktiven Preis erhältlich ist.

Pilotobjekte gesucht Das intelligente Stromspeichersystem der Helion Solar AG steht kurz vor der Markteinführung. Um den vorangehenden Reifeprozess schnellstmöglich abschliessen zu können, sucht das Unternehmen noch Haushalte, die an einer solchen Installation interessiert sind, und ihr Eigenheim als Testobjekt ■ zur Verfügung stellen wollen.

Lithium-Eisen-Phosphat-Batterie: sie verkraftet mehr als 7000 Ladezyklen. Das ergibt eine hohe Lebenserwartung von 15 bis 20 Jahren. Bild links: Dieses Gehäuse enthält den Wechselrichter und den Stromspeicher mit 5 kWh Kapazität. Abmessungen: H x B x T = 140 x 80 x 50 cm, Gewicht um 250 kg.

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Modulierender Premix-Ölbrenner

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Die Kunst der Sparsamkeit Weishaupt beherrscht die Kunst des sparsamen Verbrauchs bis ins kleinste Detail. Etwa durch das neuartige Prinzip der Rotationszerstäubung, das ein stufenloses Verbrennen des Heizöls erlaubt. Die Leistung des Öl-Brennwertsystems kann dadurch perfekt an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Damit sind höchste Energieeffizienz und ein besonders leiser Betrieb sichergestellt. Weishaupt AG, Chrummacherstrasse 8, 8954 Geroldswil ZH, Telefon: 044/749 29 29, Fax: 044/749 29 30 24-h-Service 0848 830 870, www.weishaupt-ag.ch, www.meteocentrale.ch

Das ist Zuverlässigkeit.

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Brennwerttechnik

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013 59 Solarsysteme Wärmepumpen

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Potenzielle Risiken minimieren

Anlagen zur Nutzung der Sonnenergie boomen weiter. Sie werden systembedingt an exponierter Stelle montiert. Doch was passiert im Brandfall oder bei Hagel? Wie kann sich der potenzielle Interessent oder Betreiber solcher Anlagen vor grösseren Schäden schützen? noch nicht vor). Im nördlichen Nachbarland Deutschland waren es Ende 2011 über 150 000 PV-Anlagen. Doch was passiert im Brandfall oder bei schweren Unwettern mit Hagel? Leider liest man dazu auf den einschlägigen Homepages (so auch unter www.swissolar.ch) nichts. Auch die übersichtlich und verständlich aufgebaute Broschüre «Solarstrom, unerschöpfliche Energie» von Swissolar schweigt zu diesen Themen vollumfänglich. Bewegt sich also wirklich immer alles im grünen Bereich? Mitnichten.

Nebenwirkungen und Risiken Renoviertes Hochhaus in Zürich-Leimbach mit PV-Modulen in der Fassade. (Bild: www.solarmedia.blogspot.ch)

er Photovoltaik (PV) gehört die Zukunft als saubere, sichere und preisgünstige Energieversorgung – so klingt es zumindest aus Kreisen, die eine staatliche Förderung dieser Energieform fordern. Ende 2011 waren gemäss Schweizer Gesamtenergiestatistik 13 925 Anlagen mit rund 187,6 MW gesamte Nennleistung am Netz, allein rund 100 MW davon kamen 2011 hinzu. Für 2012 werden etwa weitere 150 MW erwartet (die definitive Statistik lag bei Redaktionsschluss leider

Autor Rüdiger Sellin Fachjournalist, Mühlethurnen

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Bei den Nebenwirkungen sind zunächst die ständig vorhandenen elektromagnetischen Felder (fälschlicherweise oft als «Elektrosmog» bezeichnet) zu nennen, verursacht durch Gleichstrom von mehreren 100 bis zu 1000 V auf dem Dach und auf den Leitungen zum Wechselrichter. Dort erfolgt die Umwandlung in Wechselstrom zwecks Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Nach der Renovation zweier Hochhäuser in Zürich-Leimbach bestehen die Fassaden neben den Fenster- und Balkonelementen vollumfänglich aus PV-Modulen (Bild 1). Die Wechselrichter wurden dabei in die Velokeller verbannt, einerseits wegen ihrer starken elektromagnetischen Felder und andererseits auch wegen der Lärmemissionen (primär Resonanzgeräusche der Trafos). Dies bedingte allerdings eine in der Tat millionenteure Verkabelung zur Verbindung aller PV-Ele-

mente an der Fassade mit den Wechselrichtern im Keller. Die Baugenossenschaft Zurlinden errichtete damit eine 98-KW-Anlage, die den Strombedarf der rund 500 Bewohner in 170 Wohnungen maximal zu etwa einem Drittel decken soll. Die PV-Module waren nach Angaben der Genossenschaft kaum teurer als eine Metallfassade ohnehin gewesen wäre, ohne allerdings die Verkabelung einzurechnen. Risiken enthalten alle PV-Anlagen allerdings für Feuerwehrmänner. Denn bereits ab 120 V Gleichstrom kann es im Brandfall zu lebensgefährlichen Körperdurchströmungen kommen. Brennt ein Haus mit einer PV-Anlage, so schaltet der Stromversorger das Netz auf Anforderung der Einsatzkräfte ab. Trotzdem herrscht dann keinesfalls Entwarnung, denn die solar erzeugte Gleichspannung steht trotzdem weiterhin bis zum Wechselrichter an, fatalerweise bis zum Anschlussraum im Keller, wo der Wechselrichter normalerweise in der Nähe des Zählerschranks montiert wird. Selbst ein Auftrennen der Solarleitung vor dem Wechselrichter hilft in dieser Situation nichts, denn im Kabel ist Spannung. Professionellen Stadtfeuerwehren sind diese Dinge meistens bekannt, doch ob im Ernstfall bei PV-Anlagen auf dem Land stets die richtige Vorgehensweise gewählt wird, darf durchaus bezweifelt werden. Ob bei Wartungs-, Reinigungs-, Reparaturarbeiten oder gar im Brandfall – Techniker und Einsatz-

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

kräfte sollten umfassende Informationen über eine PV-Anlage besitzen, gezielt geschult worden sein und stets Vorsorge treffen. Insbesondere für Feuerwehren sind PVAnlagen oftmals wenig berechenbar: Denn gemäss der Unfallverhütungsvorschrift dürfen nicht spannungsfrei geschaltete Gebäude nicht zum Innenangriff betreten werden. In diesem Fall kann die Feuerwehr nichts anderes tun, als Personenund Tierrettungen durchzuführen und ein Übergreifen der Flammen auf nahe Objekte möglichst zu verhindern. Beim Googeln zu diesem Thema fand der

Hagelschaden an einem Solarmodul. (Bild: www.solarmedia.ch)

Autor reihenweise entsprechende Berichte. Von den Häusern blieb am Ende nur Schutt und Asche übrig. Es gilt die Empfehlung: Leitungen vom Modul zum Wechselrichter sind nie komplett stromlos zu schalten. Durch die hohe Gleichspannung entsteht die Gefahr eines Lichtbogens beim Löschen. Herabhängende, unisolierte Kabel stellen ebenfalls eine grosse Gefahr dar. Bei Löscharbeiten muss mit dem Sprühstrahl ein Abstand von mindestens fünf Metern eingehalten werden, beim Vollstrahl wenigstens 10 Meter. Damit sollen Lichtbögen vermieden werden.

Hagelwiderstandsklassen für Photovoltaik-Module und Solarkollektoren Auch beim Thema Hagelschäden sieht der Solarenergie-Fachverband Swissolar keine Probleme. Bereits 2009 nahm er in einer Medienmitteilung dazu wie folgt Stellung: «Hagelschäden an Solaranlagen sind äusserst selten. Bei Photovoltaik-Anlagen zur Stromproduktion sowie bei Flachkollektoren zur Wärmeproduktion sind in der Schweiz praktisch keine durch Hagel verursachten Schäden bekannt. Die wenigen Schadenfälle betreffen Röhrenkollektoren zur Wärmeproduktion, aber auch dort nur bei extremem Hagelschlag, bei dem zum Beispiel Autofenster und Eternitziegel in Brüche gehen. Röhrenkollektoren umfassen weniger als zehn Prozent des gesamten Kollektormarktes in der Schweiz. Sämtliche Photovoltaik-Module und die meisten hierzulande verkauften Röhrenkollektoren absolvieren im Übrigen einen Hageltest. Hierbei werden Eiskugeln mit einem Durchmesser von 25 mm mit einer Geschwindigkeit von 23 m/s auf 11 Aufschlagstellen gerichtet. Aus Sicht des Branchenverbandes Swissolar handelt es sich damit nur um ein sehr begrenztes Problem. Der Verband warnt vor der Einführung von zusätzlichen Tests für den Schweizer Markt, welche die Produkte verteuern würden. Die existierenden internationalen Normen für Photovoltaik-Module und Kollektoren, ergänzt mit dem Sachverstand der Installateure zur geeigneten Produktwahl, genügen demnach, um Hagelschäden bei Solaranlagen auf einem vernachlässigbaren Niveau zu halten.» Der Dachverband der kantonalen Gebäudeversicherer (KGV) hingegen spricht von

einem «weitgehend ungelösten Problem». Mit der zunehmenden Verbreitung von Solaranlagen und der Häufung von Unwettern haben auch die Schäden massiv zugenommen, selbst wenn deren absolute Anzahl noch begrenzt sein mag. Die Solarzellen sind zwar durch Einscheibensicherheitsglas (ESD) vor Hagel und Schmutz geschützt. Jedoch hat auch das ESD seine Grenzen – ebenso wie Dachfenster, Tonziegel oder Autoscheiben, wie man nach dem Niedergang schwerer Hagelzüge jeweils beobachten kann. Für die Prüfung der Hagelbeständigkeit von solarthermischen Kollektoren existieren klare Vorgaben der Vereinigung kantonaler Feuerversicherungen (VKF). Aufgrund ihres Hagelwiderstandes (HW) erfolgt die Zuordnung in die Hagelklassen HW 1 bis HW 5. Die Prüfbestimmung umschreibt das Testkonzept und die Schadenkriterien. Als Projektile dienen Eiskugeln mit Durchmessern von 25, 30, 35, 40 und 45 mm. Deren Masse und die Aufprallgeschwindigkeit auf die ESD-Abdeckung sind für jede Grösse exakt definiert. Sind am Kollektor kritische Bauteile vorhanden, welche die Funktionalität oder die Sicherheit gefährden können, werden diese zusätzlich geprüft. Dazu gehören etwa der Rahmen, Befestigungsteile oder exponierte Elemente, die Flüssigkeiten führen. Nach den Tests wird der Kollektor auf Aussehen und Mechanik geprüft. Ästhetische Mängel wie minimale Beulen werden im Prüfbericht zwar vermerkt, sind aber für sich noch kein Schadenkriterium. Demgegenüber gelten Glasbruch und jegliche andere Beschädigung der Abdeckung oder anderer Teile

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

des Kollektors als Schaden, weil sie im weiteren Betrieb zu reduzierter Lebensdauer oder verminderter Leistung führen können. Das Institut für Solartechnik der Hochschule für Technik Rapperswil testete 2012 den Vakuumröhrenkollektor AURON DF 20. Er wurde zunächst mit Eiskugeln von 25 mm Durchmesser beschossen. Dazu wurden zufällig vier verschiedene Röhren ausgewählt und die Projektile bei zweien auf das untere, bei zweien auf das obere Ende gerichtet. Wenn die Röhren unversehrt blieben, wurden Eiskugeln der jeweils nächst grösseren Dimension verwendet, bis der Kollektor gravierende Schäden wie Glasbruch davontrug. Ergebnis: Die Vakuumröhren des AURON DF 20 hielten Eiskugeln bis zu 35 mm Durchmesser stand, womit die vom VKF empfohlene HW3 als erfüllt gilt. Da die Feuerversicherung kantonal geregelt ist, existieren in der Schweiz für den Hagelwiderstand von Kollektoren keine einheitlichen Vorgaben. Es wird jedoch in Fachkreisen davon ausgegangen, dass sich die HW3 mittelfristig als Standard durchsetzt. Nach eigenen Erfahrungen des Autors mit der Abwicklung von Hagelschäden und später auftretenden Folgeschäden dürfen sich die Eigentümer aber kaum Hoffnung auf eine in jedem Fall reibungslose Schadensregulierung machen. Sie ist stark von der subjektiven Beurteilung des von der Gebäudeversicherung bestellten Fachexperten vor Ort abhängig. Insbesondere Folgeschäden wie eine verminderte Leistung der Solarpanels sind nur schwer nachzuweisen.

Schliesslich gilt: PV-Anlagen sind elektrische Anlagen und entsprechend zu kennzeichnen, etwa an der Fassade. Wegen ihrer Montage auf dem Dach sind sie auf Anhieb nicht immer sofort zu erkennen, schon gar nicht in der Hektik einer Brandlöschung. Für die Einsatzkräfte besteht im Brandfall die Stromschlaggefahr aufgrund beschädigter Leitungsisolierungen. Eine feuerfeste, modulnah anzubringende Abschalteinrichtung sollte möglichst automatisch und unabhängig vom Netzstrom funktionieren.

Mögliche Lösung Abhilfe verspricht ein DC-Lasttrennschalter wie der «SOL30-SAFETY» im IP65-Gehäuse von Eaton-Moeller (Bild 2). Er verträgt Ströme von bis zu 32 A und Gleichspannungen von bis zu 1000 V. Dieser wird in unmittelbarer Nähe der PV-Module auf dem Dach oder hinter der Fassade montiert und in die Gleichstromleitung zum Wechselrichter eingefügt. Der «SOL30-SAFETY» verfügt über einen «PV-Feuerwehrschalter» mit zwei Schalterstellungen. In der Stellung «Power» wird der Strom von den PV-Modulen zum Wechselrichter durchgeleitet. In der Stellung «Safety» werden beide Gleichstromleitungen unterbrochen. Der Schalter ist ausserdem abschliessbar, so etwa für Wartungsarbeiten in grösseren Solaranlagen. Durch den integrierten Unterspannungsauslöser kann der Schalter aber auch von einem entfernten Standort mittels eines «PV-Aus-Tasters» an der Fassade im Eingangsbereich betätigt werden (Schema siehe Bild 3). Trennt die Feuer-

DC-Lasttrennschalter «SOL30-SAFETY». (Bild 2: Eaton-Moeller)

wehr im Brandfall das komplette Haus vom Stromnetz, führt dies automatisch zur Auslösung des PV-Feuerwehrschalters und somit zur Spannungsfreischaltung der PV-Leitungen. Eine Gefährdung der Einsatzkräfte im Brandfall aufgrund spannungsführender Gleichstromleitungen ist somit praktisch ausgeschlossen. Eaton-Moeller konzipierte seinen Feuerwehrschalter sowohl für die Solaranlage auf privaten Einfamilienhäusern als auch für grössere PV-Anlagen auf Dächern öffentlicher Gebäude oder auf landwirtschaftlichen Gebäuden, wie sie in der Schweiz häufig anzutreffen sind. Der «SOL30-SAFETY» ist seit rund drei Jahren auf dem Markt und hat sich bisher gut bewährt. Er bietet folgende Eigenschaften:

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

• Modulnahe Abschaltbarkeit aller spannungsführenden DC-Leitungen im Gebäude und ausserhalb des Gebäudes • Keine Gefährdung von Rettungskräften im Falle eines Brandes • Schnellere Gegenmassnahmen am Einsatzort durch gefahrenlose Fern- oder Unterspannungsauslösung • Zusätzlicher Schutz auch bei Kellerüberflutungen • Allpolige Trennung mit Wiedereinschaltschutz (sichere Wartungsarbeiten) • Keine Gefahr durch im Brandfall beschädigte stromführende DCLeitungen • Abschaltung automatisch bei AC-seitiger Trennung des Gebäudes durch Feuerwehr oder EVU, über Fernauslöser oder durch Drehbetätigung sowie über Brandmeldeanlagen oder über ein Feuerwehrtableau

Einfamilienhaus mit Schnellabschaltung der dachseitigen PV-Module. (Bild 3: R. Sellin)

• Unkomplizierte Nachrüstbarkeit von Bestandsanlagen durch einfache Installation in Modulnähe

Fazit Bei aller Euphorie zu PV-Anlagen sollten sachliche Überlegungen bei Planung, Bau und Inbetriebnahme die erwähnten Nebenwirkungen und potenzielle Risiken möglichst minimieren. Ein kompetenter Elektriker wird darüber informiert sein und eine passende Lösung bereitstellen. Zudem sollte die Ortsfeuerwehr über das Vorhandensein der PV-Anlage informiert und im Kontakt mit dem Kommandanten geklärt werden, ob sie für eine professionelle Brandbekämpfung vorbereitet ist. So bleiben böse Überraschungen aus und man wird sich viele Jahre an der PV-Anlage freuen können. Führt man zudem die unvermeidlichen Stromleitungen an Schlafräumen entfernt vor-

bei und positioniert man die Wechselrichter in Kellerräumen, wird man schliesslich nachts sogar weitgehend unbelastet schlafen können. ■

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Tipps zum Planen, Erstellen und Betreiben von Photovoltaikanlagen

Sonnenenergie ist im Trend. Damit der Solarstrom sicher vom Dach fliesst, braucht es korrekte Elektroinstallationen und Blitzschutzsysteme. Certum bietet viel Fachwissen und Dienstleistungen in den Bereichen Elektrokontrolle, Last- und Netzqualitätsmessungen und elektromagnetische Felder. hotovoltaik (PV) hat ein grosses Potenzial in der Schweiz: Die Technologie wird in Zukunft zur tragenden Energiesäule. In der Schweiz stehen über 200 km2 geeignete Flächen für Solarstromanlagen zur Verfügung, auf bestehenden und neu errichteten Gebäuden, Industriebauten sowie Infrastrukturanlagen. Am Anfang einer fachgerechten Installation und für einen sicheren Betrieb steht eine gewissenhafte Planung. Bei der Photovoltaik sind praxistaugliche Normen wichtig, weil Solarmodule und PV-Anlagen für Menschen direkt oder indirekt lebensgefährliche Ströme erzeugen oder Sachwerte

zerstören können. Im elektrischen Bereich sind die Normen NIN 1000:2010, die Leitsätze zum Blitzschutz (4022:2008, 8. Ausgabe), ESTI 233.0710d, EN 62446 und die IECNormen für PV-Module wichtig. Die für Elektrokontrolle und Beratung spezialisierte Certum Sicherheit AG ist für die Auditierung und Beglaubigung von Photovoltaikanlagen zertifiziert und bietet eine Reihe von Sicherheitstipps, Dienstleistungen sowie Schulungen.

•

AC- und DC-Leitungen • Bei Schräg-auf-Dach-Anlagen sind die DC-Leitungen und Verbindungen gegen rutschende •

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Eis- und Schneeplatten sowie gegen brennbare Gebäudeteile geschützt zu verlegen. Bei vorhandener Blitzschutzanlage sind die DC-Leitungen mit genügend grossem Abstand zu verlegen. DC-Leitungen wenn möglich nicht durch feuergefährliche Räume verlegen. Ansonsten sind sie in nichtbrennbare oder schwerbrennbare Rohre oder allseitig geschlossene Kanäle zu verlegen und mit einer RCD oder gleichwertigen Schutzeinrichtung zu versehen. Der Schutz durch 300mA-RCDs (Fehlerstromschutzschalter) ab Generator kann nicht realisiert werden. Nach Vorlage der Baubewilligung ist darauf zu achten, ob und gegebenenfalls wo ein Feuerwehrschalter anzubringen ist. Schutz-Potenzialausgleichsleitungen so nahe wie möglich mit den Zuleitungen (AC + DC) verlegen (mind. 10 mm2).

Wechselrichter • AC- und DC-Leitungen an den Wechselrichter (WR) so anschliessen und verbinden, dass die Trennbarkeit für Wartungsarbeiten gewährleistet ist.

Infos Certum Sicherheit AG 8953 Dietikon Tel. 058 359 59 61 info@certum.ch www.certum.ch

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Welche Kontrolle für welche Anlage? • Schlusskontrolle der PV-Anlage: Jede neu erstellte PV-Anlage, die nach allgemeiner Installationsbewilligung NIV Art. 9 oder Art. 14 erstellt wurde, muss vollumfänglich gemäss NIV Art. 24 geprüft werden. • Unabhängige Abnahmekontrollen der PV-Anlage: PV-Anlagen, die auf Objekten mit Kontrollperioden von weniger als 20 Jahren montiert werden, benötigen eine Abnahmekontrolle durch ein unabhängiges Kontrollorgan gemäss NIV Art. 35. • Kontrolle durch ESTI: Bei vorlagepflichtigen PV-Anlagen kontrolliert das ESTI nach der Fertigstellung, ob die Anlage vorschriftsgemäss erstellt worden ist. Grundlage bilden die Fertigstellungsanzeige gemäss Art. 12 VPeA und der SINA für den DC- und AC-Teil. Planvorlagepflichtige PV-Anlagen sind – einphasig > 3 kVA, – mehrphasig > 10 kVA. Hinweis: Eine Teilrevision der Verordnung über das Plangenehmigungsverfahren ist in der Vernehmlassung. Neu ist vorgesehen, dass Energieerzeugungsanlagen erst mit einer Leistung von über 30 kVA dem Plangenehmigungsverfahren unterliegen und vom ESTI eine Bewilligung benötigt wird. Jedoch die Abnahme- und Periodische Kontrolle bleibt bestehen. • Regelung für KEV-Anlagen: Swissgrid verlangt eine Beglaubigung von Anlagedaten für die Energieerzeugungsanlage. Für Anlagen mit Leistungen bis 30 kVA kann das energieliefernde Werk die Beglaubigung ausstellen. Für Anlagen mit Leistungen grösser als 30 kVA muss ein akkreditierter Auditor die Beglaubigung ausstellen. Für Anlagen welche nicht in der KEV angemeldet werden, ist ab einer Leistung von 30kVA ein Herkunftsnachweis zu erbringen. Dieser Nachweis wird ebenfalls durch einen akkreditierten Auditor ausgestellt.

• Wechselrichter müssen genau gemäss den Herstellerangaben geplant bzw. installiert werden (z. B. Schutz-Pot, Abstände, Montageuntergrund und Durchlüftung, max. U DC, max. P DC, max. Vorsicherung, IP-Schutz durch Staub und Nässe, mechanische Beanspruchung, UV-Strahlung, allstromsensitive Abschaltung integriert, galvanische Trennung usw.). • Wenn der Wechselrichter keine galvanische Trennung aufweist und die Generatoren nicht der Schutzklasse II entsprechen, dann ist vor dem Wechselrichter ein RCD Typ B (allstromsensitiv) zu installieren. • Automatische Abschaltung bei einem Ausfall eines Aussenleiters (Netzrückspeiseschutz).

Auf dem Dach ohne Blitzschutzanlage • Generatoren sind mit dem Schutz-Pot zu verbinden, ausser Schutzklasse II.

• SPDs (Überspannungsableiter) bei den Gebäudeeintrittsstellen.

Auf dem Dach mit Blitzschutzanlage • Alle metallenen Konstruktionsteile wie Generatoren und deren Halterungen, Trasse-Installationen usw. mit dem Fangleiternetz verbinden. • Erstellung bzw. Erweiterungen von Blitzschutzanlagen sind nur mit Vorabsprache der kantonalen Brandschutzbehörde durchzuführen. • Im Allgemeinen sind die SEV-Leitsätze für Blitzschutzsysteme 4022:2008 zu erfüllen (betrifft den äusseren und inneren Blitzschutz). • SPDs sind zwingend zu installieren, um empfindliche, technische Einrichtungen zu schützen. • Die Installation von SPDs vom Typ 1, 2 und 3 oder z. B. eine Kabelzuleitung mit blitzstromtragfähiger Abschirmung ist gemäss dem

Mit der Erdungszange wird geprüft, ob die Verbindungen der Blitzschutzanlage in Ordnung sind.

Aktuelles Kursprogramm • Erstprüfungen von Elektroinstallationen für Elektroinstallateure, Servicemonteure und bauleitende Monteure: 3./4./5./11./12./13.9.2013 (13.15 – 17.00 Uhr) • Messen für den Praktiker für Elektroinstallateure, Servicemonteure und bauleitende Monteure und angehende Sicherheitsberater: 20./21./22.8.2013 (13.15 – 17.00 Uhr) • Sicherheit und Betrieb für Liegenschaftsbetreuer und -bewirtschafter: 5./7.11.2013 (13.30 – 17.00 Uhr) Mehr Infos, Kursdaten und -orte auf www.certum.ch (Schulungsangebot oder E-Mail an: lisa.knupp@certum.ch.

Schutzziel der Risikoanalyse zu erstellen.

Netzrückwirkungen Es sind folgende Netzrückwirkungen zu betrachten: • Durch DC-/AC-Wechselrichter erzeugte Oberschwingungen und Zwischenharmonische • Spannungsanhebung durch Leitungseinspeisung (EN50160, +/10%, Nennwert 230V • Spannungsunsymmetrien durch einphasigen Anschluss • Erhöhung der Kurzschlussströme

Beschriftung der Anlage • Warnhinweise vom Wechselrichter bis HAK (Schilder mit Warnhinweis der PV-Anlage) • Technische Unterlagen der Wechselrichter • Prinzipschema des Zähler-Stromkreises bis Generator • Warnhinweis bei NH-Überstromunterbrecher von grösseren Anlagen ■

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Montagesysteme für Aufdach-Solaranlagen: auftretende Kräfte korrekt berücksichtigen

Die auf dem Markt angebotenen Falzklemmen verschiedener Hersteller sind eine beliebte, weil flexibel und wirtschaftlich einsetzbare Möglichkeit zur Befestigung von Solaranlagen auf Stehfalzdeckungen. Jedoch gibt es hinsichtlich der statischen Aspekte einige Bedenken. Bei Montagen auf bestehende Blechdächer wird dringend empfohlen, einen Spenglermeister beizuziehen. eitens der Hersteller der Falzklemmen gibt es in der Regel lediglich Angaben dazu, welche Lasten die Falzklemmen bis zum Versagensfall «Abreissen vom Falz» aufnehmen können. Vollkommen unberücksichtigt bleibt jedoch der Nachweis des Kraftverlaufs über die Falzklemmen, die Falze und die Hafte bis in die Unterkonstruktion. Daher sollte diese Lastabtragung für Falzklemmen genügend untersucht werden. Um eine allgemeingültige Aussage zur Tragfähigkeit von Falzklemmen zu erhalten, ist es sinn-

Aufgeständerte Anlage auf einer Doppelstehfalzeindeckung, mit Falzklemmen befestigt.

voll, einen Versuchsaufbau zu wählen, der die ungünstigste Situation darstellt. Diese Situation liegt vor, wenn die Haften nach der derzeit gültigen «suissetec-Wegleitung für die Bemessung der Befestigung von Bekleidungen und Deckungen aus Dünnblech» mit dem maximal zugelassenen Abstand von 500 mm verlegt werden. Die zulässige Belastung für die Schiebehafte ist mit 500 N (ca. 50 kg) in der «noch» gültigen Wegleitung aufgeführt. Leider zeigen sich auch hier unterschiedlichste Werte und Qualitäten auf dem Markt. Durch eine interne

Anfrage bei Herstellern konnte festgestellt werden, dass die wissenschaftlich nachgewiesenen Werte unterschiedlich sind. Diese Werte unterscheiden sich in der Materialisierung und in ihrer Funktion beträchtlich voneinander. Es ist zu erwähnen, dass auch hier nicht der Versagensfall der Hafte entscheidend ist, sondern dass die Formstabilität der Hafte bzw. die plastische Verformung des Befestigungselements ausschlaggebend ist. Dies bedeutet, dass der Versagensfall einer Hafte aufgrund ihrer Verformung bzw. Deformierung entsteht.

Problematik Sobald eine Schiebehafte so stark belastet wird, dass die plastische Stabilität des Befestigungselements verloren geht, ist eine ungehinderte Ausdehnung der Blechscharen nicht mehr gewährleistet. Weil sich die Blechbahnen nicht mehr «zwängungsfrei» ausdehnen können, also im Befestigungselement der Schiebehafte nicht ungehindert gleiten können, werden für den Bauherrn störende Spannungs- und Knittergeräusche verursacht. Da solche «Probleme» in den meisten Fällen nur durch eine Neueindeckung mit entsprechenden Folgekosten behoben werden können, sollte dies bereits in der Planungsphase berücksichtigt und verhindert werden. Je nach Lage einer montierten Falzklemme zu den Haften müssen Lasten von max. 500 N über die

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Falzklemmen, den Falz und die Hafte in die Unterkonstruktion abgetragen werden. Daher kann festgehalten werden, dass ein Stehfalz an beliebiger Stelle eine Kraft von max. 500 N aufnehmen muss und die grösste Beanspruchung im Falzbereich bei mittiger Belastung zwischen zwei Haften ist. Die max. Zuglasten (senkrecht zum Falz) zeigen, dass die zulässige Belastung der Schiebehaft von 500 N massgebend ist für die Tragfähigkeit bezüglich abhebender Lasten (z. B. bei Sturm). Der sich aus der zulässigen Belastung des Befestigungselements ergebende Wert von 500 N kann an beliebiger Stelle vom Falz zu den Haften übertragen werden. Bei der Verwendung von Haften mit einer geringeren Tragfähigkeit als 500 N stellt die Tragfähigkeit der Hafte die obere Grenze der aufnehmbaren Last dar! Dies hat zur Folge, dass, auch wenn der Tragwiderstand einer Falzklemme (Solarhalter) höher ist, die Anzahl Solarhalterungen für eine Aufdach-Solaranlage mit einer max. Traglast von 500 N = 0.5 kN (ca. 50 kg) pro Falzklemme zu berechnen ist!

Was bedeutet dies in der Praxis? Der Referenzwert des Staudrucks gemäss Norm SIA 261 «Einwirkungen auf Tragwerke» beträgt je nach

Standort in der Schweiz zwischen 0.9 und 3.3 kN/m2 (zirka 90 bis 330 kg/m2). Dieser Referenzwert wird je nach geografischem Standort, Gebäudehöhe, Geländekategorie und über die örtlichen Druckbeiwerte in Abhängigkeit von der Gebäudeform aufgerechnet. Bei aufgeständerten Solarmodulen sind die Windbeiwerte gegenüber parallel zum Dach montierten Anlagen höher einzustufen. Zudem sind die Eigenlasten der Kollektoren wie auch die Schneeschublasten bei einer Berechnung der Lasten mit einzubeziehen. Der Windlastwert auf die projektierende Aufdachanlage ist von einem Statiker oder aus der Norm SIA 261 zu ermitteln. Hier ist in Erinnerung zu rufen: «Wer projektiert, garantiert»! Die Ermittlung der genauen Anzahl Falzklemmen für die Aufdachanlage erfolgt mit dem errechneten Windlastwert, geteilt durch den Tragwiderstand pro Falzklemme von 0.5 kN (ca. 50 kg): Anzahl Falzklemmen = (Winddrucklast der Aufdachanlage in kN) / (Tragwiderstand 0.5 kN pro Falzklemme). In diesem Zusammenhang ist es wichtig, zu unterscheiden, ob ein Metalldach mit Solar-Modulen nachgerüstet wird oder ob es sich um eine Neueindeckung mit entsprechender Planung handelt.

Aufdachmontage: Lastübertragung von Tragschiene via Falzklemme, Falz und Schiebehaften auf die Unterkonstruktion.

Zugversuch mit Falzklemme zwischen zwei Haften (x).

Montage auf einem bestehenden Dach

Risse neben Stehfalz, verursacht durch Schublasten (Ausdehnung) und Behinderung der notwendigen Beweglichkeit.

Bei der Montage einer Anlage auf einem bestehenden Dach liegt der Hund ziemlich sicher bei den Haften begraben. Denn: Wer sichert uns zu, dass die bestehende Metalldeckung eine ausreichende Haltekraft aufweist? Welche Haften wurden verwendet? Wurden genügend Haften eingesetzt für die zu erwartenden Schub- und Windsoglasten? Wo wurden die Festhaften montiert, sind Schubknitterungen (wenn Schublasten gegen die Ausdehnung stossen) zu erwarten? Wie wurde die Schalung befestigt, wurde sie genagelt oder geschraubt? Die Unterschiede sind erheblich und auch massgebend! Wie wurde die Konterlattung be-

Verformung durch Zwängung: Wegen starrer Profilfixierung über mehrere Stehfalze können seitliche Temperaturausdehnungen der Tragschienen zu Schäden führen.

festigt? Es gibt zwischenzeitlich von der Genossenschaft Gebäudehülle Schweiz zu diesem Thema bereits Merkblätter und Berechnungsgrundlagen, wie Konterlattungen befestigt werden müssen. Ohne einen verbindlichen Nachweis zu den erwähnten Punkten ist das Schadensrisiko für eine nachträgliche Montage einer aufgeständerten Solaranlage auf eine Metalldeckung

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Nachrüstlösung bei Stehfalzdeckungen, Schritt 1: Stehfalz mit Falzmaschine bzw. mit Schneidrollensatz zurückschneiden.

Schritt 2: Mit Biegewerkzeug Leiste aufkanten und Kantholz montieren.

Schritt 3: Befestigung Montageprofil mit dichter Stockschraube in Kantholz.

Solarhalter auf Holzleiste als Nachrüstlösung bei Stehfalzdeckungen, nach Durchführung Schritte 1 bis 3 wie oben beschrieben. (Muster: Rheinzink AG, Foto: Peter Warthmann)

ausgeführt werden (vgl. Bildfolge): Man hat die Möglichkeit, bei einer bestehenden Stehfalzdeckung örtlich aus einem Stehfalz eine Leiste zu erstellen zur partiellen Befestigungsmöglichkeit einer Solaranlage. Der bestehende Stehfalz wird auf der ganzen Länge mit der Falzmaschine (Schneidrollen) unterhalb des Doppelfalzes abgetrennt. Danach kann aus dem zurückgeschnittenen Stehfalz eine Leiste aufgebordet werden; hierzu gibt es verschiedene Produkte, die einen solchen Arbeitsschritt vereinfachen (zum Beispiel mit einem «WukoBender», www.wuko.at). Nach der Erstellung der Leiste wird eine passende Holzleiste bzw. ein Kantholz mit Schrauben auf die korrekt montierte Verlegeunterlage befestigt. Darüber wird ein durchgehender Haftstreifen auf die Holzleiste für die Leistenabdeckung montiert. Das eingesetzte Kantholz übernimmt eine selbsttragende und statische Funktion. Darauf kann danach eine Trägerplatte (www.heuel.de) oder ein Solarbefestiger mit Stockschrauben (www.ejot.com) mit Dichtfunktion befestigt werden, die als Grundlage zur Befestigung einer Solaranlage dienen kann. Die Leistenabstände sind gemäss den max. zugelassenen Überspannlängen des Schienensystemherstellers für Dachaufständerungen zu bemessen. Mit einer solchen «Leistenlösung» ist eine ungehinderte Ausdehnung der angrenzenden Blechscharen gewährleistet und die Befestigung kann auch die massgebenden Wind- und Schubkräfte einer Aufdachanlage aufnehmen.

Planung eines neuen Metalldachs erheblich! Solche Einzelnachweise können entweder durch verbindliche Auszugsversuche oder statische Berechnungen erfolgen. Sollte die Haltekraft einer Deckung auf eine korrekt verlegte Unterkonstruktion die erforderlichen Werte nicht erfüllen, mangels Anzahl der Haften oder eventuell wegen zu breiten Blechscharen, so könnte die Montage einer Anlage folgendermassen

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Bei der Planung eines neuen Metalldachs muss die Unterkonstruktion sowie die darauf eingesetzten Systeme zwingend aufeinander abgestimmt und die zu erwartenden Lasten berücksichtigt werden. Ferner sind Befestigungsmittel der Unterkonstruktion und der Haften entsprechend aufeinander abzustimmen. Wie beim vorherigen Berechnungsbeispiel bereits erläutert,

ist die Anzahl Falzklemmen gemäss dem zu erwartenden Schub- und Staudruck zu berechnen. Je kleiner das Achsmass, desto mehr Befestigungspunkte sind für Falzklemmen vorhanden; somit wird eine Reduzierung des Achsmasses empfehlenswert. Es ist auch ratsam, die Materialstärke um eine Stufe zu erhöhen, damit der Stehfalz eine höhere Selbsttragefähigkeit erfüllen kann. Die zu erwartenden Schubkräfte sind gemäss Wegleitung für die Bemessung der Befestigung von Bekleidungen und Deckungen von «suissetec» zu berechnen. Die darunterliegende VerlegeunterlageŠ Holzschalung ist zu schrauben und die Konterlattungen sind gemäss Empfehlungen von der Genossenschaft Gebäudehülle Schweiz zu befestigen. Wegen den zu erwartenden höheren Windbelastungen sowie aus Gründen der Zugänglichkeit (Arbeitssicherheit) für Wartung und Instandhaltung der Anlagen ist es sinnvoll, Rand- und Eckbereiche auszusparen. Darüber hinaus sind bei Planung und Ausführung von Solaranlagen weitere wichtige Punkte zu beachten: • Das Eigengewicht der Anlage muss einschliesslich der maximalen SchneeIast berücksichtigt werden. • Die durch Schneefangsysteme auftretenden Mehrbelastungen sind ebenfalls zu berücksichtigen. • Örtliche Gegebenheiten (Schneelast, Föhnlage) sind zu beachten. • Die Tragkonstruktion der Solaranlage ist so zu begrenzen, dass die thermisch bedingte Ausdehnung der Blechdeckung nicht behindert wird, sodass Profilverformungen, stark belastete Blechscharen oder Risse verhindert werden. • Gegebenenfalls ist ein Statiker ■ beizuziehen.

Autor Claudio Cristina Eidg. dipl. Spenglermeister, Mitglied Fachbereichsvorstand Spengler/Gebäudehülle suissetec

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Elektrotechnik ET/HK-GebĂ¤udetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Rollator der Zukunft: moderne Gebäudeintelligenz integriert auch die Mobilität ausser Haus

Das internationale Forschungsprojekt «iWalkActive» hat zum Ziel, einen smarten Rollator zu entwickeln, der seinem Benutzer das Leben erleichtert und dazu Sicherheit und kluge Unterstützung bietet. Im iHomeLab der Hochschule Luzern forscht man am Rollator der Zukunft.

Der Rollator aus dem Projekt «iWalkActive» wird über eine seniorengerechte Unterstützung auf einem Tabletcomputer sowie einen Elektroantrieb verfügen. Der Rollator steht hier vor dem «iHomeLab – Hochschule Luzern» in Horw.

in GPS-System im Auto hat heute fast jeder. Doch wäre es nicht auch spannend und wünschenswert, sich auf diese Unterstützung verlassen zu können, wenn wir alt sind, und nicht mehr Auto fahren können? Zum Beispiel an einem Rollator, wie ihn heute viele ältere Menschen verwenden? Sie lachen? Verständlicherweise, denn das Ganze tönt etwas nach Science Fiction. Es könnte jedoch schon bald Realität

Quelle/Kontakt iHomeLab – Hochschule Luzern Prof. Alexander Klapproth Leiter iHomeLab Tel. 041 349 35 99 info@ihomelab.ch www.ihomelab.ch

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werden. Schauen wir doch etwas in die Zukunft und stellen uns Rosmarie Huber vor: Sie ist 67 Jahre alt und wohnt in Zug. Früher ging sie gerne und oft wandern. Seit ihr Mann Heiner jedoch verstorben war, pflegte Rosmarie dieses Hobby nur noch selten, da es um ihren Orientierungssinn nicht zum Besten stand. Heiner war als ehemaliger Orientierungsläufer ein versierter Kartenleser gewesen, und hatte ihr diese Aufgabe jeweils abgenommen. Doch seit Rosmarie in den Ferien in einem Aktivhotel im Berner Oberland einen intelligenten Rollator benutzen durfte, hat sie die Freude am Wandern wieder gefunden. Der intelligente Rollator war mit einem Hilfsmotor ausgestattet, der Rosmarie auf unwegsamem und steilem Gelände ideal unter-

stützte. Zudem verfügte er über ein seniorengerechtes Navigationssystem, welches einfach zu bedienen und auf die jeweilige Situation angepasst war. Doch zurück zu den Tatsachen: Im Projekt «iWalkActive», das vom iHomeLab der Hochschule Luzern koordiniert wird, soll ein handelsüblicher Rollator weiterentwickelt werden. Der Rollator der Zukunft wird unter anderem einen Elektroantrieb haben, ähnlich wie man es von e-Bikes her kennt. Dieser Antrieb erleichtert es, Hindernisse oder Steigungen zu überwinden. Zudem wird die neue Entwicklung mit moderner Kommunikationstechnik ausgerüstet sein: Die Benutzerin oder der Benutzer hat sodie Möglichkeit, über einen integrierten Tabletcomputer auf verschiedene Dienste wie Navigationshilfen, spezielle seniorengerechte Applikationen oder ein Notfallsystem zuzugreifen. Ein erster Prototyp der smarten Gehhilfe wurde bereits gebaut. Mit einem Elektroantrieb und einer Steuerung ist er in der Lage, eine vorgegebene Teststrecke autonom zu befahren.

Akzeptanz erhöhen Heutzutage wird die Benutzung eines Rollators mit «Alter» oder «Krankheit» in Verbindung gesetzt. Die Idee von «iWalkActive» geht jedoch weit über die heute bekannte Benutzung der klassischen Gehilfen hinaus. Mit dem Projekt sollen die bisherigen Möglichkeiten erweitert werden und zu einer aktiven und

Der weltweite Standard für Haus- und Gebäudesystemtechnik

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

attraktiven Mobilitätsunterstützung für Menschen jeder Altersklasse führen. Neben dem eigentlichen, geländegängigen Rollator soll eine ganze Reihe von Zubehör und neuen, auf die Bedürfnisse der Nutzer zugeschnittenen Dienstleistungen entwickelt werden «Das können zum Beispiel eine integrierte Sitzgelegenheit oder verbesserte Transportmöglichkeiten für Einkäufe sein. Aber auch Systeme, die einem den Weg zum nächsten Bahnhof oder zu einem WC zeigen oder im Notfall einen Alarm auslösen», erläutert Alexander Klapproth, Leiter des iHomeLab.

Bestehende Technologien clever und neu kombinieren Das Projekt erweitert und kombiniert neueste technologische Ent-

diese mit einem individuellen Reiseplaner einschliesslich Informationen über das Wetter, öffentliche Verkehrsmittel, Webcams usw. Wenn Rosmarie Huber also unterwegs die nächste öffentliche Toilette sucht, so führt sie der Rollator dank des eingebauten GPS-Systems auf direktem Weg zum nächsten stillen Örtchen. Die Indoor-Navigation stellt die Lokalisierung im Gebäude sicher. Für eine barrierefreie Indoor-Lokalisierung gibt es verschiedene Technologien wie zum Beispiel WLAN, Ultraschall, Infrarot, aktive RFID oder Kombinationen aus diesen. Ein einziges, global standardisiertes System für Indoor-Lokalisierung, wie dies GPS für den Aussenbereich darstellt, ist heute noch nicht verfügbar. Der Entscheid für ein System basiert in der Regel auf dem

Rosmarie niemals auf dem Weg zur nächsten Busstation vor einer unüberwindbaren Treppe stehen. Das Projekt bedient sich dabei neuester Standards und greift aktuelle Technologietrends wie mobile Systeme, Open Internet Standards, Internet of Things und Cloud-Services auf. Dabei wird dem Thema Datensicherheit ein besonderes Augenmerk geschenkt. Wird der Rollator doch mit persönlichen Daten des Benutzers arbeiten.

Preis, der benötigten Lokalisierungsgenauigkeit und besonderen Eigenheiten der Architektur. Falls Rosmarie also in der Wohnung stürzen und bewusstlos liegen bleiben sollte, kann der Rollator Rosmarie in der Wohnung lokalisieren, und zum Beispiel zusammen mit einer Alarmierung ein Livebild an einen nahen Verwandten senden, damit dieser reagieren kann.

und den Offroad-Einsatz entwickelt und stellt damit eine ideale Basis für «iWalkActive» dar. Bis heute ist kein Rollator mit einem elektrischen Hilfsantrieb auf dem Markt erhältlich. Ziel des Projekts ist es, einen passenden, handelsüblichen Antrieb zu evaluieren und zu integrieren. Die hauptsächliche Herausforderung beim Antrieb wird sein, die Regelparameter der Steuerung so einzustellen, dass das Verhalten des Antriebs vom Benutzer akzeptiert wird.

Hardware Die bekannten Rollatoren für ältere Menschen bieten nicht genügend Funktionalität, um die Ziele des Projektes iWalkActive zu erreichen. Der schwedische Hersteller «Trionic» hat mit seinem «Veloped» einen Rollator speziell für den Aussenbereich

Das «iHomeLab – Hochschule Luzern» bietet Partnern ein attraktives Schaufenster, um die Ergebnisse von Joint-Venture-Forschungsprojekten zu präsentieren. Es ist eine Plattform für interdisziplinäre Netzwerke. Hier werden innovative Szenarien diskutiert und überprüft. wicklungen aus den Bereichen Lokalisierung, Soft- und Hardware.

Indoor- und Outdoor-Lokalisierung Die Outdoor-Navigation mit GPSHardware ist uns allen ein Begriff. Sie hat den Massenmarkt schon seit Längerem erobert und ist für jedermann erschwinglich. Interaktive Anwendungen von Web 2.0 wie Google Maps oder Geocaching GIS werden tagtäglich von Millionen benutzt. Ein weiteres Beispiel für eine solche Anwendung ist «Wanderprofi» (www.wanderprofi.ch), welche durch die iWalkActive-Konsortialpartner Geo7 entwickelt wurde. Die webbasierte «Wanderprofi»-Applikation verwendet die neueste Technologie WebGIS des ESRI für Wanderer in den Berner Alpen. Es versorgt

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Software Ein barrierefreies Navigations- und Orientierungssystem, welches speziell auf die Bedürfnisse des Nutzers zugeschnitten ist, bildet das Herzstück des Projekts. Barrierefrei bedeutet, dass das Navigationssystem nur Routen vorschlägt, welche mit dem Rollator auch tatsächlich gemeistert werden können. So wird

Internationales und interdisziplinäres Projekt Das Projekt mit einem Gesamtbudget von drei Mio. Euro wird von einem Konsortium, bestehend aus neun Partnern aus der Schweiz, Österreich und Schweden getragen.

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Die beiden Forschungsinstitutionen iHomeLab und Austrian Institute of Technology kümmern sich dabei um die Forschungs- und Technologiefragen. Vier weitere Unternehmungen steuern ihr Know-how bei und vermarkten das entstehende Produkt: ein schwedischer Rollatorhersteller, ein Schweizer Antriebshersteller, eine Schweizer Technologiefirma für Outdoor-Navigation und eine österreichische Technologiefirma für Indoor-Navigation. Drei Fachinstitutionen in der Schweiz und in Schweden stellen im direkten Kontakt zu den anvisierten Zielgruppen sicher, dass deren Bedürfnisse in die Entwicklung einfliessen, damit diese den gewünschten Nutzen erbringt und Akzeptanz findet. Das iHomeLab koordiniert das Vorhaben und leitet die Forschung und Entwicklung des neuen Rollators während der gesamten Projektdauer von 36 Monaten.

Eingebettet in die Forschung zum Ambient Assisted Living Das Konzept von «iWalkActive» verdeutlicht die Notwendigkeit und den Nutzen der Forschung und Förderung von Ambient Assisted Living (AAL): hilfreiche Technologien für das Wohnen und Leben im Alter, die die Lebensqualität von älteren Menschen verbessern und ihre Autonomie im persönlichen Lebensumfeld erhalten. Die Betreuung von älteren Personen stellt bereits heute und vor allem in Zukunft einen beträchtlichen Kostenfaktor in einer Volkswirtschaft dar. Mit der Förderung der Forschung und Entwicklung von Systemen, die es älteren Personen erlauben, länger unabhängig zu leben, kann ein entscheidender Beitrag zur Kontrolle dieser Kosten und zu mehr Lebensqualität geleistet werden. Genau dies ist das Ziel des Europäischen Forschungsprogramms Ambient Assisted Living, das auch ein interdiszi-

plinärer Forschungsschwerpunkt am iHomeLab ist. Das AAL-Programm erstreckt sich über sechs Jahre und verfügt über ein Gesamtbudget von 600 Mio. Euro. Das iHomeLab der Hochschule Luzern ist das Schweizer Forschungsinstitut für Gebäudeintelligenz. Unter der Leitung von Prof. Alexander Klapproth forschen 17 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in engem Kontakt mit über 100 Partnern aus Wirtschaft und Industrie an Themen wie dem Internet der Dinge (Internet of Things), Ambient Assisted Living, Energieeffizienz und Human Building Interaction. Das iHomeLab ist offen für Besucher. Weitere Informationen zum Forschungslabor finden sich auf der Website www.ihomelab.ch. Unter «Publikationen» z. B. auch ein Video der TV-Sendung «10 vor 10» vom 18.4.2013 zum Thema Intelligenter Rollator/AAL. ■

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Energieeffizienz in Verkaufsläden: Lüftung, Heizung, Kühlung

Die Betriebskosten für die Gebäudetechnik und die Kühlanlagen im Supermarkt sind ein erheblicher Posten auf der Ausgabenliste eines Ladenleiters. Eine deutliche Kostenreduzierung, ohne dabei den Komfort für die Kunden zu beeinträchtigen beziehungsweise die Qualität der Lebensmittel zu gefährden, ist daher ein wichtiges Betriebsziel. Moderne Regelungstechnik, im Beispiel hier von CentraLine, bietet dabei ideale Ansatzpunkte, den Energieverbrauch deutlich zu senken. n der Gesamtbetrachtung bot die in einem Supermarkt eingebaute Lüftungsanlage besonders grosses Potenzial, um den Betrieb durch eine intelligente Regelungstechnik effizienter zu gestalten. Auch die Regelung der Heizungsanlage wurde erneuert und wird nun bedarfsgeführt betrieben. Bei der Regelung der Lüftungsanlage wird zwischen Tag- und Nachtbetrieb unterschieden, da je nach Tageszeit unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden müssen: Tagsüber versorgt die Anlage bis zu 500 Kunden und Mitarbeiter stündlich mit komfortabel temperierter Luft. Nachts muss lediglich die geforderte Mindesttemperatur gewährleistet werden, ohne auf die Luftqualität Rücksicht zu nehmen.

Abb. 1: Der Supermarkt spart durch die energieeffiziente Regelung spürbar Kosten ein. (Bilder: CentraLine)

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Energieeffizienz im Tagbetrieb der Lüftungsanlage Umfangreiche Funktionen gewährleisten, dass die Lüftungsanlage tagsüber so effizient wie möglich betrieben wird: 1) Bedarfsgeführte Luftmengenregelung je nach Regelabweichung der Raumtemperatur. Das bedeutet, dass im sogenannten Komfortbereich, also wenn die Raumtemperatur nicht wesentlich vom Raumsollwert abweicht, nur ein geringer Frischluftanteil zugeführt wird, um Energie einzusparen. Ist die Raumtemperatur wesentlich niedriger als der Sollwert, wird geheizt und der Volumenstrom erhöht, um schneller in den Komfortbereich zurückzukommen. Wenn die Raumtemperatur wesentlich höher als der Sollwert

ist, wird gekühlt und gleichzeitig der Volumenstrom erhöht. 2) Energieeffizienz durch Frequenzumrichter: Je grösser die Regelabweichung der Raumtemperatur ist, desto höher ist die Lüfterdrehzahl. Bei maximaler Regelabweichung ist die Lüfterdrehzahl maximal und transportiert somit die maximale Luftmenge in den Supermarkt. Da der Verbrauch an Elektroenergie mit der dritten Potenz der Lüfterdrehzahl steigt, ist es wichtig, mit der jeweils geringst möglichen Lüfterdrehzahl zu fahren, aber trotzdem den bedarfsgerechten Betriebszustand bei Einhaltung des vorgeschriebenen Mindestluftwechsels zu erreichen. Durch den Einsatz von CentraLine-Frequenzumrichtern zur Ansteuerung der Ventilatoren wird eine Optimierung des elektrischen Verbrauchs gewährleistet. 3) Luftqualitätsregelung durch Erhöhung der Lüfterdrehzahl und damit des Volumenstroms je nach Anzahl der Kunden im Supermarkt: Je mehr Kunden und Mitarbeiter sich im Supermarkt befinden, umso mehr Frischluft muss zugeführt werden, um die Anforderungen an die Luftqualität und das Wohlbefinden der Kunden zu sichern. Die Anzahl der Kunden wird indirekt über den CO2-Wert erfasst, der mit dem CentraLine-Mischgasfühler gemessen wird. 4) Durch Wärmerückgewinnung werden bis zu 72 Prozent der Heizund Kühlenergie wieder der Zuluft

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Weitere Funktionen sorgen für Energieeffizienz/Sicherheit der Lüftungsanlagen während der Nacht: 1) Überwachung der Mindestraumtemperatur im Winter: Wird die Mindestraumtemperatur unterschritten, ist ein erhöhter Energieaufwand zur Aufheizung bis zum Sollwert zu Beginn der Nutzungszeit notwendig. Ein Auskühlschutz in der CentraLine-Regelung verhindert dies effektiv. 2) Freie Nachtkühlung: Im Sommer wird die Raumtemperatur nachts durch die kühle Aussenluft soweit abgesenkt, dass in den ersten Stunden der Belegungszeit ein wesentlicher Anteil an Kühlenergie gespart wird.

Energieeinsparungen gegenüber Standard-Lüftung Durch den Einsatz der CentraLineRegelungstechnik wird der durchschnittliche Volumenstrom unter Einhaltung von Ansprüchen an Komfort und Luftqualität im Vergleich zu standardmässig eingesetzten Regelungskonzepten um mindestens 22 Prozent reduziert. Den grössten Anteil an der Einsparung hat die bedarfsgeführte Luftmengenregelung mithilfe der variablen, temperaturabhängigen Luftströme, der Luftqualitätsregelung und der Wärmerückgewinnung:

Eingesetzte Regelungstechnik Für die Regelung der gesamten Anlage ist der CentraLine-Regler «Lion» zuständig. Aufgrund seiner modularen Struktur kann er, wie im vorliegenden Fall, für grosse Anlagen ausgelegt werden. Im Supermarkt wurde der Regler mit insgesamt 16 Eingangs-/Ausgangs-Modulen ausgerüstet. Sie verfügen zusammen über 148 Ein- und Ausgänge und sind daher in der Lage, alle Anlagenbestandteile in Echtzeit zu regeln. Durch Verwendung eines einzigen Reglers für mehrere Lüftungen, Wärmeerzeuger und Warmwasser spart der Marktbetreiber Investitionskosten und die Amortisationszeit verkürzt sich deutlich. Die benötigten Anlagenfunktionen hat der System-Partner mit der Projektierungssoftware «Coach» von CentraLine erstellt, deren Regelalgorithmen hinsichtlich ihrer Energieeffizienz optimiert sind. Sie



Energieeffizienz im Nachtbetrieb der Lüftungsanlage

1) Variable temperaturabhängige Volumenströme: Die Lüfter entsprechen den Empfehlungen für Anlagen mit Wärmerückgewinnung (WRG). Die hohe Einsparung an Elektroenergie wird durch die intelligente Regelungstechnik erreicht. 2) Die Luftqualitätsregelung erhöht den Luftstrom nur bei Bedarf, wird aber gleichzeitig den Anforderungen für die Raumluftqualität gerecht. Abb. 3 verdeutlicht die Energieeinsparung durch eine Gegenüberstellung der monatlichen Energieverbräuche für die Lüftungsanlagen im Supermarkt, die mit einer CentraLine-Regelung im Vergleich zu einer standardmässigen Regelung erzielt werden. Kunden und technische Geräte erhöhen die Raumtemperatur. Dies führt zu einer Reduzierung der Heizlast im Winter, erhöht jedoch die Kühllast im Sommer. Der durchschnittliche Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung von über 70 Prozent über die gesamte Heiz- und Kühlperiode wirkt sich positiv aus auf den Energieverbrauch. Der Gesamtenergieverbrauch sinkt in der Jahresbilanz um 27 Prozent.



zugeführt, statt ungenutzt mit der Abluft in die Umwelt zu entweichen. 5) Gleitende Sollwerte mit Sommer- und Winterkompensation: Durch gleitende Sollwerte wird im Sommerbetrieb die Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen möglichst gering gehalten, um «Temperaturschocks» beim Betreten oder Verlassen des Gebäudes zu vermeiden, bleibt aber gleichzeitig im Komfortbereich. Im Winter gleichen gleitende Sollwerte Transmissionswärmeverluste aus. 6) Das Nullenergieband definiert einen akzeptablen Komfortbereich für den Kunden. Befindet sich die Anlage innerhalb dieses Temperaturbereiches, wird auf eine Energiezufuhr verzichtet (Heizen / Kühlen).

Abb. 2: Anlagenbild der Verkaufsraum-Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung, Heizregister, Direktverdampfer, drehzahlgeregelten Lüftern und Luftqualitätsregelung.

Abb. 3: Gegenüberstellung der monatlichen Energieverbräuche einer Standardanlage gegenüber einer mit CentraLine geregelten Anlage. Rot: Heizenergie kWh, Blau: Kühlenergie kWh, Grün: Elektroenergie Zuluft- und Abluft-Ventilatoren.

ist eine hocheffiziente Software zur Erstellung der Regelungsanwendungen für HLK-Anlagen und vereint alle Vorteile, die eine einfache Konfigurationssoftware bietet, mit einer Flexibilität, die bislang nur von frei programmierbaren Systemen bekannt war.

Einfache Bedienung und Wartung Über die CentraLine-Leitzentrale «Arena», die im Technikraum installiert wurde, kann der Betreiber den Zustand der Anlagen nachverfolgen und bei Bedarf über die Anlagengrafiken bedienen. Die Trends aller relevanten Messwerte werden aufgezeichnet und können dann ausgewertet werden. Alle Störfälle werden von der Leitzentrale protokolliert, wobei kritische Alarme automatisch auf das Mobiltelefon des Wartungspersonals übertragen werden. Über Fernzugriff auf die Leitzentrale kann sich der Service-Partner jederzeit in

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die Anlage einwählen, die Ursache der Störfälle erkennen, die erforderlichen Eingriffe vornehmen und bei Bedarf die richtigen Ersatzteile mit zum Einsatz bringen. Um den einwandfreien und energieeffizienten Betrieb zu gewährleisten, wird die Anlage regelmässig von einem Service-Partner gewartet. Diese Wartung ermöglicht es, die optimalen Betriebsparameter der Anlage zu erhalten. Dabei überprüft und optimiert der Partner die Regelung, analysiert die Messwerte und vergleicht sie mit den Vorjahreswerten. Daraus leitet er Optimierungsmassnahmen ab, die dann nach Absprache mit der Geschäftsleitung des Supermarkts umgesetzt werden.

Fazit Der CentraLine-Partner hat die Regelung der Heizungs- und Lüftungsanlage auf die besonderen

Abb. 4: Die CentraLine-Leitzentrale «Arena» erlaubt eine einfache Bedienung der gesamten Anlage.

Anforderungen eines Supermarkts abgestimmt und dabei alle Einsparpotenziale ausgeschöpft. So trägt das eingesetzte Regelungskonzept massgeblich dazu bei, die heutigen hohen Anforderungen an die Energieeffizienz zu erfüllen. ■

Autor / Infos Edgar Mayer Product Manager, CentraLine c/o Honeywell GmbH www.centraline.com www.buildingexperts.info

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Prädiktive Gebäudeautomation – Forschungsergebnisse im Praxistest

Im Rahmen des Projekts OptiControl forschen ETH Zürich, Siemens Schweiz und die Gruner AG zusammen mit EMPA und Meteo Schweiz und unterstützt von swisselectric research und dem Competence Center Energy and Mobility an Lösungen für die gewerkübergreifende, vorausschauende Klimaregelung von Gebäuden. Seit Herbst 2011 werden die gewonnenen theoretischen Erkenntnisse an einem typischen Bürogebäude der Firma Actelion in Allschwil bei Basel praktisch erprobt. Erste Ergebnisse zeigen, dass die neuen Regelstrategien eine robustere und energieeffizientere Regelung ermöglichen – bei gleichzeitig hohem Komfortlevel für die Gebäudenutzer. as Ziel der prädiktiven Gebäudeautomation ist die optimale Regelung aller Gewerke mittels Vorhersagen von steuerungsrelevanten Grössen, wie zum Beispiel der Witterung oder der Raumbelegung. Das Projekt OptiControl kombiniert die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Gebäudetechnologie, der Wettervorhersage und der Regelungstechnik. Untersucht werden prädiktive regelbasierte, sowie modellprädiktive Regelstrategien. Das eingeschlagene Vorgehen beinhaltet Modellierung und Simulation, Tests und Messungen an einem repräsentativen Gebäude sowie Befragungen des Betreibers und der Nutzer. In Phase I des Projekts wurden anhand von Computersimulationen neue, prädiktive Regelstrategien entwickelt. Dabei fokussierten die Projektpartner auf die sogenannte integrierte Raumautomation, welche die gesamtheitliche Regelung von Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung und Beschat-

Infos www.opticontrol.ethz.ch www.gruner.ch www.siemens.ch www.swisselectric-research.ch www.actelion.ch

tung einzelner Gebäudezonen ermöglicht. In Phase II erprobt man seit Herbst 2011 die gewonnenen Erkenntnisse aus Phase I in einem bestehenden Bürogebäude. Zu diesem Zweck wurde ein Gebäude der Firma Actelion in Allschwil bei Basel mit zusätzlicher Sensorik ausgestattet, welche alle wichtigen Parameter bezüglich Energie, Komfort und Anlagenbetrieb erfasst: vom elektrischen und thermischen Energieverbrauch über die Raumtemperatur und Helligkeit, CO2-Konzentration, relative Feuchte und geöffnete Fenster bis hin zur Anwesenheit von Raumnutzern. Nebst der direkten Auswertung werden die gewonnenen Messdaten mithilfe ausführlicher dynamischer Gebäudesimulationen interpretiert. Die Messungen aus dem Gebäude sowie die einzelnen Automations- und Regelungsaufgaben werden in eine neue, übergeordnete Regelstrategie eingebunden. Letztere koordiniert das Zusammenspiel aller Komponenten unter Beachtung der vorgegebenen Ziele für den Nutzerkomfort, den Energieverbrauch und die Kosten. Dabei werden unter anderem das thermische Verhalten des Gebäudes, die internen Lasten sowie Wettervorhersagen von Meteo Schweiz berücksichtigt.

Energie- und Kosteneinsparungen von 10 bis 15 Prozent Die Anwendung der prädiktiven regelbasierten Regelung (RBC) und der modellprädiktiven Regelung (MPC) wurden am Actelion-Gebäude erfolgreich demonstriert. Das gewählte Konzept einer hierarchischen Regelung hat sich in der Praxis bewährt. Dabei gibt eine übergeordnete, vorausschauende Regelstrategie die Randbedingungen in Form von Betriebsarten und Sollwerten für die untergelagerte Regelung vor. Die neu entwickelten vorausschauenden RBC-Strategien sind vollautomatisch und lassen sich einfach durch den Anlagenbetreuer bedienen. Die Einstellungen dieser überlagerten Strategien sind für den Nutzer einfach zu finden, und ein Vorgehen für die Erstparametrierung und die Betriebsoptimierung ist klar definiert. Die Ersparnis an Primärenergie und monetären Kosten für die fünf Bürogeschosse des Actelion-Gebäudes dank des Einsatzes der fortgeschrittenen RBC-Strategien wird im Vergleich zu einer Standardregelung auf ca. 10 bis 15 Prozent geschätzt. Die MPC-Regelung basiert auf einer in regelmässigen Zeitabständen (zum Beispiel alle 15 Minuten) automatisch durchgeführten mathematischen Optimierung, bei der

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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das thermische Verhalten des Gebäudes mithilfe eines dynamischen Modells einbezogen wird. Die Erstellung eines passenden Modells stellt zurzeit noch die grösste Herausforderung dar. Es besteht ein semiautomatisiertes Verfahren, bei dem in einem ersten Schritt das thermische Gebäudemodell aus Geometrie- und Konstruktionsdaten generiert wird. In weiteren Schritten werden Untermodelle für die gebäudetechnischen Anlagen, die witterungsbedingten Energieflüsse und

Gebäudebetreiber hat eine zentrale Rolle

die internen Lasten hinzugefügt. Durch die Bereitstellung vordefinierter Module (zum Beispiel für thermoaktive Bauteilsysteme, Lüftungsanlage, Energierückgewinnung) und statistischer Verfahren (zum Beispiel zur Bestimmung der solaren Wärmeflüsse durch die Fenster) kann der Aufwand reduziert werden. Erste Simulationsstudien legen nahe, dass die erreichbaren Energie- und Kostenersparnisse durch MPC für das vorliegende Gebäude mindestens denen der fortgeschrittenen RBC-Strategie entsprechen.

interne Kommunikation, Zugang zu den Räumlichkeiten auch ausserhalb der Arbeitszeiten usw. Im Rahmen der Zusammenarbeit im Demonstratorgebäude wurde deutlich, dass ein schnelles und sicheres Erkennen von Fehlern und Optimierungspotenzialen nur durch ein geeignetes Monitoring inklusive eventueller Zusatzinstrumentierung möglich ist. Ein Monitoring der Anlage ist somit der erste notwendige Schritt bei der Anlagenoptimierung. Ist eine erste klassische Anlagenoptimierung gemacht, lässt sich durch einen Aus-

Neben dem Gesamtenergieverbrauch werden die neuen Regelstrategien auch auf ihre Wirksamkeit im Hinblick auf finanzielle Kosten, Benutzerkomfort, Bedarfsspitzen und die Akzeptanz durch die Technikverantwortlichen und Gebäudenutzer geprüft. Die Zusammenarbeit mit Besitzer und Betreiber vom ersten Moment an ist für die Optimierung eines Gebäudes äusserst wichtig. Im Falle des Demonstratorgebäudes war der Besitzer Actelion bereit, verschiedentlich in das Forschungsprojekt zu investieren: Ausbau und Wartung der gebäudetechnischen Anlagen, Koordination mit internen betrieblichen Abläufen, Besprechungen vor Ort und extern, Sichtung und Erstellung von Dokumentationen, Umsetzung der Nutzerumfragen,

Mit der vorausschauenden Regelstrategie gilt es, Gebäudeleittechnik, Sensoren, Aktuatoren und die Regelung optimal auf das Gebäude abzustimmen.

Praxistest im Bürogebäude der Actelion, Allschwil.

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bau mit einfachen regelbasierten (evtl. vorausschauenden) Strategien ein weiterer Schritt zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Behaglichkeit realisieren. Nicht nur die technischen Verantwortlichen sind mit den neuen Regelstrategien zufrieden, auch die webbasierte Befragung bei den Gebäudenutzern hat ergeben, dass diese mit den klimatischen Bedingungen an ihrem Arbeitsplatz nach wie vor äusserst zufrieden sind. Einige der geprüften RBC-Lösungen finden Eingang in Standardanwendungen von SiemensProdukten, zum Beispiel für die Regelung thermoaktiver Bauteilsysteme oder die integrierte Einzelraumregelung. Modellprädiktive, integrierte Regelungen könnten sich für selektive Anwendungen durchsetzen. Dazu sind jedoch weitere Entwicklungsarbeiten und zusätzliche Erfahrung mit weiteren Objekten notwendig. Für die Integration vorausschauender Regelstrategien in massentaugliche Gebäudeautomationsprodukte braucht es zudem internationale Standards für die Vorhersagedaten (Wetterdaten, Energiepreise usw.). Die Ergebnisse des Praxistests bei Actelion zeigen, dass sich die Umsetzung innovativer Regelungskonzepte bereits auf die Planungsphase von Gebäuden auswirken muss. Dabei gilt es, die Gebäudeleittechnik, Sensoren, Aktuatoren und die Regelung optimal auf das Gebäude abzustimmen. In diesem Zusammenhang stellen Modellierung und Simulation unentbehrliche Hilfsmittel für die Planung und Qualitätssicherung dar. So kann zum Beispiel die Regelung im Modell getestet werden, bevor sie im realen Gebäude zur Anwendung gelangt. Später können das Gebäude und dessen Modell parallel betrieben werden, um sie gegenseitig zu überprüfen und Optimierungspotenziale oder Fehlfunktionen zu erkennen. Das entsprechende Wissen muss bei Planern und Ingenieuren erst noch aufgebaut werden. ■

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TwinCAT BACnet/IP erlaubt die Realisierung entsprechend der BACnet-Konformitätsnorm

Beckhoff-BACnet-Controller: skalierbare Performance und hoher Funktionsumfang Beckhoff erfüllt mit den Geräteserien CX90xx und CX50xx alle Anforderungen der weltweiten BACnet-Norm ISO 16484-5:2010 und bietet damit eine skalierbare Steuerungsplattform für die gewerke- und herstellerübergreifende Gebäudeautomatisierung. Es wurden zahlreiche, zusätzliche Funktionalitäten, die über die Anforderungen an BACnetBuilding-Controller hinausgehen, realisiert. Durch die Integration des BACnet-Protokolls in den TwinCAT System Manager ist die effiziente Konfiguration der I/O-Busklemmen und der BACnet-Devices mit einem Werkzeug möglich. Die Funktionalität «Automapping» erlaubt ein komfortables Arbeiten und verkürzt die Entwicklungszeit. Die Beckhoff-Lösung basiert komplett auf Eigenentwicklung, sodass ein hohes BACnet-Knowhow vorhanden ist. Beckhoff bietet mit TwinCAT BACnet/IP eine vollständige Produktlinie, welche sich durch hohe Skalierbarkeit auszeichnet: Angefangen von der kompakten ARM-basierten Steuerung, CX90xx, die bis zu tausend Datenpunkte unterstützt, bis zum CX5020, auf dem mehrere tausend Datenpunkte zentral gesammelt und verarbeitet werden können, sind die Geräte uneingeschränkt als BACnet-Building-Controller (BBC) einsetzbar. Die hutschienen-montierbaren Embedded-PCs der CX-Serie integrieren eine Schnittstelle zur direkten Anreihung der Busklemmen. Die Vielzahl unterschiedlicher Signalformen, von den digitalen und analogen Ein- und Ausgängen, bis hin zu den Schnittstellen zur Integration von Subsystemen, wie EIB/KNX, DALI, MP-Bus, LON, Enocean, M-Bus, DMX und Modbus, erlaubt die Realisierung aller Anforderungen in der Gebäudeautomatisierung. Mit dem umfangreichen Busklemmenspektrum von Beckhoff, mit über 400 verschiedenen Signaltypen, steht den TwinCAT-BACnet/IP-Steuerungen eine leistungsfähige Hardwareanbindung zur Verfügung. Über die Funktion I/O-Automapping können die für eine Hardwarekonfiguration entsprechenden BACnet-Objekte erstellt und mit der Busklemmenfunktion verbunden werden. Besonders komfortabel gestaltet sich die Integration von räumlich entfernten und Fremdgeräten im Rahmen der Client-Funktionalität. BACnet-Netzwerke können durchsucht werden: Die gefundenen Geräte werden übersichtlich im System-Manager dargestellt; die Properties können parametriert und SPS-Programmen als Prozessdaten zur Verfügung gestellt werden. Die Aktu-

Die BACnet/IP-Lösung ist auf jedem Beckhoff-IPC lauffähig. Zertifiziert nach der ISO 16484-5:2010 wurden bisher die Embedded-Controller der Serien CX90xx und CX50xx.

alisierung von Property-Daten der BACnet-Clients kann dabei effizient durch Melden von Zustandsänderungen (COV ) erfolgen. Hier implementiert Beckhoff nicht nur den COV-Dienst, der Zustandsänderungen von wenigen festgelegten Properties umfasst, sondern unterstützt auch den COV-Property-Dienst, mit dem Zustandsänderungen beliebiger Properties abonniert werden können. Durch die Unterstützung des EDE-Formats ( Engineering Data Exchange) funktionieren Beckhoff-Steuerungen auch im Verbund mit BACnet-Geräten anderer Hersteller. Umfangreiche Diagnosefunktionen komplettieren TwinCAT BACnet/IP. www.beckhoff.de/BACnet

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Umbauprojekt mit Bussystem NOXnet von Innoxel

Hoch über dem Thunersee geniessen Pascale Elvedi und Jürg Segessenmann ihre wunderbare Aussicht. Beim Umbau ihres Zweifamilienhauses stand von Anfang an fest, dass ein Gebäudeautomationssystem zum Einsatz kommt. Weil beide beruflich immer wieder für längere Zeit abwesend sind, soll ihr Haus nicht unbewohnt erscheinen – deshalb war für sie eine intelligente Anwesenheitssimulation zwingend. Wichtig war ihnen auch, dass sie von auswärts die Heizung steuern können. ebäudeautomation in einem 46-jährigen Haus? Was bei Neubauten immer häufiger ein Thema ist, geht bei Umbauten oft vergessen. Dabei ist bei umfangreichen Renovationen auch in älteren Häusern die Installation eines Bussystems kein Problem. Es ist dabei auch nicht nötig, das ganze Objekt in den Rohbauzustand zu bringen. Häufig lässt sich das Buskabel problemlos auch in bestehende Elektrorohre nachziehen.

Sicherheit Für Jürg Segessenmann und Pascale Elvedi wäre keine konventionelle Installation infrage gekommen. Sie wussten schon vor dem Umbau, was sie von einer zeitgemässen Elektroinstallation erwarten dürfen – und nur ein Bussystem konnte ihre Wünsche erfüllen: Die Beschattung muss sich beispielsweise automatisch der Jahreszeit und der Sonnenintensität anpassen. Während ihrer Abwesenheiten sollen

Infos INNOXEL System AG 3661 Uetendorf Tel. 033 345 28 00 info@innoxel.ch www.innoxel.ch

Umgebautes Zweifamilienhaus hoch über dem Thunersee, ausgestattet mit NOXnet von Innoxel für viel Komfort und Sicherheit.

sich Licht und Storen so verhalten, wie wenn sie zu Hause wären. Ein offen gebliebenes Dachfenster hat das System automatisch zu schliessen, sobald sie das Haus verlassen – und anderes mehr.

Komfort Weil die beiden häufig weg sind, war ihnen wichtig, dass sie die Heizung auch von auswärts regulieren können. Und dass ein Gebäudeautomationssystem auch mit dem iPhone bedient werden kann, ist für Leute von heute einfach selbstverständlich.

Showroom Ihr Elektroinstallateur, Hansruedi Meier, der Inhaber des alteingeses-

senen Elektrofachgeschäfts H. Hug AG in Oberhofen, empfahl ihnen NOXnet von Innoxel. Dieses System hatte er bereits in verschiedenen Objekten installiert. Zudem verfügt Innoxel über einen Showroom, in dem alle Funktionen ausprobiert werden können. Interessierten empfiehlt er deshalb einen Besuch im nahen Heimberg. Jürg Segessenmann erinnert sich an die Beratung durch den Firmengründer im Showroom. Als Entwickler von NOXnet konnte er alle Fragen kompetent beantworten. Seine Partnerin und der ebenfalls anwesende Architekt erfuhren aber auch aus erster Hand, welche Weiterentwicklungen von NOXnet bereits geplant sind. ➜

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aus die Installation eines Bussystems an. Es gibt aber auch Bauherren wie Jürg Segessenmann: Er wollte sein Haus von auswärts überwachen und steuern können, weil seine Partnerin und er oft abwesend sind.

Ein Touchpanel erlaubt komfortables Wählen von Lichtstimmungen, Temperatursollwerten, Storenfunktionen und zeigt beim Verlassen des Hauses an, ob alles im richtigen Zustand ist.

Referenzobjekt Der Besuch im Showroom war zwar überzeugend, aber die Katze im Sack wollte das Paar dennoch nicht kaufen. Zusammen mit dem Architekten besichtigten sie noch ein Referenzobjekt in der Nähe. Hier interessierten weniger die technischen Details als vielmehr die Frage, ob die Bewohner NOXnet wieder einbauen würden oder ob irgendwelche Probleme aufgetaucht seien.

Entscheid für NOXnet

Hansruedi Meier, Sie haben bereits mehrere Objekte mit dem Gebäudeautomationssystem NOXnet ausgerüstet. Wann schlagen Sie Ihren Kunden ein solches System vor? Das ist ganz unterschiedlich. Manchmal wollen Kunden so viele Verbraucher ansteuern, dass das konventionell kaum realisierbar ist. Dann habe ich Kunden, die sind technisch bewandert, oder solche, bei denen ohne iPhone gar nichts läuft. Auch hier spreche ich von mir

Sind Sie schon lange von modernen Gebäudeautomationssystemen überzeugt? Ich muss zugeben, am Anfang war ich skeptisch, ob eine solche Technik auch wirklich zuverlässig funktioniert. Inzwischen bevorzuge ich aber ganz klar ein Bussystem, sobald viel Licht und Storen zu schalten sind. Auch meine Belegschaft bevorzugt eigentlich diese Art von Installation. Klar müssen sie etwas konzentrierter arbeiten, im Endeffekt ist die Installation aber übersichtlicher und vor allem befriedigender, weil nur mit einem Bussystem alle Kundenwünsche erfüllt werden können. Bei einer konventionellen Installation kommt man einfach sehr rasch an Grenzen. Schwierig ist nur, wenn sich eine Bauherrschaft lange nicht entscheiden kann. Wegen der unterschiedlichen Leitungsführung sind wir über einen möglichst frühzeitigen Entscheid froh, damit wir von Anfang an richtig einlegen können.

Die Erfahrungen des NOXnet-Anwenders waren positiv. Ausschlaggebend für die Entscheidung war zudem, dass das System beliebig ausbaubar ist und dass es durch die Benutzer selbst konfiguriert werden kann. Darauf freut sich Jürg Segessenmann. Das Paar wohnt nun seit ein paar Monaten im renovierten Haus und weiss inzwischen genau, welche Funktionen noch angepasst und verfeinert werden sollen. Sobald die noch fehlenden Lampen installiert sind, will der Bauherr die entsprechenden Beleuchtungsstimmungen definitiv konfigurieren.

Interview Elektroinstallateur Fragen an Hansruedi Meier, Inhaber von H. Hug AG, 3653 Oberhofen, von Raymond Kleger, Redaktor Elektrotechnik.

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Im Verteiler ist genügend Platz frei, damit auch der Rest des Hauses noch automatisiert werden kann.

Es gibt ja verschiedene Bussysteme. Weshalb haben Sie sich gerade für NOXnet von Innoxel entschieden? Ich kenne die Firma praktisch seit ihrer Gründung. In einer Überbauung in Hilterfingen konnten wir vor bald 10 Jahren gleich drei Einfamilienhäuser mit NOXnet ausrüsten. Die Zuverlässigkeit von NOXnet und der Service von Innoxel haben nicht nur mich, sondern auch die anspruchsvolle Kundschaft rund um den Thunersee überzeugt. Material und Dienstleistungen erhalte ich stets termingerecht. Ein weiterer Vorteil ist natürlich auch die räumliche Nähe. Interessierte sind von hier aus sehr schnell im Showroom von Innoxel. Ich nutze auch weitere Dienstleistungen des Herstellers, angefangen beim Elektroschema, und – wenn der Endkunde das System nicht selbst konfigurieren will – lasse ich Innoxel diese Arbeiten ausführen.

Effizienz ist eine Frage der Einstellung. Intelligente Raumautomation von SAUTER.

Haben Sie auch schon andere Systeme eingesetzt? Nein, ein echtes Bussystem bis jetzt nicht. Ich habe auch keine Erfahrung mit KNX. Die Funktionalität von NOXnet genügt vollkommen. Überzeugend ist einfach die Tatsache, dass ich bei Innoxel alles aus einer Hand kriege: Hard- und Software. Bei Pascale Elvedi und Jürg Segessenmann handelt es sich um einen Umbau. Wie sind hier Ihre Erfahrungen mit einem Bussystem? Gerade bei Umbauten zeigt sich das volle Ausmass ja erst nach und nach. Da ist man mit einem Bussystem einfach wesentlich flexibler und kann optimal auf Kundenwünsche eingehen. Der Appetit kommt bekanntlich mit dem Essen, viele Wünsche entstehen erst während der Bauphase. Das ist übrigens nicht nur bei Umbauten so. Überraschungen kann es in einem Umbau aber immer geben, wenn sich z. B. in ein halb geknicktes Rohr die Drähte nicht einziehen lassen. Gegenüber einer konventionellen Elektroinstallation belastet ein Gebäudeautomationssystem das Budget doch etwas mehr. Wie sind hier Ihre Erfahrungen? Bei vielen Bauherren gibt es ganz klare Budgetvorgaben, die keine Mehrkosten verkraften. Vieles ist bei Elektroinstallationen unsichtbar verlegt. Die Küche und das Bad präsentiert man gerne, die Elektroinstallation hingegen soll am liebsten unsichtbar sein. Auch hier hilft ein Bussystem, weil mit einem Elektroniktaster bis zu acht Tasten in einer Dose Grösse eins Platz finden. Elegante Elektroniktaster und Touchpanels sehen einfach besser aus als konventionelle Schalter und lassen sich auch individuell beleuchten.

Optimale Bedingungen für Ihr Gebäude: bedienen, steuern, regeln, überwachen. Wie gut Menschen in Gebäuden wohnen oder arbeiten, bestimmen Sie als Architekt oder Bauherr selbst: durch die optimale Temperatur, Luftqualität und perfekte Lichtverhältnisse für ein produktives Umfeld. Der Schlüssel zur exakten Beeinflussung dieser Faktoren liegt in intelligenter Raumautomation mit EY-modulo von SAUTER. Denn mit unseren Systemen herrschen jederzeit optimale Bedingungen – ohne Energieverschwendung. In jedem Raum. Auch dann,

Fazit Auch bei Umbauten tut der Elektroinstallateur gut daran, die Endkunden auf die Vorteile eines Gebäudeautomationssystems aufmerksam zu machen. NOXnet von Innoxel eignet sich dafür hervorragend. Das technisch hochstehende System bewährt sich seit 12 Jahren und bietet alle Komponenten aus einer Hand an. Die Konfigurationssoftware ist kostenlos und kann praktisch ohne Schulung auch durch die Bauherrschaft selbst bedient ■ werden.

wenn aus Büros Konferenzräume entstehen oder aus eiskalten Fakten hitzige Diskussionen. Mit SAUTER ist alles eine Frage der Einstellung. www.sauter-building-control.ch

Systems Components Services Facility Management

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Twiline von Wahli erlaubt einfachste Bedienung fürs Hotelpersonal

Das Valbella Inn mit der Gastgeberfamilie Vogt gehört zu den Leuchttürmen der Ferienregion Lenzerheide in Graubünden. Familien kommen teilweise seit Jahrzehnten ins Hotel mit Kindeskindern. Fürs Personal sorgt im Hotel die Gebäudeautomation Twiline von Wahli für einfachste Bedienung und bringt Komfort für die Gäste in den Zimmern. uf der Anhöhe des Hochtals der Lenzerheide gelegen, bietet das Valbella Inn in Valbella einen weiten Blick gegen Süden. Über die Tannenwipfel erblickt man den Heidsee. Im Sommer gilt er als Fischerparadies, im Winter dient er als natürliche Eisbahn. Zur einen Seite des Tals sehen die Gäste das

Neuer Erweiterungsbau sowie Wellnessturm des Hotels Valbella Inn in Valbella.

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markante Rothorn, zur anderen Seite den Piz Scalottas und das Stätzerhorn. Im Kanton Graubünden lässt sich Valbella von Zürich aus am schnellsten erreichen. Erbaut wurde das Hotel im Jahre 1974 und laufend erweitert. Im Jahre 2010 wurde der Erweiterungsbau «Tgiasa da Lenn» mit 27

Hotelzimmern sowie der Wellnessturm «Tor da Lenn» erbaut. Hier geniessen Skifahrer, Wanderer und Sonnenanbeter moderne Zimmer im alpinen Design sowie ein SpaAngebot der Spitzenklasse. Die meisten Zimmer sind durch Verbindungstüren kombinierbar und die kuschelige Lounge mit Cheminée

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Einblick in eines der Zimmer.

lädt zum Verweilen. Der fünfstöckige Wellnessturm verfügt über eine Saunalandschaft, offene Dachterrasse mit einem Kaltwasserbottich und eine Panoramasauna. Daneben gibt es natürlich auch Massage- und Kosmetikanwendungen, beheizte Liegen, Salz- und Eispeeling und vieles mehr. Das Valbella Inn zählt zu den familienfreundlichsten Hotels der Schweiz. Die riesige Legolandschaft begeistert jedes Kind. Die Eltern freuts, wenn sie einige Stunden auch allein verbringen können. Zwei Kinderbetreuerinnen umsorgen die Kinder der Gäste liebevoll und lassen mit Bestimmtheit keine Langeweile aufkommen.

Interview mit Thomas Vogt Thomas Vogt hat die Hotellerie von der Pike auf gelernt und leitet das Valbella Inn seit 14 Jahren zusammen mit seiner Frau Ramona. Die Fragen stellt Raymond Kleger. Seit 2009 sind Sie fast ununterbrochen am Bauen. Das 1974 gebaute Hotel wurde total umgebaut. Sie verwirklichten das «Kids Inn», die riesige Kinderspiellandschaft. Die Küche wurde komplett erneuert und auch das Familienbad ist vollständig saniert. Der Erweiterungsbau «Tgiasa da Lenn» sowie der spezielle Wellnessturm «Tor da Lenn» wurden neu verwirklicht und dieses Jahr bauen Sie das nebenan

Ein kleiner Teil des Restaurants des Hotels Valbella Inn.

gekaufte Hotel Panorama total um und vergrössern so das Angebot weiter. Das ist ein ziemlicher Stress, diese Bauerei für Sie und Ihre Familie? Das ist stressig. Kaum wurde unser Hotel nach der Wintersaison 2013 geschlossen, fuhren die grossen Baumaschinen auf und reissen ab und höhlen aus. Auf die Wintersaison muss der Bau fertig sein. Dies ist nur mit einem sehr ambitiösen Zeitplan zu schaffen. Für Hotels gilt der einfache Grundsatz: Wer nicht mit der Zeit geht, geht mit der Zeit. Gäste können heute aus einem riesigen Angebot auswählen. Wir möchten unsere Stammgäste behalten, die übrigens zu 80 % aus der Schweiz stammen. Diese Gäste sehen auch andere Hotels und leben meistens in komfortablen Wohnungen. Da muss das Feriendomizil mithalten. Vor allem kleine Gäste werden im Valbella Inn besonders umsorgt. Wie schaffen Sie es, begeisternde Kinder zu beherbergen? Valbella Inn ist eine Tochtergesellschaft der Interlego AG. Wir verfügen über eine einmalige, 150 m2 grosse Spiellandschaft. Da können Kinder von 2 bis 10 Jahren ihre Träume verwirklichen. In der Saison haben wir zwei Festangestellte nur für die Kinderbetreuung. Es gibt wohl keinen zweiten Ort in der Schweiz, wo so viele LEGO für

alle möglichen und unmöglichen Bauten zur Verfügung stehen. Da kommt nie Langeweile auf. Ihr Freizeitangebot erschöpft sich aber nicht nur in einer atemberaubenden LEGO-Landschaft. Für Familien haben wir sehr abwechslungsreiche Programme. Die umliegenden Berge lassen sich mit Bahnen und natürlich zu Fuss erklimmen. Wir stellen Mountainbikes zur Verfügung. Es gibt nicht nur einen Wellnessturm für Erwachsene, auch die Kinder geniessen ihren speziellen Badebereich. Weiter gibt es im Winter praktisch vor der Haustür ein Kinderskigebiet. Im Valbella Inn sorgt Twiline von Wahli für Komfort und einfachste Bedienung. Das Personal arbeitet fast ausschliesslich mit fix hinterlegten Szenen. Das ist in der Tat so. In Stosszeiten möchten die Gäste zügig bedient werden. Da bleibt fürs Personal keine Zeit, um auf Tastern herumzuspielen. Wir haben optimale Szenen für verschiedene Anlässe und Zeiten ermittelt und diese dann auf einem Touchpanel auf je einer Taste hinterlegt. Das Personal nutzt praktisch nur diese Fixtasten. Beim Neubau, den Sie jetzt realisieren, kommt wiederum das Gebäudeautomationssystem Twiline von Wahli zum Einsatz. Fahren Sie da

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Stärke von Twiline

Prinzipschema der Gesamtanlage inkl. neu integriertem Hotel Panorama.

mit der Bedienungsstrategie wie bisher fort? Kommt Twiline auch in den Gästezimmern zum Einsatz? Genau, im Restaurant und Skishop kommen wieder Touchpanel zum Einsatz und da wird zur Hauptsache über hinterlegte Szenen gearbeitet. In den Zimmern kommen die schönen Mehrfachtaster zur Anwendung, über die sich das Licht steuern lässt. Steckt der Gast bei Dämmerung die Hotelcard bei der Zimmertür ein, wird er mit einer sanft heller

Beispiel eines Panels mit Fixtasten für Szenen: Das Personal arbeitet praktisch nur über Szenen.

Unten geöffneter Verteiler mit Zentralgerät von Twiline und diversen Aktoren.

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werdenden Beleuchtung empfangen. Beim Verlassen des Zimmers ist es umgekehrt und alle Verbraucher schalten aus.

Technik kaum sichtbar Die wenigen Touchpanels, über die das Personal in der Küche, im Restaurant, in Tagungsräumen und im Wellnessbereich die Technik steuert, fallen kaum auf. Die Schaltund Dimmaktoren sind in den Verteilern eingebaut und für Gäste unsichtbar. So soll es auch sein. Der Gast erwartet für ihn sichtbar keine opulente Technik, diese ist nur ein kleiner Bestandteil unvergesslicher Ferien. In den Zimmern kommen Mehrfachtaster zum Einsatz, über die sich das Licht schalten/dimmen und die Holzlamellenstoren steuern lassen. Die Aussenbeleuchtung wird durch einen Dämmerungssensor auf dem Dach zentral gesteuert, der für die ganze Aussenbeleuchtung sowie teilweise für lichtdurchflutete Räume wie die Rezeption im Wellnessturm usw. zuständig ist. Die einzelnen Steuergeräte in den verschiedenen Verteilern sind über TCP/IP vernetzt. Im Privatbereich kommt natürlich heute nebst der Steuerung des Lichts, der Storen/Markisen und der Heizung noch viel mehr dazu. Immer mehr dient ein zentraler Server für das Abspeichern der gesamten Musiksammlung. In jedem Raum hören die Bewohner individuell Musik, dabei wird über gewöhnliche Lichttaster, Touchpanels und Smartphones bedient.

Mit dem Gebäudeautomationssystem Twiline von Wahli erhält der Elektroinstallateur alles aus einer Hand: die gesamte Hard- und Software. Dabei ist die Programmierung wirklich einfach und die Software fast gratis. Ein Austausch eines defekten Tasters oder Aktors kann der Lernende erledigen. Er muss beim neuen Gerät nur die Drähte am gleichen Ort anschliessen und die Adresse mit dem Schraubenzieher an zwei Drehschaltern gleich einstellen, fertig. Es ist kein aufwendiger Softwaredownload notwendig. Das sind für den Elektroinstallateur, der sich nicht jeden Tag mit Gebäudeautomation beschäftigt, entscheidende Faktoren. Es kommt der sehr wichtige Aspekt hinzu: Hat der Elektroinstallateur ein Problem, gibt es einen Ansprechpartner für Hard- und Software – und das klappt seit Jahren bestens.

Fazit Das Valbella Inn beweist: Die Schweizer Hotellerie hat durchaus Chancen am Markt. Die aussergewöhnliche Kinderfreundlichkeit, das herausragende Wellnessangebot, das wunderbare Skigebiet im Winter und das riesige Wanderangebot im Sommer nebst vielen weiteren Attraktionen, ziehen eine treue Kundschaft seit Jahrzehnten an. Damit in diesem wunderbaren Hotel auch die Technik auf der Höhe der Zeit bleibt, dafür sorgt Twiline von Wahli. Das System Twiline ist eines der ersten Gebäudeautomationssysteme überhaupt in der Schweiz und wird in Wohnungen, Villen, Hotels und vielen anderen Gebäuden mit Erfolg eingesetzt. ■

Infos W. Wahli AG 3018 Bern info@wahli.com www.twiline.ch

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Für Kunden mit hohen Erwartungen in der Gebäudeautomation

Es gibt in der Schweiz sicherlich 20 verschiedene Anbieter von Gebäudeautomationssystemen. Allerdings beherrschen nur eine Handvoll auch das Aussergewöhnliche. Spline zählt zu dieser kleinen Gruppe. Sie erfüllen alle Wünsche im gehobenen Eigentumswohnungsbau bis zur Supervilla. Auch ausgefallene Wünsche sind in den letzten Jahren bei Spline zum Alltags-Business geworden. it 20 Leuten ist Spline heute einer der grössten Systemintegratoren in der Schweiz und hat mit unzähligen Referenzobjekten ihr Können über Jahre bewiesen. Sie beschäftigen sich mit gehobener Gebäudeautomation. Sie beraten, planen, programmieren, erstellen Schemas und liefern die Geräte alles aus einer Hand. Die Installation ist dabei immer Sache des Elektroinstallateurs vor Ort. Ihre Systeme kommen bei gehobenen Eigentumswohnungen und in der Supervilla mit 2000 m2 Wohnfläche zum Einsatz. Alle denkbaren Wünsche sind standardmässig lösbar. Vom Normalen in der Gebäudeautomation: Lichtsteuerung und

Beim Heimkino gibt es keine Grenzen. (Bilder: Spline AG)

automatische Beschattung, sei hier nur nebenbei die Rede, das beherrschen alle Systeme. Im gehobenen Wohnungsbau ist Lichtsteuerung und Beschattung mit komplexen Szenen, Raumtemperaturregelung, Videogegensprechanlage, Sicherheits- und Überwachungsanlage, Schwimmbadsteuerung, Saunaanlage, Multiroom-Sound und -Film oder gar Heimkino, Gartenbewässerung und was man sich sonst noch alles denken kann, im Gebäudeautomationssystem integriert. Dank der Vernetzung aller Systeme über eine Steuerung wird die Bedienung einfacher. Damit die Steuerung dieser komplexen Anlagen für Laien über-

haupt möglich ist, kommen wunderschöne Touchmonitore zum Einsatz. Auch um technisch sehr anspruchsvolle Steuermechanismen muss sich der Bediener nicht kümmern. Dazu zählt beispielsweise ein Heimkino. Der Hausbewohner tippt auf dem Touchmonitor «Film» an, wählt den gewünschten Film aus und startet. Jetzt laufen im Hintergrund zeitlich gesteuert komplexe Vorgänge ab. Sound- und Filmanlage werden hochgefahren, das Licht wird auf aufgedimmt, Storen gehen runter und rechtzeitig vor Filmbeginn wird das Licht wieder runter gedimmt.

Gehobene Eigentumswohnungen Wer sich heute eine gehobene Eigentumswohnung leistet, verlangt oftmals auch eine Komfortsteuerung. In der Szenensteuerung sind selbstverständlich Licht und Beschattung verknüpft. Musik lässt sich in jedem Raum hören, von Mono bis Dolby Surround mit 7 Lautsprechern. Dabei ist alle Musik auf einem zentralen Server oder im Internet abgelegt. In jedem Raum ist individueller Musikgenuss möglich. Selbstverständlich lässt sich dies auch auf das Filmeschauen und Fernsehen ausweiten. Die Technik dazu liefert Spline standardmässig fixfertig. Der Elektroinstallateur muss nur noch die Verkabelung ausführen. Apropos Elektroinstallateur, er erhält umfassende Hilfe-

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Auch komplexeste Servertechnik erhält der Elektroinstallateur fixfertig aufgebaut; er darf sich seinem Kerngeschäft widmen, der Verkabelung.

stellung. Selbstverständlich sind das Elektroschema und die Installationspläne, auf Wunsch sogar die ganzen Verteiler, fertig aufgebaut, die Racks mit Servern und Switches und alles übrige Material programmiert. Bei Projektfragen ist eine Person bei Spline von der Hard- bis zur Software zuständig und leistet gerne Unterstützung. Schöne Taster, mit individuell parametrierbarer LED-Beleuchtung, sind selbstverständlich. Dabei lässt sich auch die Musik über Taster bedienen. Der Raumtemperaturfühler ist hinter den Tasten der Schalterelemente integriert. Es braucht da-

mit keine separaten Raumfühler an der Wand. Temperatursollwerte werden Raumbezogen am Touchpanel eingestellt. Auf einem neuen breiten Touchmonitor von Spline sind der Gebäudegrundriss und gleichzeitig beispielsweise das Videobild von der Person an der Haustüre abgebildet. Damit ist das Steuern der Anlage stets ohne Wechseln auf eine andere Bedienungsfläche möglich. Bei den neusten AMX-Touchpanels von 7 bis 20 Zoll reicht das Frontglas bis an den Rand. Sie lassen sich halb versenkt und bündig in der Wand einbauen. Die Daten der eigenen Wetterstation (Windgeschwindigkeit, Aussentemperatur, Sonneneinstrahlung, Regen, etc.) und auch Wetterprognosen werden auf dem Monitor visualisiert. Weiter werden alle wichtigen Daten zum Raumklima, ebenso die Luftqualität, gemessen über CO2-Sensoren, angezeigt und danach die Lüftung reguliert. Selbstverständlich sind auch die kontrollierte Wohnungslüftung oder Schwimmbaddaten im System integriert und werden auf dem Touchmonitor visualisiert und parametriert. Es braucht wohl nicht speziell erwähnt zu werden, dass die gesamte Steuerung auch übers iPad und iPhone steuerbar ist. Die Anlage lässt sich auch fernsteuern und fernwarten übers Internet. Letzteres gewinnt heute zunehmend an Bedeutung, denn Kunden schätzen es, wenn sie nach einer kurzen Erklärung an den Spezialisten von Spline die gewünschte Steuerfunktion rasch und ohne Termin vor Ort umgesetzt bekommen.

einem Zutrittskontrollsystem verbunden. Auch in diesem Bereich ist alles aus einer Hand möglich. Wenn der Fernseher in der Wand verschwinden soll, die riesigen Lautsprechersysteme unter Putz unsichtbar montiert sind und trotzdem einen umwerfenden Sound liefern … auch hier können (fast) alle Wünsche umgesetzt werden.

Lichtstimmung im Treppenhaus mit Touchmonitor.

Fazit Spline ist heute einer der bekanntesten Systemintegratoren in der Schweiz, der auch das Aussergewöhnliche als Alltags-Business betreibt. Für den Elektroinstallateur und auch Endkunden ist wichtig, dass er alles, Hard- und Software, aus einer Hand erhält. Der Elektroinstallateur kann sich seinem Kerngeschäft, der Installation, widmen und erhält dabei jederzeit Unterstützung. ■

Extravagante Villen

Neuster breiter AMX-Touchmonitor mit randbündiger Glasfront für Einbau und als elegante Tisch-Ständerversion, erlaubt gleichzeitig den Grundriss und ein Videotürbild darzustellen.

Für Villenbauer, wo die ausgefallene Anwendung und Design vor dem Preis kommt, ist Spline der Systemintegrator. Das Heimkino mit einem Fernseher von 100 Zoll mit einer Soundanlage, die auch verwöhnte Musikhörer in den Sitz drückt, ist alles zu haben. Im Villenbau kommen oft ausgeklügelte Sicherheits- und Überwachungssysteme zum Einsatz, meistens sind diese auch mit

Autor/Infos Raymond Kleger Spline AG 8800 Thalwil Tel. 044 723 50 20 www.spline.ch info@spline.ch

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | GebĂ¤udetechnik

BACnet/IP-Controller fĂźr das gewerkeĂźbergreifende Raummanagement

Integration statt Anbindung im Labor- und Pharma-Raummanagement: Der etablierte BACnet-Standard erobert neue Gewerke und Anwendungen. So kĂśnnen die branchenspezifischen LaborabzĂźge direkt und ohne Gateways in die vorhandene GebĂ¤udeautomation integriert werden.

í˘ą Laborabzugsregelung í˘˛ Laborautomation í˘ł Raumautomation í˘´ HLK Automation í˘ľ GebĂ¤udemanagement í˘ś Monitoring

BACnet erobert den Labor- und Pharmabereich: die LaborlĂśsung von Sauter.

usgehend von den klassischen HLK-Anwendungen in den SchaltschrĂ¤nken der PrimĂ¤renergieversorgung werden BACnet/IPController zunehmend auch direkt fĂźr das gewerkeĂźbergreifende und integrierende Raummanagement eingesetzt. Diese DurchgĂ¤ngigkeit bei der GebĂ¤udeautomation, basierend auf BACnet/IP, wird nun von Sauter konsequent weitergefĂźhrt und auf die Steuer- und Regelfunktionen von LaborabzĂźgen Ăźbertragen. Das HerzstĂźck bildet der frei programmierbare Controller ecos500 mit dem zertifizierten BACnet-Funktionsprofil B-BC. FĂźr die Nutzer ergeben sich durch den Einsatz der BACnet-Controller diverse Vorteile. So wird fĂźr die Bedienung und Ă&#x153;berwachung der AbzĂźge auf die BACnet-Objekte sowie die etablierte BACnet-Alarmierung zurĂźckgegriffen.

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-GebĂ¤udetechnik

Dadurch entsteht die MĂśglichkeit, ohne externe Wartungstechniker auf diese Parameter zuzugreifen. Die individuelle Zeitsteuerung wird mit BACnet Schedule- und Calendar-Objekten funktionell und komfortabel abgebildet. Zur Aufzeichnung und Protokollierung werden die BACnet-Trendobjekte verwendet, die sowohl zeit- als auch ereignisgesteuert eingesetzt werden kĂśnnen.

Kombination der Komponenten Die Mess-, Steuer- und Regeleinheit der LaborabzĂźge besteht nicht nur aus dem BACnet-Controller. Auf der Basis der langjĂ¤hrigen Erfahrung von Sauter im Pharma- und Laborbereich sind die auf einander abgestimmten Komponenten aus dem umfassenden Sauter-Produktsortiment zu einer erprobten Applika-

tion kombiniert worden. Auf diese Weise sichert der schnelle Antrieb ASV115 die von der EN 14175-6 vorgeschriebenen Regelgeschwindigkeiten. Dank der Messgenauigkeit des StrĂśmungssensors SVU100 und dem Wegmesssensor SGU100 ist der Abluftvolumenstrom an LaborabzĂźgen jeder Zeit unter Kontrolle. Komplettiert wird dieses Regelsystem durch die vor Ort einsetzbare Bedien- und Ă&#x153;berwachungseinheit FCCP, die in das LabormĂśbel integriert wird. Die beschriebene Technik mit den vollstĂ¤ndig aufeinander abgestimmten Einzelkomponenten und den ausprogrammierten Laborapplikationen lĂ¤sst sich problemlos in die LaborabzĂźge der gĂ¤ngigen LabormĂśbelhersteller integrieren. Durch die konsequente Nutzung des BACnet/IP-Kommunikationsprotokolls kĂśnnen die Digestorien direkt und ohne zusĂ¤tzliche Gateways oder Schnittstellen an beliebige BACnet Clients, wie z. B. eine Ăźbergeordnete Scada-Software, einen BACnet Web Server oder ein BACnet Touch Panel, angeschlossen werden. Auch die Einbindung in ein GMPkonformes BACnet-Monitoring-System ist somit ebenfalls gesichert mittels durchgĂ¤ngiger BACnet/IPâ&#x2013; Kommunikation.

Quelle Sauter Building Control Schweiz AG www.sauter-building-control.ch www.sauter-controls.com

Energie | Automation | Gebäudetechnik

SSAM setzt neue Massstäbe mit Visonic PowerG-Technologie

Frische Luft

Saubere Luft

auch aus der Ferne erfolgen. Ein erneutes Öffnen von bereits montierten Meldern entfällt, da keine Schalter/Jumper-Einstellungen an den Meldern notwendig sind. Eine optische Anzeige der Signalqualität ermöglicht eine äusserst bequeme Bestimmung des besten Montageortes. Mobile Funkbedienteile mit Touchscreen verfügen über einen integrierten Proximity Reader und lassen die Bedienung des Systems zu einem Kinderspiel werden. Die passenden Pro-Tags können bequem am Schlüsselbund getragen werden. Neue Innovationen wie RealAlarm (Bildübertragung im Alarmfall) und SirenNet (Aktivierung aller angeschlossenen Sirenen gleichzeitig im Alarmfall) runden das revolutionäre Funkpaket von Visonic ab. Das System unterstützt 64 Zo-

Kühlung

nen heranreicht. Die Anlage arbeitet komplett bidirektional, Entwicklungen wie Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) und AES-128-Verschlüsselung sorgen für unvergleichliche Manipulations- und Ausfallsicherheit. Die Reichweite der Funkalarmkomponenten ist einzigartig – bis zu 2000 m ohne Einsatz eines FunkRepeaters. Trotz all dieser Innovation konnte dank der PowerManage-Funktion der Energieverbrauch drastisch gesenkt werden. Bei durchschnittlichem Gebrauch beträgt die Batterielebensdauer bis zu 8 Jahre! Die Visonic PowerMaster und all ihre Komponenten sind ausgesprochen schnell und einfach installiert. Ein Einlernassistent ermöglicht die schnelle Einrichtung von Bedienteilen, Meldern und Sirenen. Die Konfiguration kann

nen, 3 Teilbereiche, 48 Benutzer, 32 Funkbedienteile und bis zu 8 Funksirenen. Zwei verdrahtete Zonen sind zusätzlich möglich. Eine Innensirene ist in die Alarmzentrale integriert. ■ SSAM Schweiz, 8105 Regensdorf Tel. 044 871 20 00 ssam@ssam-swiss.ch www.ssam.com

Zehnder ComfoBox Luft / Wasser. Heizen, Lüften und Kühlen in einem System. ■ Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Wärmerückgewinnungsgerät ■ Effizienter Zuluftkühler/-Entfeuchter ■ Ansprechendes und platzsparendes Design ■ Leistungsstark mit COP-Spitzenwert, leiser Betrieb ■ Garantiertes Heizen/Kühlen bei +35°C bis -25°C www.zehnder-comfosystems.ch

Heizung

SSAM Security Systems International, einer der europaweit führenden Grosshändler von elektronischen Produkten mit Niederlassungen in Österreich, Deutschland und der Schweiz, erweitert sein riesiges Sortiment und präsentiert seinen Kunden und Fachhändlern einen neuen Meilenstein bei Funk-Sicherheitssystemen: Visonic PowerMaster mit PowerG-Technologie. Konventionelle Funkalarm-Technologie ist heute nicht mehr ausreichend, um die hohen Standards bei Sicherheit zu gewährleisten. Jetzt präsentiert Visonic, Marktführer bei Funkalarmsystemen, seine revolutionäre PowerG-Funktechnologie, die eigens für die neue PowerMaster Serie entwickelt wurde. Das System erreicht damit eine Stabilität, die an verdrahtete Installatio-

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Lean Automation / Lean Production

Das Symbol für Lean Automation ist ein rundum zufriedenes positives Gesicht für die mit Automation und MSR-Technik befassten Menschen – sei es der Planer, der Investor, der Betreiber, der Hersteller, der Integrator, der Hausmeister oder der Nutzer. as Ziel von Lean Automation: mit der Hälfte des qualifizierten Personals soll das Doppelte an Automation ohne Mehrkosten möglich werden. Dazu braucht es grundlegende Änderungen in Prozessen, Verhalten und Technik. Das Ergebnis ist verblüffend. Bei der Automation von Infrastrukturobjekten geht jeder Beteiligte vom Idealfall aus: der Bauherr weiss, was es für den späteren Betrieb braucht und dass er diese Anforderungen zu hundert Prozent an einen Planer kommunizieren kann. Der Planer wiederum versteht den Bauherrn richtig und kann eine vollständige Spezifikation ausarbeiten. Diese Spezifikation wird anschliessend von den Dienstleistern und GUs auch genauso umgesetzt. Die Realität sieht jedoch eher so aus: Der Bauherr kennt in der Planungsphase noch gar nicht vollständig die Betriebsanforderungen. Was er weiss, kommuniziert er zudem nur teilweise. Der Planer versteht nicht alles, was kommuniziert wird und kann unter vertretbarem Aufwand nicht alle Details spezifizieren und dokumentieren. Nach Vergabe an den GU/Anlagenbauer oder Integrator setzen diese das Ganze kostenminimal um.

Optimierungsphase gehört zur Inbetriebnahme

Bild 1: Symbol für Lean Automation.

Der erste Schritt hin zu einem Lean-Automation-Prozess ist es, eine Optimierungsphase als normalen Bestandteil eines Projekts zu sehen. Damit ergibt es sich zwangs-

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

läufig, nur noch Technik zu verbauen, welche sich verändern, erweitern und mit anderen Herstellern bzw. Gewerken kombinieren lässt. Diese Grundfähigkeit muss einfach als Standard für alle Projekte eines Eigentümers bzw. Betreibers definiert und durchgesetzt werden und schon hat man die Kernvoraussetzung für «Lean» geschaffen. Selbst bei Lücken oder Fehlannahmen in Planung, Ausschreibung oder Realisierung entstehen keine wesentlichen Probleme.

Um den Energieverbrauch zu überwachen, betreibt der Eigentümer ein grosses serverbasiertes, zentrales Energiemanagementsystem. Das liefert dem Betreiber in erster Linie Abrechnungsdaten, jedoch keine Optimierungsgrundlagen. Über längere Zeit wurde daher nicht erkannt, dass der CO2-Sensor der Lüftungslage für den «Food-Court» (Verpflegungsbereich) fälschlicherweise im Zuluftschacht montiert war. Eine entsprechende Regelung fand also gar nicht statt.

Beispiel Westside-Center Bern

Schon eher «Lean»

Der 23 000 m2 grosse Freizeitund Shoppingpark mit eigenem Schwimmbad kostete nahezu 400 Mio. Franken. Von der Auftragsvergabe bis zur Eröffnung vergingen gerade mal 21 Monate. Der straffe Terminplan und das geplante Budget wurden vom erstellenden Generalunternehmer eingehalten. Um im Verlauf jedoch Zeit zu gewinnen und Kosten zu sparen, wurde bisweilen gar ohne Generalplaner gearbeitet – mit Folgen: so stürzten etwa infolge Baupfuschs im Schwimmbad Teile der Decke herunter, woraus eine neunmonatige Schliessung und ein Reputationsschaden für Eigentümer und Betreiber folgte. Ausserdem wurden konzeptionelle und innovative Konzepte zum Energiesparen unzureichend umgesetzt: anstelle von Einsparungen kam es zu Mehrkosten in der Erstellung und im Betrieb.

Anhand des Food-Courts lässt sich das Konzept der Lean Automation exemplarisch aufzeigen. Der Betreiber hat nachträglich Sensoren bei den Toiletten installiert, um damit die Besucheranzahl zu ermitteln. Mithilfe der Frequenzdaten wird nun bei Bedarf mehr Reinigungspersonal in den Food-Court geschickt. Diese Änderung war einfach und schnell gemacht. Die Sensoren und die Logik wurden zusätzlich in die modulare Saia-Steuerung PCD3 der Lüftungsanlage installiert.

«Lean»-Grundgedanken für Produktion Zu Beginn der 90er-Jahre untersuchten Wissenschaftler die Unterschiede in Entwicklungs- und Produktionsbedingungen der Automobilindustrie nach Effizienzund Qualitätskriterien. In punkto schlanker Produktion setzte der «Toyota-Ansatz» neue Massstäbe.

Energie | Automation | Gebäudetechnik

planen koordinieren

Bild 2: «Food-Court» im Westside. Mit den Gästen kommt auch das Reinigungspersonal. (Fotos: Peter Warthmann)

Der «Lean»-Grundgedanke will nicht nur in der Produktion, sondern in allen Bereichen jede Form von Verschwendung, Fehlern und unnötigen Kosten vermeiden, bei bestmöglicher Qualität. Die Erfahrungen mit den LeanMethoden in Japan beeindruckten das Saia-Management. Ab 2008 wurden jedes Jahr drei bis vier Mitarbeitende zu einwöchigen Trainingscamps in japanische Produktionshallen geschickt – damit Schlüsselpersonen der Produktion «Lean» und «Kaizen» verstehen lernen: inzwischen passte Saia-Burgess

den grössten Teil seiner Produktion an die Lean-Konzepte an. Das verwendete Material-Handling-System «Creform» ist sehr flexibel und kann einfach umgerüstet werden (www.creform.de).

Ergebnisse werden messbar Werden die Zustände vorher und nachher miteinander verglichen, sind die Effekte für das Unternehmen positiv – auch für die Mitarbeitenden (Bild 3). Das lässt sich auch gut messen und finanziell ausdrücken. Beispielhaft hierfür sind die Durchlaufzeiten für die komplette Produktion eines Geräts. Diese haben sich bei Kleingeräten von gut 17 Tagen auf knapp 4 Tage reduziert. Dabei ist der Kapitalaufwand durch Waren im Lager oder in Bearbeitung in drei Jahren um 30 Prozent gesunken, während das Produktionsvolumen in derselben Zeit um 40 Prozent gewachsen ist. Durch die Umstellung auf «Lean» ist das Werk in der Schweiz effizi■ ent und schnell geworden.

Blitzschutzsysteme begutachten kontrollieren Konzepte nach SN EN 62305 und SEV 4022 sowie Lösungen für: Bauspezifische Vorgaben Photovoltaikanlagen Potenzialausgleich Überspannungsschutz Ausführungsbegleitung

Mitgliedschaften und Aktivitäten im Bereich Blitzschutz: VDE ABB (Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung) TK 37 Überspannungsableiter CES TK 81 Blitzschutz CES mit den Arbeitsgruppen: SEV 4022 und Photovoltaikanlagen

Quelle / Infos Bild 3: Zufriedene Mitarbeiterin an ihrem Arbeitsplatz bei Saia-Burgess Controls AG in Murten.

Saia-Burgess Controls AG 3280 Murten www.saia-pcd.com

ENGINEERING UND BERATUNG BERATUNG AG G für EMV und Blitzschutz CH-8152 Opfikon / Glattbrugg Wallisellerstrasse allisellerstrasse 75 Telefon elefon 044 828 15 51 info@arnoldeub.ch, www www.arnoldeub.ch .arnoldeub.ch

Energie | Automation | Gebäudetechnik

iBricks Automation Server

Durchschnittlich alle 8 Minuten wird in der Schweiz in ein Haus oder in eine Wohnung eingebrochen und rund alle 26 Minuten ereignet sich ein Brand. Es ist sinnvoll, den Aspekt Sicherheit bei der Elektroinstallation miteinzubeziehen. Der iBricks Automation Server erlaubt, interessante Funktionen einfach in die übrige Haus- und Gebäudeautomation zu integrieren. amilie Meier möchte für ihr neues Eigenheim auch in punkto Sicherheit etwas tun: Eine Alarmierung der Familie bei Feuer und effektive Massnahmen zum Einbruchschutz. Meistens scheitern solche Wünsche jedoch am Preis einer eigenständigen Einbruch- und Brandmeldeanlage.

rastruktur nutzen. So muss beispielsweise lediglich ein Feuermelder ans Bussystem angeschlossen werden. Auswertung, Alarmierung und Bedienung erfolgen über den iBricks Automation Server, welcher sozusagen durch die übrigen Automationsund Medienfunktionen bereits bezahlt ist. Ein Argument mehr für eine Hausautomationsanlage.

Mehr Sicherheit fast gratis Ganz anders sieht es aus, wenn die Sicherheitsmassnahmen in die übrige Hausautomation integriert werden – es lässt sich dieselbe Grundinf-

Volle Integration aller Funktionen in ein System.

Anwesenheitssimulation Eine sehr einfache und gleichzeitig wirkungsvolle Massnahme zur Einbruchprävention ist die sogenannte

Anwesenheitssimulation. Diese sorgt durch authentisches Ansteuern von Licht und Storen bei Abwesenheit der Bewohner dafür, dass ihr Haus als bewohnt aussieht. Der iBricks Automation Server stellt für jedes erfasste Licht- oder Storenobjekt von Beginn weg automatisch eine Anwesenheitssimulation zur Verfügung, die Aktivierung erfolgt durch einen Klick, dabei entstehen keine zusätzlichen Gerätekosten oder Programmieraufwände.

Alarmzentrale inklusive Der Automation Server übernimmt bei Bedarf auch die Verarbeitung von Alarmen. Dabei lassen sich natürlich die Alarmfunktionen nahtlos in alle anderen Automationsfunktionen integrieren. Dies bedeutet beispielsweise: Komfortfunktionen wie «Aus-dem-Haus», «InsBett» usw. können zur Steuerung von Alarmfunktionen verwendet werden. Alarme und Warnungen erfolgen unter anderem über Multiroom-Audio in jedem Zimmer. Eine Alarmzentrale gehört zum Standardumfang jedes Automation Servers. Die verschiedensten Alarmarten (Feuer, Einbruch, Wasser usw.) lassen sich in beliebig vielen Gruppen und Zonen organisieren.

Infos iBricks Solutions 3178 Bösingen Tel. 031 5 110 110 www.iBricks.ch

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Zutrittssysteme mit Finger, LEGIC-Karte, Coder oder Auto-Sender lassen sich beliebig kombinieren und in der selben Oberfläche verwalten.

Auch die Videoüberwachung integriert sich vollständig in die übrige Hausautomation.

Mehrfachnutzung Sensoren

nen Sicherheitsfunktionen. Wenn auf Videoüberwachung und Zutrittskontrolle verzichtet werden kann, stellt auch die Micro-Edition zum Preis von 1980 Franken eine interessante Alternative dar.

Sensoren wie z. B. Fensterkontakte können für den Einbruchalarm bei verlassenem Haus und für Energiesparfunktionen bei bewohntem Haus dienen. Ein Bewegungsmelder steuert im Normalfall die Beleuchtung, bei Abwesenheit dient er als Alarmgeber. Hierzu bietet der Automation Server sogar eine spezielle Redundanz-Funktion an. Mit dieser werden Alarme erst dann ausgelöst, wenn mehrere Melder eine Person erfassen. Dies erlaubt die zuverlässige Raumüberwachung auch mit günstigen Standard-PIR-Meldern.

Videoüberwachung Ein richtiges Videoüberwachungssystem ist teuer. Es besteht häufig der Wunsch, mit 1 bis 2 Kameras neuralgische Punkte zu schützen. Deshalb lassen sich am iBricks Automation Server auch Kameras anschliessen. Neben dem reinen Einsehen der Kamerabilder über die iBricks Visualisierung bietet der Server ebenfalls Funktionen zur Aufzeichnung und Auswertung der Bilddaten an.

Zugriff unterwegs Nutzer von iBricks-Technik lassen sich weltweit übers Geschehen zu Hause informieren. Der iBricks Automation Server bietet hierzu die Möglichkeit, Meldungen über Mail

und SMS sowie direkt an andere Anlagen (z. B. vom Erst- zum Zweitwohnsitz) zu versenden. Per Handy, Tablet oder PC kann direkt in die Haussteuerung eingegriffen werden. Dank der vollständig webbasierten Visualisierung und VPN-Verbindung ist die Kommunikation übers Internet kein Problem.

Hauszutritt von unterwegs Immer mehr Bauherren verwenden zur Türöffnung keine Schlüssel, sondern ihre Finger oder einen Batch. Dazu bietet der Markt verschiedene separate Systeme. Die Integration ins Gesamtsystem hat jedoch bedeutende Vorteile. Nicht nur der geringere Preis, sondern auch der grössere Funktionsumfang und die höhere Flexibilität sprechen für eine Lösung mit iBricks. So lässt sich mit einem Fingerprint-Leser neben der Türöffnung auch die Alarmanlage deaktivieren oder eine Aussensteckdose einschalten. Der iBricks Automation Server beinhaltet ein vollständiges Zutrittskontrollsystem, an welchen Finger-Scanner, Kartenleser und Autoidentifikationsleser verschiedenster Hersteller angeschlossen werden können.

Kosten Die ECO-Edition des iBricks Automation Server kostet 2950 Franken und beinhaltet bereits alle beschriebe-

Alles aus einer Hand iBricks Solutions bietet neben dem Automation Server selbst ein umfassendes Angebot an Dienstleistungen für die Planung und Inbetriebnahme von Haus- und Gebäudeautomationsanlagen an. Damit können Sie auch dann jederzeit professionell auftreten, wenn die Anforderungen eines Projektes einmal Ihr derzeitiges Know-how übersteigt. Ein zweitägiger Basiskurs (www.iBricks.ch/kurse) hilft zur Planung und Integration des iBricks Automation Servers und kostet nur 320 Franken. ■

Basiskurs für Systemintegratoren • Systemaufbau des Automation Servers • Bedienungsgrundlagen • Aufbau einer Visualisierung • Programmierung Beleuchtung • Programmierung Abschattung • Programmierung Heizung und Klima • Datenerfassung und Smart-Metering • Regelkreise, Prozesse, Funktionen • Einführung Sicherheitsfunktionen • Einführung Multimediafunktionen Mehr Infos unter www.iBricks.ch/Kurse

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Der unscheinbare flache Präsenzmelder PlanoCentro von thebenHTS

Im Jahr 2011 wurden alle Pflegefachschulen des Kantons Bern unter einem Dach vereint: dem neu errichteten Campus BZ Pflege in Bern Ausserholligen. Wichtig fürs erfolgreiche Lernen ist neben der gelungenen Architektur auch angenehmes Licht, das dank KNX und PlanoCentro intelligent und energieeffizient gesteuert wird.

rchitektonisch war es eine grosse Herausforderung, den Campus in die verwinkelte Parzelle eines ehemaligen Werkhofareals im Westen Berns einzupassen.

Architektur und Technik Im Innern der Gebäude übernimmt der Design-Präsenzmelder PlanoCentro von thebenHTS das energieeffiziente Schalten des Lichts. Mit seiner quadratischen, schlichten Ästhetik, der geringen Aufbauhöhe und dem grossen Erfassungsbereich, ist er die erste Wahl der Architekten. Nur jeweils zwei Melder decken die sehr grossen Schulzimmerflächen ab. Die Systemintegratoren ihrerseits mögen den PlanoCentro für seine intelligenten umfassenden Applikationen, die grosszügigen Platzverhältnisse für den Anschluss und die robuste Bauart. Der Campus BZ Pflege war das erste grosse Objekt, in dem rund 300 dieser KNX-Melder nach der Produktlancierung im Jahr 2011

Campus BZ Pflege in Bern. Im Einsatz stehen 300 unscheinbare, flache Präsenzmelder PlanoCentro von thebenHTS.

zum Einsatz kamen. Und thebenHTS passte die Melder-Applikationen erst noch speziell an die Bedürfnisse des Campus an: Nach dem manuellen Einschalten ist auch manuelles Dimmen gefordert. Dies musste sowohl im Modus «Konstantlichtregelung» als auch im Schaltbetrieb mit fest hinterlegtem Helligkeitsschwellwert funktionieren.

Energieeffizienz optimal Der Präsenzmelder schaltet zwei Lichtgruppen. Die Lichtgruppe in Fensternähe wird vom Präsenzmelder aufgrund des höheren Tageslichtanteils früher ausgeschaltet als diejenige im Rauminnern. Die Präsenzmelder arbeiten als Halbautomaten. Die Beleuchtung wird von der Lehrkraft von Hand eingeschaltet. Bei genügend Tageslicht oder bei Abwesenheit schaltet der Präsenzmelder die Beleuchtung jedoch automatisch aus. Mithilfe des Raum-Korrekturfaktors wird zudem

der Helligkeitsmesswert des Präsenzmelders an den gemessenen Lux-Wert auf der Fläche unterhalb des Präsenzmelders angeglichen.

Einrichten und optimieren Bei einem Kurzaufenthalt im Raum, geht das Licht bereits nach zwei Minuten wieder aus. Brennendes Licht in nicht benutzten Schulräumen gehört dank der intelligenten Kurzzeitpräsenz für Ernst Lauber, Leiter Logistik BZ-Pflege, damit der Ver■ gangenheit an.

Infos Theben HTS AG 8307 Effretikon Tel. 052 355 17 00 sales@theben-hts.ch www.theben-hts.ch

Energie | Automation | Gebäudetechnik | Publireportage

Gebäudeautomationssystem NOXnet: alles in einem

Wieso so kompliziert? Diese Frage stellt sich manchmal, wenn es um die Elektroplanung eines Neubaus geht. Um die verschiedenen Bedürfnisse der Bauherrschaft zu erfüllen, werden häufig ganz unterschiedliche Systeme gewählt. Mit NOXnet, dem Gebäudeautomationssystem von Innoxel, lässt sich alles Elektrische aus einer Hand steuern: ein System, ein Hersteller, eine Ansprechperson. auen oder umbauen ist etwas Einmaliges. Die zukünftigen Bewohner haben ganz unterschiedliche Bedürfnisse und Wünsche. Eines aber haben sie gemeinsam: sie alle brauchen eine Elektroinstallation. Und hier ist gute Beratung wichtig. Sobald neben Licht auch elektrische Storen vorgesehen sind, müssten Architekt und Elektroinstallateur den Einsatz eines Bussystems prüfen. Damit lassen sich nämlich alle elektrischen Verbraucher über ein einziges System steuern und automatisieren. Und demzufolge über dieselben Taster, Touchpanels oder übers iPhone bedienen.

Licht steuern und dimmen Licht brauchen alle – und Licht möchten viele auch zentral steuern, in Form einer «Alles-aus-Taste», die beim Verlassen des Hauses alle Lichter löscht und gleichzeitig Kaffeemaschine und Bügeleisen vom Stromnetz trennt.

Storensteuerung Elektrische Storen sind heute kein Luxus mehr. Damit Minergie funktioniert, braucht es Storen und

Infos INNOXEL System AG 3661 Uetendorf Tel. 033 345 28 00 info@innoxel.ch

Im Showroom von Innoxel in Heimberg (20 Autominuten von Bern) lassen sich alle Funktionen von NOXnet ausprobieren.

Markisen, die automatisch funktionieren und dabei Wetter und Raumtemperatur mitberücksichtigen. Für NOXnet sind solche Funktionen Standard. Eine Storensteuerung und zusätzliche Schalter werden überflüssig.

erfolgt am PC, mit der kostenlosen und intuitiv zu bedienenden Software von Innoxel. Daher kommt, dass viele Bewohner Ihre Wünsche gleich selbst konfigurieren, wenn sie diese Arbeiten nicht ihrem Elektroinstallateur oder Innoxel überlassen.

Anwesenheitssimulation Was machen die Bewohner nicht alles, um das Haus auch während der Ferien bewohnt erscheinen zu lassen: Zeitschaltuhren, die regelmässig oder per Zufall die immer gleichen Lampen leuchten lassen; Steuerungen, die Storen mehr oder weniger regelmässig senken und heben … Für potenzielle Einbrecher meist einfach durchschaubar. Weil NOXnet Jahreszeit, Dämmerung und Wetterverhältnisse zuverlässig im Griff hat, lässt sich eine Anwesenheitssimulation täuschend echt konfigurieren. Die Konfiguration

Fazit Architekten, Elektroplaner und Installateure haben die wichtige Aufgabe, ihre Endkunden umfassend zu beraten. Mit NOXnet von Innoxel wird ihnen das einfach gemacht. Das System wurde für den Wohnbereich entwickelt und ist deshalb übersichtlich und einfach in der Planung. NOXnet wird in der Schweiz entwickelt und hergestellt. Interessierte können sich im Showroom in Heimberg oder bei der Besichtigung eines Referenzobjektes überzeugen.

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Zukunftssichere Storensteuerung für KNX oder zur Einbindung in SPS-Systeme

Die Energiestrategie 2050 des Bundes setzt stark auf Energieeffizienz. Ein wichtiger Bestandteil eines energieeffizienten und behaglichen Gebäudes ist der Sonnenschutz – die Passion von Griesser. Das Besondere dabei ist, dass sich unabhängig von der Technologie des Gebäudeautomationssystems die professionellen Funktionen von Griesser nutzen lassen. n der Gebäudeautomation führen verschiedene Wege zum Ziel. Während in kleineren Objekten oft proprietäre Systeme eingesetzt werden, stehen in grösseren Objekten standardisierte Bussysteme wie KNX sowie SPS-Lösungen von Saia Burgess, Beckhoff, Wago und weiteren Herstellern zur Auswahl. Wenn es um die Umsetzung einer Storensteuerung mit SPS-Lösungen geht, können diese einiges an Kopfzerbrechen auslösen. Im Gegensatz zu einer Storensteuerung von Griesser, wo zig von Mannjahren in die Entwicklung der raffinierten Steuerungsalgo-

Die Griesser Storensteuerung bei Elektroplan Buchs & Grossen AG bringt bis zu 80 Prozent Energieeinsparung beim Licht dank optimaler Lamellensteuerung.

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rithmen flossen, werden diese bei SPS-Lösungen meistens objektspezifisch von einem Systemintegrator programmiert – mit wechselndem Erfolg. Aber warum nicht die Vorteile einer spezialisierten Storensteuerung mit den Vorteilen einer flexiblen SPS verbinden? Es gibt kein SPS-System, das den Funktionsumfang einer Griesser Sonnenschutzzentrale FMX in Kombination mit der Wetterstation EMX-8 bietet, und dies gleichzeitig bei einfachster Parametrierung. Bei komplexen Funktionen kommt der einfachen Parametrierung entscheidende Bedeutung zu. Eine

Griesser Sonnenschutzzentrale lässt sich problemlos in ein SPS-System einbinden. Die Storen steuern dabei den Sonnenlichteinfall (Energieeintrag), die HLK-Gewerke und die Beleuchtung wirken ergänzend zur Einhaltung der Komfortparameter. Dabei werden von der SPS nur übergeordnete Befehle an die Sonnenschutzzentrale gesendet und bestimmte Daten von ihr übernommen.

Langfristig denken Trends kommen und gehen – ein Gebäude bleibt jedoch bestehen und soll auch längerfristig den vollen Komfort bei minimalstem Energieeinsatz bieten. Der Zeithorizont der Energiestrategie des Bundes ist langfristig ausgelegt, ebenso wie Storensteuerungen von Griesser. Bei der Entwicklung von neuen Produkten ist stets die Kompatibilität zu bestehenden Produkten ein Muss. Das Sanierungskonzept von Griesser ist so ausgelegt, dass keine Anpassung der Installation erfolgen muss: Verkabelung, Bedientaster sowie Motor können bestehen bleiben. Die Sanierung einer Storensteuerung kann schrittweise erfolgen. In einem ersten Schritt kann die Zentrale ersetzt werden. Die bestehenden Motorsteuerungen können über einen Konverter unverändert weiter genutzt werden. So kann Strang für Strang saniert werden. Werden dereinst die Motor-

Energie | Automation | Gebäudetechnik

steuerungen ersetzt, so stellt man fest: Die neuen Steuerungen haben die gleiche Bauform und minimieren so den Installationsaufwand. Mit den neuen Motorsteuerungen stehen zugleich neue Funktionen zur Verfügung, welche die Energieeffizienz und den Raumkomfort nochmals erhöhen. Oft zeigt die Praxis, dass sich die versprochenen Energieeinsparungen nicht einstellen, wie sie einst geplant oder versprochen wurden. Wie sieht es hierzu bei einer Storensteuerung aus? Jürg Grossen, Nationalrat und Mitinhaber der Elektroplan Buchs & Grossen AG, muss es wissen. Die Räumlichkeiten seines Unternehmens, Teil eines Zweckbaus mit Baujahr 1999, hat er in den letzten Jahren zeitgemäss automatisiert. Die vorhandenen, elektrisch betriebenen Lamellenstoren wurden mit Griesser Motorsteuerungen sowie einer Griesser Sonnenschutzzentrale FMX-32IH ausgerüstet.

nen die Beleuchtung bei geschlossenen Lamellenstoren über weite Strecken des Tages brennt. Sonnenschutzsteuerungen von Griesser sind erwiesenermassen die erste Wahl, wenn es um die Erhöhung von Energieeffizienz und Raumkomfort geht. Unabhängig davon, ob die Sonnenschutzsteuerung als proprietäre Steuerung, als KNX-Steuerung oder als Subsystem einer SPS-Steuerung umgesetzt wird. So oder so wächst die Sonnen-

schutzsteuerung mit ihrem Gebäude mit. Langfristig ausgelegte Sanierungskonzepte sorgen für den ■ nötigen Investitionsschutz.

Infos Griesser AG 8355 Aadorf Tel. 0848 888 111 www.griesser.ch

Das Techem Funksystem – ein System für alle Fälle.

Echte Energieeinsparung Durch den automatisierten Sonnenschutz konnte der Heizöl-Durchschnittsverbrauch von 6,6 Liter/m2 auf 3,5 Liter/m2 pro Jahr gesenkt werden. Ohne weitere Massnahmen an der Fassade konnten nur durch den automatischen Sonnenschutz Minergie-Werte (Minergie-Standard 2000) erreicht werden. Durch die optimale Nutzung des Tageslichts in Kombination mit Präsenzmeldern mit Konstantlichtregelung konnte der Durchschnittsverbrauch der Beleuchtung im Messzeitraum um über 80Prozent gesenkt werden. Dieser hohe Wert kommt daher, dass der automatische Sonnenschutz eine hohe Tageslichtnutzung erlaubt, während bei herkömmlichen Bürosituatio-

Mit dem Techem Funksystem bleiben Sie ungestört – und die Bewohner Ihrer Objekte auch. Die Vorteile der innovativen Lösung für die Erfassung von Heizenergie- und Warmwasserverbrauch: • Ablesung ausserhalb der Wohnung. • Ablesewerte jederzeit am Gerät kontrollierbar. • Keine Schätzungen, keine Nachfolgetermine.

Techem (Schweiz) AG Steinackerstr. 55 · 8902 Urdorf Telefon: 043 455 65 20 · www.techem.ch

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Gewöhnliche SPS von Wago geeignet für Ex-Bereich

Mit dem Neubau der Biogasanlage direkt neben der ARA Frutigen investierte die sol-E Suisse AG (BKW-Tochter) in die Zukunft. Aus Klärschlamm der ARA wird zuerst Gas und daraus Strom produziert. In der explosionsgefährdeten Umgebung sorgt eine Steuerung von Wago für die korrekte Funktionsweise der Anlage.

m Ende einer Abwasserreinigungsanlage (ARA) entsteht sauberes Wasser und Klärschlamm. Letzterer wurde früher auf die Felder gebracht, dies ist seit einigen Jahren nicht mehr erlaubt. Um einer aufwendigen Entsorgung zu entgehen, wird der Klärschlamm als Biomasse vergärt. «In Klärschlamm ist noch viel Energie enthalten, die verloren geht, wenn man ihn verbrennt. Deshalb gewinnen wir daraus Biogas, das anschliessend verstromt wird», sagt Mathias Spicher, Geschäftsführer der SwissEcoSystems GmbH, die sich auf den Bau von Biogasanlagen spezialisiert hat. Bei der Sanierung der ARA Frutigen realisierte er eine Biogasanlage, die unter ande-

rem den Klärschlamm verwertet. Dabei lassen sich rund zwei Drittel nutzen, der Rest wird in die ARA Thunersee zur Verbrennung gebracht. Neben dem Klärschlamm fallen in der Region noch andere Substrate an, die genutzt werden. Das Tropenhaus liefert Fischschlamm und aus umliegenden Restaurants kommen Gastroabfälle. Ebenso lässt sich Klärschlamm aus anderen ARA nutzen.

Ursprung in der Landwirtschaft Fischschlamm und Gastroabfälle werden mit dem Schlamm der ARA vermischt und anschliessend auf 6 Prozent Trockenmasse konzentriert. Dann wird dieser Schlamm

dem Fermenter zugeführt. Dieser fasst rund 500 m3 und besitzt die charakteristische Kuppelform mit der Doppelgasspeicherfolie als Dach. Durch Vergären der Biomasse entsteht Gas, das mit einem Verbrennungsmotor in Strom umgewandelt wird. Ein Drittel der Energie wird zu Ökostrom, der Rest in Ökoabwärme umgesetzt. Die thermische Energie wird einerseits zur Aufheizung des Fermenters auf rund 38 °C genutzt, die noch übrige Abwärme zur Heizung des ARA-Gebäudes, das dank besserer Isolation praktisch ohne zusätzliches Heizöl auskommt. Die Grösse dieser Anlage ist typisch, allerdings ursprünglich für die Landwirtschaft entwickelt. Die Technik eignet sich aber bestens auch für eine ARA. Als Generalunternehmer baut die SwissEcoSystems GmbH Biogasanlagen ab Schnittstelle bis zur Stromeinspeisung. Der Markt im Bereich landwirtschaftliche Anlagen ist noch sehr jung. Erst seit es die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) gibt, ist es überhaupt interessant, solche Anlagen zu installieren. Weil bereits nach 1,5 Jahren der Deckel der KEV erreicht war, gibt es nur wenige realisierte Bauprojekte. Viele befinden sich noch auf der Warteliste. Zwei Anlagen gibt es im landwirtschaftlichen Bereich und jetzt die Kläranlage Frutigen.

Abgestimmtes Zusammenspiel Der 4-Zylinder-MAN-Motor erzeugt jährlich rund 350 000 kWh Strom.

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Bei solchen Projekten treffen viele verschiedene Disziplinen zusam-

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Mit der Steuerung von Wago können auf eine gewöhnliche SPS die blauen Ex-Klemmen montiert werden, über die dann Sensoren aus explosionsgefährdeten Zonen angeschlossen werden.

men: Elektro- und Steuerungstechnik über Pump- und Rührtechnik bis zur Biologie. Gerade was die Steuerung angeht, sind im Umgang mit Biogas die Ex-Zonen ein Thema. Auf der Suche nach einem kompetenten Partner bot sich die Technik von Wago an. Auf eine gewöhnliche SPS von Wago lassen sich Ex-Klemmen montieren, über die Sensoren aus den verschiedenen Zonen versorgt werden. Ex-Klemmen begrenzen die Energie auf ein tiefes Niveau und sie erhöhen auch durch grössere Wandstärken der Gehäuseteile die Kriech- und Luftstrecken, damit keine Funken entstehen können. Beispielsweise sind Drucksensoren in der Gasleitung auf diese Weise angeschlossen. Der Container, in dem sich der Motor und die gesamte Steuerung befinden, ist durchlüftet, damit die Ex-Zone aufgehoben wird und kein spezieller Schutz mehr gewährleistet werden muss. Ein Industrie-PC verwaltet die Datenablage sowie das Backup und ist auch für die Visualisierung verantwortlich. Diese lässt sich auf einem iPad darstellen. «Damit lässt sich die Anlage unabhängig steuern», erklärt Spicher und fügt an: «Ich kann vom Büro aus genauso eingreifen, wie wenn ich auf der Anlage wäre.» Der Betriebsleiter verfügt ebenfalls über ein iPad. Damit kann er in einem Problemfall auch eine Foto schiessen und per Mail direkt dem Serviceteam senden. Spicher: «Über Skype kann er bei Bedarf auch mit

unserem Service Kontakt aufnehmen und wir können vom Büro aus guten Support leisten.»

Strom für 100 Haushalte Für einen wirtschaftlichen Betrieb ist die Abfallmenge entscheidend. Täglich werden rund 12 Kubikmeter angeliefert. Im Schnitt verweilt die Biomasse 30 Tage im Fermenter. Durch den Überlauf wird der überschüssige Schlamm in ein Becken geleitet. Daraus wird in stoffarmen Zeiten, z. B. nachts, wieder Biomasse zurückgepumpt. Wenn der Gasspeicher 90 Prozent erreicht, wird der Motor eingeschaltet und Strom erzeugt. Liegt eine Störung vor oder sollte der Motor nicht laufen, wird notfalls Biogas über eine Fackel abgebrannt, bis der Füllstand wieder auf 80 Prozent gesunken ist. Die Anlage produziert jährlich rund 350000 kWh Strom, das reicht für 80 bis 100 Vierpersonen-Haushalte. ■

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250 Jahre Pestalozzi + Co AG wird auf dem Zürichsee gefeiert

Das Familienunternehmen Pestalozzi mit Hauptsitz in Dietikon feiert dieses Jahr sein 250-Jahr-Jubiläum. Aus diesem Grund liess die Pestalozzi Gruppe das Zürcher Ledischiff Saturn für seine Kundenanlässe umbauen und lud zum Feiern auf den Zürichsee. Am 30. Mai 2013 wurde das erste Mal mit VIP-Gästen aus Politik und Wirtschaft sowie Medien auf dem Zürichsee gefeiert. 19 weitere Kunden- und Lieferantenanlässe auf der «MS Pestalozzi» folgten.

er erste Firmensitz am Münsterhof, dem damaligen Messeplatz Zürichs, war vorzüglich gewählt. Die Limmat und der Zürichsee dienten damals vor allem als Transportstrassen. Für die 250-Jahr-Feierlichkeiten kommt die Pestalozzi Gruppe auf den Wasserweg zurück. Sie liess das grösste Ledischiff auf Binnengewässern in der Schweiz – namens Saturn – vom Kiestransporter zu einem Jubiläumsschiff umbauen. Die

Die 8. und 9. Generation Pestalozzi: Dietrich und Matthias Pestalozzi. (Fotos: Pestalozzi)

«MS Pestalozzi» wurde zu zwei Dritteln mit Kies gefüllt, die Bodenkonstruktion mit Holzaufbau wurde eingeschweisst und ein Geländer erstellt. Zudem wurde für die Festlichkeiten ein Zelt aufgebaut und eine Lounge am Bug des Schiffes eingerichtet. Das Schiff ist 66 Meter lang und 8,24 Meter breit, leer wiegt es 77 Tonnen, die Nutzlast hingegen beträgt 800(!) Tonnen. Normalerweise transportiert das Schiff Kies zwischen Nuolen (Obersee) und Zürich. Am 30. Mai 2013 stach die Saturn mit VIP-Gästen aus Politik und Wirtschaft sowie Medien das erste Mal von insgesamt zwanzig Kunden- und Lieferantenanlässen der Pestalozzi Gruppe in See.

Pestalozzi wurde bereits 1763 gegründet Bis vor Kurzem galt Johann David Wiser mit seiner Eisenwarenhandlung als Gründer des Unternehmens. Deshalb wurde 1988 das 200-Jahr-Firmenjubiläum gefeiert. Das Entdecken der Taufanzeige für eine Tochter von Johann Heinrich Wiser (Vater von David) und seiner Frau Anna Catharina Schalch im Staatsarchiv Zürich machte jedoch

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deutlich, dass die erste Generation bereits 1763 im Eisenhandel tätig war. Deshalb wird 2013 das 250Jahr-Jubiläum gefeiert.

Ein Familienunternehmen in der 8./9. Generation Heute ist die Pestalozzi Gruppe ein Handels- und Logistikunternehmen, welches Firmen der metallbearbeitenden Industrie und des Ausbaugewerbes zu seinen Kunden zählt. Die Pestalozzi Gruppe hat sich vom Eisen- und Stahlhändler zur Handelsgruppe gewandelt, welche den Kunden Logistik- und Vorfertigungsdienstleistungen anbietet. «Wir haben uns bewegt und bewegen uns weiter vorwärts», betont Dietrich Pestalozzi, der das Familienunternehmen bereits in der 8. Generation führt. Ziel ist es, in Bewegung zu bleiben sowie fit, innovativ und leistungsfähig in die Zukunft zu gehen. Die 9. Generation ist bereits gesichert: Der Physiker Matthias Pestalozzi arbeitet seit einigen Jahren im Unternehmen seines Vaters mit.

Pestalozzi auf einen Blick Die Pestalozzi + Co AG ist ein divisionalisiertes Handelsunternehmen

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Was vor 250 Jahren in einem Anbau am MĂźnsterhof begann, prĂ¤gt heute das Dietiker Industriegebiet.

in den Bereichen Stahltechnik, Haustechnik und GebĂ¤udehĂźlle, welches sich auf seine Kernkompetenzen fokussiert. TĂ¤glich werden schweizweit das baunahe Gewerbe und die metallverarbeitende Industrie mit Halb- und Fertigfabrikaten versorgt. FĂźr ihre Kunden Ăźbernimmt das Familienunternehmen Beratung, Verkauf, Beschaffung, Lagerung, Anarbeitung, Transport und Finanzierung. Mit dem Pestalozzi-Shop ist das Unternehmen fĂźr seine Kunden rund um die Uhr im

Einsatz. Der Pestalozzi Haustechnik ist es gelungen, mit ihrer innovativen App, dass von jeder Baustelle aus ihre Produkte bestellt werden kĂśnnen. â&#x2013;

Autor/Infos Franz Lenz Mehr Informationen Ăźber das Familienunternehmens unter: www.pestalozzi.com

Zwei JubilĂ¤en: 250 Jahre Pestalozzi, CEO Dietrich (Mitte) und Matthias Pestalozzi (9. Generation) ehren OK-PrĂ¤sident Urs Jenny (links), der von den 250 Jahren Firmengeschichte 40 Jahre mitgeprĂ¤gt hat.

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Erste Erkenntnisse beim Projekt zur Energieeffizienz im öffentlichen Verkehr

Bahnwagen sollen energieeffizienter werden. Mit diesem Ziel streben die Schweizer Bahngesellschaften die Energiewende an. Erste Erkenntnisse des Forschungsprojekts zur Energieeffizienz von Heizung, Lüftung und Kühlung in Zügen zeigt zahlreiche Ansatzpunkte für eine Reduktion des Elektrizitätsverbrauchs beim Bahnfahren. uch die Schweizer Bahngesellschaften sind durch die geplante Energiewende herausgefordert. Neben der Antriebsenergie der Züge stellt auch deren Betriebsenergie für den Komfort in den Wagen einen Bereich dar, der ein Optimierungspotenzial aufweist. Mit dem Forschungsprojekt «Energieeffizienz von Heizung, Lüftung und Kühlung (HLK) im öffentlichen Verkehr», das vor einem Jahr gestartet wurde (vgl. Extra 7/12, HK-GT/ET, Seiten 98 – 101), werden die Gegebenheiten wissenschaftlich untersucht und Lösungen für einen reduzierten Energiebedarf angestrebt. Inzwischen konnte man den Kreis der beteiligten Bahngesellschaften ausbauen, die Messungen in zusätzlichen Zugsmodellen starten, das Bundesamt für Verkehr (BAV) hinzugewinnen und bereits zahlreiche Erkenntnisse generieren. Mit dem interdisziplinären Projekt soll eine Energieeinsparung von rund 40 Prozent bei HLK-Anlagen in Bahnwagen erreicht werden.

Begründete Ambitionen der Bahngesellschaften Die Rahmenbedingungen geben klare Hinweise auf die anzustrebenden Energiewerte bei Bahnwagen. Beim Niederflur-Nahverkehrszug NINA, von dem die BLS bereits 36 Züge im Einsatz haben, wird ca. ein Drittel des gesamten Energiebedarfs für den HLK-Bereich verwendet. Davon betreffen rund 80 Pro-

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

zent die Beheizung des Fahrtgastraums, ca. 10 Prozent die Lüftung und 10 Prozent dient zur Kühlung im Sommer. Die SBB haben bereits seit dem Jahr 2000 Energiesparwagen im Einsatz, mit denen erste Ansätze für mehr Energieeffizienz erkannt werden konnten. Zudem setzen sie heute ambitiöse Ziele, wie 100 Prozent erneuerbarer Bahnstrom bis 2025 sowie 20 Prozent Energiereduktion, bezogen auf den Verbrauch im 2010, was rund 600 GWh entspricht. Man weiss heute, wie die eine Hälfte dieser Verminderung realisiert werden kann, beispielsweise mit dem Prinzip der «Grünen Welle» dank adaptiver Zugslenkung, optimierte Zugsmasse dank angepasstem Sitzplatzangebot, der Verwendung modernster Umrichtertechnik sowie einer umfassenden Verbesserung der HLKSysteme in Reisezugswagen usw. Für die andere Hälfte sind noch weitere Ideen gefragt. Allein bei der HLK erwarten die SBB eine Reduktion von 90 – 140 GWh. Dazu zählen u. a. der Schlummerbetrieb bei abgestellten Wagen, die bedarfsabhängige Aussenlüftung, also die Steuerung des Aussenluftvolumenstroms gemäss Passagierzahlen und Luftqualität usw.

Modul 1: Messen der realen Werte im Bahnverkehr Diese Werte können aber nur erreicht werden, falls eine konse-

quente Suche nach Verlustquellen und verbesserungsfähigen Systemen und Konstruktionen bei Bahn-

Autor / Kontakte Jürg Wellstein Modul 1 Universität Basel/ Departement Physik, peter.oelhafen@unibas.ch Module 2 und 3 Zentrum für Integrale Gebäudetechnik (ZIG), Hochschule Luzern – Technik & Architektur in Horw, www.hslu.ch/zig Modul 4 Labor für Sonnenenergie und Gebäudephysik (LESO-PB), EPFL in Lausanne, http://leso.epfl.ch Empa, Labor für Bautechnologien, Dübendorf, www.empa.ch Berner Fachhochschule Biel, www.bfh.ch Projektunterstützung: – Swisselectric Research – Bundesamt für Energie BFE – Bundesamt für Verkehr BAV – Rhätische Bahnen RhB – BLS – Südostbahn SOB

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Die Forschenden des Projekts «Energieeffizienz von Heizung, Lüftung und Kühlung im öffentlichen Verkehr» werden durch klimatische Extreme auf der Bernina-Passstrecke besonders herausgefordert. (Bild: Jürg Wellstein)

wagen durchgeführt wird. Das Modul 1 des Forschungsprojekts befasst sich deshalb mit Messkonzepten und den Messkampagnen in Zügen. Unter der Leitung der Universität Basel werden mit Langzeitmessungen Verbrauchs- und Klimadaten erfasst und ausgewertet. Mit dem Einbau von Messgeräten für Innen- und Aussentemperatur sowie -feuchtigkeit, für die Solarstrahlung, für die Position des Wa-

Initiant des Forschungsprojekts, em. Prof. Dr. Peter C. Oelhafen (rechts), und Andreas Tonin, Technischer Mitarbeitender an der Universität Basel, befassen sich mit dem Aufbau der Messeinrichtung, die in den Zugswagen platziert werden. (Bild: Jürg Wellstein)

gens mit GPS-Werten, für die Belegung mithilfe einer CO2-Erfassung sowie für alle relevanten Stromverbrauchswerte usw. will man Daten für eine detaillierte Auswertung der realen Bedingungen sammeln. Damit können die weiteren Schritte der Modellierung und Ausarbeitung von Empfehlungen durch quantitative Daten unterstützt werden. Nachdem bereits Messungen mit dem RhB-Einheitswagen II und IV sowie einem Panoramawagen des Glacier Express und mit dem NINA der BLS durchgeführt wurden, kommt nun auch ein FLIRT (Flinker Leichter Innovativer Regional Triebzug) der SOB hinzu. Zurzeit werden die Messeinrichtungen in einem solchen Fahrzeug eingebaut und getestet. Dank der Funkverbindung können die Daten jederzeit übermittelt und damit der Zustand des FLIRT kontinuierlich aufgezeichnet werden. Der Einbau dieser Messeinrichtungen wurde beispielsweise bei dem NINA bei Refit-Arbeiten durchgeführt. Besondere Anforderungen stellt der Glacier-Express der RhB, der Panoramafenster aufweist und in jedem Wagen zwei Klimageräte umfasst. Mit drei Pyranometern auf dem Dach wird die Sonneneinstrahlung von oben und von beiden Seiten erfasst. Zusammen mit den GPS-Daten (Zugrichtung) kann da-

mit der Sonneneinstrahlungswinkel laufend errechnet werden. Zudem sind acht Sensoren für Temperatur und Feuchte innen sowie zwei für aussen, einer für die Lichtstärke im Wagen, die GPS-Position sowie für Kohlendioxid (CO2) und Kohlenwasserstoffe (VOC) installiert.

Im Labor werden die für den Einbau in einem Bahnwagen vorgesehenen Messgeräte vorbereitet und gestestet. (Bild: Jürg Wellstein)

Im Weiteren ist die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Platzierung eines Temperaturfühlers den klimatischen und strömungstechnischen Gegebenheiten innerhalb des Fahrgastraums entsprechen muss. Es können grosse Temperaturdifferenzen bei verschiedenen Oberflächen entstehen und dadurch die Regelung ungünstig beeinflussen. Zusammen mit einer geeigneten Anpassung der Sollwerte lassen sich nach Schätzungen der mit dem Projekt zusammenarbeitenden Emkamatik GmbH in

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Das Messprinzip umfasst Sensoren, Rechner, Funkübertragung und Datenauswertung. (Bild: Universität Basel)

Wettingen rund 10 Prozent der Heizenergie einsparen. Als Spezialität muss beim Einsatz der Messgeräte in der RhB der Zweispannungsbetrieb berücksichtigt werden. Die Fahrt über den Berninapass (2253 m ü. M.) erfolgt mit Gleichstrom, dies im Gegensatz zum restlichen RhB-Schienennetz, das mit Wechselstrom versorgt wird. Dieses weist 11 kV und 16.7 Hz auf, während die Berninalinie mit 1 kV DC betrieben wird. Durch die extremen Höhendifferenzen dieser Passstrecke treten hier aber auch markante klimatische Effekte auf, welche auf den Innenkomfort einen Einfluss haben.

Elemente berücksichtigt: Fahrzeughülle und -struktur, HLK-Technik inkl. Regelung, Nutzung (Betrieb, Personen), Klimadaten sowie die eigentlichen Fahrdaten (Ort, Ausrichtung usw.). Mit einer Validierung der Simulationsmodelle soll eine genügende Übereinstimmung mit der Realität erreicht werden. Messungen an stehenden Fahrzeugen, beispielsweise deren Auskühlverhalten zur Bestimmung der Transmissions- und Lüftungsverluste sowie der thermischen Trägheit, dienen solchen Vergleichen. Hier konnten bereits Aufheizversuche einzelner Wagen und Vermessungen der Lüftungsanlagen mit Tracergas-Erfassung durchgeführt werden. Die Luftmessungen bzw. der Konzentrationsverlauf wurden mit SF6-Gas realisiert. Erstaunt musste man feststellen, dass allein durch die Undichtigkeit der Bahnwagen pro Stunde rund 50 m3 Luft entweichen und damit ein grosser Wärmeverlust entsteht. Gleichzeitig gilt es beispielsweise, vorhandene Wär-

mebrücken in der Konstruktion zu identifizieren und mit Verlustkoeffizienten zu definieren. Im Rahmen des Vergleichs von Modell und Messung ist auch eine Erweiterung möglich, sodass Lüftungsanlagen, Solarstrahlung, interne Lasten, Luftzufuhr in den Wagen usw. berücksichtigt werden. In einem nächsten Schritt wird eine Jahressimulation entwickelt, welche mit dominanter Heizleistung operiert. Das Team des ZIG hat jedoch erkannt, dass die bereits vorliegenden Messdaten nicht für die geplante detaillierte Validierung der Simulationsmodelle genügen. Einerseits wurden die simulationstechnischen Herausforderungen unterschätzt, denn ein Zug verhält sich viel dynamischer als ein Gebäude, anderseits besteht ein Mehrbedarf an Input (Messdaten) für die Erstellung der Modelle. Mit der Ausarbeitung von spezifischen Optimierungsparametern und der Entwicklung neuer HLKund Regelungskonzepten wollen die Forschenden in den Modulen 2

Module 2 und 3: Modellierung und Simulation als Ausgangspunkt Das Zentrum für Integrale Gebäudetechnik (ZIG) der Hochschule Luzern – Technik & Architektur in Horw befasst sich im Modul 2 mit der Entwicklung von Simulationen der HLK-Technik und des Komforts für den Fahrgast einzelner Wagen und Züge. Das Modul 3 strebt Optimierungen und alternative Konzepte für die HLK und deren Steuerung an, bei unverändertem Komfort für den Fahrgast. Von den vorerst vier für eine thermische Simulation ausgewählten Fahrzeugen sind zwei bereits realisiert: von der BLS der NINA und von der RhB der Einheitswagen EW II. Dabei werden folgende

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Die Funktion der Lüftung und die Bedeutung von Undichtigkeiten in der Fahrzeughülle wurden in Bahnwagen mit Tracergas-Messungen ermittelt. (Bild: Hochschule Luzern)

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Durch Vergleiche zwischen Simulation und Messungen beim Auskühlverhalten kann die Qualität der Modellierung überprüft werden. (Bild: Hochschule Luzern)

und 3 jedoch eine aussagekräftige Basis für Bahngesellschaften schaffen, die damit ihre Anforderungskataloge für neue und zu revidierende Wagen entsprechend anpassen können.

Modul 4: Fahrzeughülle hat zu viele Löcher Erste Untersuchungen der Konstruktion von Zugswagen haben gezeigt, dass der Wandaufbau deutlich schlechter ist als angenommen. Zahlreiche Wärmebrücken in der Fahrzeughülle und gegen Wärmeverlust schlecht gedämmte Flächen deuten auf ein erhebliches Verbesserungspotenzial hin. Das auf Solartechnologien spezialisierte Labor für Sonnenenergie und Gebäudephysik (LESOPB) an der ETH Lausanne studiert im Modul 4 des Forschungsprojekts die Aspekte der Fahrzeughüllen und untersucht – zusammen mit der Empa in Dübendorf und der Berner Fachhochschule in Biel – die Wärmedämmeigenschaften von Konstruktion und Materialien. Als Wärmedämmmaterial werden in Zügen oft Platten aus Melaminharz-Schaumstoff eingesetzt. Die Kombination deren Eigenschaften, wie temperaturbeständig und schwer entflammbar, leicht, elastisch, schallabsorbierend und wärmedämmend wird einerseits geschätzt. Anderseits handelt es sich

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dabei um einen extrem offenzelligen Schaumstoff mit stark hydrophilen Eigenschaften. Der Dämmstoff ist somit nicht dauerhaft gegen Wasser resistent, kann also Kondenswasser aufnehmen, das sich in der Wandkonstruktion eines Bahnwagens bildet. Auf diese Weise werden die Wärmedämmeigenschaften deutlich verschlechtert. Während das trockene Material eine Wärmeleitfähigkeit von nur 30 mW/m·K aufweist, nimmt dieser Wert mit zunehmender Feuchtigkeit markant zu. Durch eine nasschemische Behandlung ist es möglich, das Material zu imprägnieren. Im Rahmen des Projekts ist man auch auf ein Plasma-CVD-Verfah-

Die oft in Zugskonstruktionen verwendeten Platten aus Melaminharz-Schaumstoff neigen zur Aufnahme von Kondensat, wodurch ihre Wärmedämmeigenschaft markant verschlechtert wird. (Bild: Universität Basel)

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ren für das chemische Aufdampfen (Chemical Vapor Deposition) gestossen, mit welchem die Oberfläche des Melamin-Schaumstoffs so verändert werden kann, dass er bis ins Innere hydrophob wird. Ob diese Methode in Zukunft angewandt wird, um die Kondensataufnahme verhindern zu können, wird weiter abgeklärt. Die Empfehlung gilt jedoch bereits heute: Entweder setzt man für die Wärmedämmung in Bahnwagen ein Material mit geschlossenen Poren ein, oder mit hydrophober Modifikation. Ebenfalls eine wichtige Erkenntnis ist die Tatsache, dass vor allem ältere Wagen oft mit schlechten Fenstern ausgestattet sind. Aufgrund der klimatischen Voraussetzungen muss auch hier ein Optimum zwischen dem U- und dem

Mit der Modellierung von Bahnwagen können die Effekte von Anpassungen bei der HLK-Technik und der Fahrzeughülle simuliert werden. Weil sich ein Zug jedoch viel dynamischer als ein Gebäude verhält, dürfen die simulationstechnischen Herausforderungen nicht unterschätzt werden. (Bild: Hochschule Luzern)

g-Wert, also zwischen Wärmedurchgangskoeffizient und Energiedurchlassgrad angestrebt werden. Ausserdem spielt die Beschichtung und Farbgebung der äusseren Fahrzeughülle eine wichtige Rolle. Farben mit selektiver Auswahl der Lichtwellenlängen für das Dach (Reflektion im Sommer) und für die seitlichen Aussenwände (Absorption im Winter) sowie geeignete Fensterbeschichtungen wären hier gemäss den Experten des LESO mögliche Lösungsansätze. ■

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Energy related Products (ErP): energieverbrauchsrelevante Produkte

Die EU setzt auf «grüne» Ventilatoren. Sie hat sich mit der Verabschiedung des Kyoto-Protokolls verpflichtet, die CO2-Emissionen bis 2020 um mindestens 20 Prozent zu reduzieren. Eine Massnahme dies zu erreichen, ist die ErP-Richtlinie (Energy related Products-Directive). n ihrem Rahmen werden Einsparpotenziale energieverbrauchsrelevanter Produkte untersucht und Mindestanforderungen festgeschrieben. Für die Beleuchtung beispielsweise hatte dies zum Verbot aller Lampen geführt, die unter der Energieeffizienzklasse C liegen. Die Durchführungsverordnung für Ventilatoren wurde im März 2011

veröffentlicht und ist seit dem 1. Januar 2013 verbindlich einzuhalten.

Auch Geräte betroffen Mit Inkrafttreten der ErP-Durchführungsverordnung Nr. 327/2011 für Ventilatoren sind nicht nur Ventilatorenhersteller, sondern auch Gerätehersteller gefordert, die Ventilatoren verbauen. Betroffen sind alle

Ventilatoren im Leistungsbereich zwischen 125 W bis 500 kW. Dies schliesst auch Ventilatoren ein, die in andere energieverbrauchsrelevante Produkte integriert sind.

Zweistufenplan mit strengen Massstäben Dabei gibt die EU einen zweistufigen Plan für Ventilatoren vor und legt strenge Massstäbe an, damit in Europa künftig keine «Energiefresser» mehr in Verkehr gebracht werden: Seit dem 1. Januar 2013 gilt die erste Stufe, nach der schätzungsweise rund 30% aller momentan am Markt verfügbaren Ventilatoren den europäischen Bestimmungen nicht mehr genügen. Ab 2015 werden in der zweiten Stufe etwa weitere 20% durch effizientere Produkte ersetzt, die dann die vorgeschriebenen Mindestwirkungsgrade erreichen.

Der EC-Technik gehört die Zukunft

Bild 1: Die seit 2013 bzw. ab 2015 geltenden Grenzwerte, dargestellt durch die schwarzen Linien. Punkte: Wirkungsgrade marktüblicher Radialventilatoren von ebm-papst.

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Die Wirkungsgradwolke (Bild 1) zeigt beispielhaft, dass die von der ErP-Durchführungsverordnung geforderten Grenzwerte durchaus anspruchsvoll sind. Vor diesem Hintergrund ist die von ebm papst schon vor Jahren entwickelte ECTechnik bei elektrisch angetriebenen Ventilatoren die erste Wahl. Im Vergleich zu herkömmlichen Ventilatoren mit Asynchronmotoren (AC-Technik) erreichen EC-Motoren bis über 90% Wirkungsgrad. Dies bedeutet, dass bis zu 50% weniger Energieverbrauch gegenüber AC-

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Bild 2: Um festzustellen, ob ein Ventilator der ErP-Durchführungsverordnung entspricht, wird stets der Wirkungsgrad des kompletten Ventilators bewertet, also der Einheit aus Steuerelektronik (falls vorhanden), Motor und Ventilatorlaufrad.

Lösungen erreicht wird. Zudem lassen sich EC-Ventilatoren einfach in der Drehzahl steuern, sodass die Luftmenge den jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann, was mit einer weiteren erheblichen Energieeinsparung einhergeht. Dank dem gelungenen Zusammenwirken von Motor, Elektronik und Aerodynamik überzeugen die ebm-papst EC-Ventilatoren aber nicht nur hinsichtlich ihrer Energieeffizienz, sondern arbeiten aufgrund optimierter Kommutierungsverfahren und der strömungstechnischen Auslegung der Ventilatorlaufräder extrem leise. Des Weiteren überzeugen sie durch ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Zukünftig wird ebm-papst den Entwicklungsschwerpunkt auf den

strömungstechnischen Teil der Ventilatoren legen, da mit der GreenTech EC-Technologie bereits ein Ventilatorantrieb mit hohen Wirkungsgraden vorhanden ist. Bei der Optimierung wird nicht nur das Ventilatorlaufrad selbst, sondern auch die Zu- und Abströmbedingungen betrachtet, wie an der neuesten Entwicklung «AxiTop» zu erkennen ist. «AxiTop» ist ein Diffusor, der auf Axialventilatoren aufgebaut wird und den Wirkungsgrad steigert sowie die Geräuschemissionen reduziert (Bild 5).

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Endstation

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Bild 4: EC-Motoren von ebm-papst übertreffen das von der Richtlinie geforderte Effizienzniveau deutlich.

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Bild 5: Der AxiTop®, u. a. für Einsätze auf Wärmetauschern.

dass Elektromotoren ab Juni 2011 gemäss der ErP-Durchführungsverordnung Nr. 2009/640/EG der Europäischen Union mindestens die Effizienzklasse IE2 erreichen müssen. Denn nur dann dürfen diese Motoren in Europa weiter eingesetzt werden. Allerdings sind keineswegs alle der heute üblichen Motoren von der Richtlinie betroffen: Als «Motor» bezeichnet die Verordnung «einen für den Dauerbetrieb ausgelegten, eintourigen Dreiphasen-Käfigläufer-Induktionsmotor in 2-, 4- bzw. 6-poliger Ausführung, mit einem Nennspannungsbereich bis 1000 V und Nennausgangsleistungen zwischen 0,75 kW und 375 kW». EC-Aussenläufermotoren, die z. B. als Antriebe

in energieeffizienten Ventilatoren von ebm-papst eingesetzt werden, sind somit von dieser Verordnung nicht betroffen. Nichtsdestotrotz lassen sich aber ihre Wirkungsgrade mit denen in der Verordnung geforderten Werten vergleichen. Dabei wird deutlich, dass die ECMotoren das dort verlangte Effizienzniveau deutlich übertreffen (Bild 4). Dies zeigt, dass die EC-Motorentechnik bei der Planung von energieeffizienten Geräten und Anlagen die bessere Alternative darstellt. ■

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Normal-/Tiefkühlung sowie Klimatisierung und Beheizung des Ladens mit einem System

Die Spezialisten von Daikin beweisen einmal mehr ihre Vorreiterrolle beim zeitgemässen und energiesparenden Einsatz von Kälte-, Klima- und Heizsystemen. Mit dem All-in-oneSystem Conveni-Pack bieten sie eine einzigartige Lösung für kleinere und mittlere Supermärkte sowie Tankstellenshops. ie kann die Abwärme aus der Tiefkühlung zur Beheizung des Ladens verwendet werden? Und warum soll es nicht möglich sein, Tiefkühlung, Klimatisierung und Heizung aus einer Hand geliefert zu bekommen? Diese Fragen stellte sich wohl schon jeder Ladenbesitzer, vorzugsweise beim Ausfall einer Komponente. Daikin hat diese Fragen aufgegriffen und ein bahnbrechendes System namens Conveni-Pack entwickelt, das jetzt in der Schweiz lie-

ferbar ist. Es bietet einen herausragenden Komfort bei der Installation, im Betrieb und beim Unterhalt. Das System vereint die Normalund Tiefkühlung sowie die Ladenklimatisierung und nutzt die anfallende Abwärme in der kalten Jahreshälfte zur Beheizung des Ladens und zur Warmwassergewinnung. Erfordern die Aussentemperaturen mehr Heizleistung als das Kältesystem zur Verfügung stellt, kann zusätzliche Energie im Wärmepum-

penbetrieb der Aussenluft entzogen werden. Dadurch erhalten die Ladenbetreiber maximale Flexibilität. Der Vergleich zu herkömmlichen Systemen: 20% Einsparung bei den Investitionskosten, 30% tiefere Betriebskosten gegenüber Ölheizung, 40% weniger Kältemittel im System und eine 50% kleinere Stellfläche für die Technik.

Bauen ohne Zeitdruck Wo kommt der Technikraum zu stehen? Wie gross soll er sein und wo werden die Heizkörper platziert? Der Alptraum jedes Ladenbauers ist die Koordination der verschiedenen Gewerke. Heizleitungen sollten eingelegt sein, die Position der Kühlregale hängt vom Innenausbau ab, Lüftung und Klimatisierung müssen eingeplant werden. Das Conveni-Pack bietet hier eine Vereinfachung. Ein Kreis mit dem Kältemittel R410a versorgt Klima und Heizung sowie die Booster-Packs für die Tiefkühlung. Alle Leitungen sind an der Decke montiert, auf das Einlegen von Rohren in die Gebäudehülle kann verzichtet werden. Das verhindert Termindruck, beseitigt Schnittstellenprobleme und reduziert die Investitionskosten gegenüber herkömmlichen Systemen um rund 20%.

Die Gratisheizung aus dem Tiefkühlregal Round-Flow-Kassettengeräte zur Beheizung und Kühlung eines Shops.

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In jedem Lebensmittelladen fällt aus den Kühl- und Tiefkühlmöbeln

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ganzjährig viel Abwärme an. Das Conveni-Pack nutzt diese Energie in der kalten Jahreszeit zur Beheizung des Ladens. Daikin verfügt über viel Know-how aus den WRG-VRV-Systemen. Genau gleich wird hier die Abwärme aus den Kühlmöbeln direkt auf die Klimageräte geführt, die den Laden schnell und effizient heizen. Sollte diese Energie nicht ausreichen, erzeugt das Aussengerät im Wärmepumpenbetrieb zusätzliche Heizenergie. Erste Erfahrungen mit diesem System ergaben eine Reduktion der Energiekosten von mindestens 30%. In Zeiten steigender Energiepreise kann dies zum Wettbewerbsvorteil werden.

Ersatz von alten R22-Anlagen Die Zeiten des Kältemittels R22 sind vorbei, alte Anlagen müssen in den nächsten Jahren ersetzt werden. Die kompakte Bauweise des Conveni-Packs schafft zusätzlichen Platz. Weil alle wesentlichen Komponenten im Aussengerät montiert sind, kann auf einen Technikraum ganz oder teilweise verzichtet werden. So lässt sich die effektiv genutzte Ladenfläche erweitern. Ist eine Aussenaufstellung unmöglich, bietet der eingebaute Ventilator eine externe Pressung von ca. 80 Pa, was für ein kurzes Kanalsystem mit Schalldämpfer ausreicht.

Teamwork für erstklassigen Service Wo es um verderbliche Lebensmittel geht, ist bei einem Defekt eine kurze Reaktionszeit ein Muss. Die TCA Thermoclima AG, Schweizer Vertretung von Daikin, arbeitet für Conveni-Pack mit den Spezialisten von Alpiq InTec zusammen. Diese verfügen schweizweit über Servicestellen und bestens ausgebildetes Servicepersonal. TCA ihrerseits verfügt über ein umfangreiches Ersatzteillager, um schnelle Einsätze zu ermöglichen. Dieses geballte Fachwissen und die jeweiligen Stärken nutzen die beiden Firmen nicht nur im Service, sondern bereits in der Planung. Gemeinsam mit dem Ladenbauer planen sie das System und sorgen dafür, dass das Conveni-Pack ideal eingesetzt ist. Bruno Bossart, Marketingleiter von TCA Thermoclima AG, fasst das wie folgt zusammen: «Wir brauchen für das Conveni-Pack einen Partner, der in der ganzen Schweiz zu Hause ist und der in den verschiedenen Gewerken (Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Kälte, Sanitär und Elektro) zu Hause ist. Diesen Partner haben wir in Alpiq InTec gefunden.» Ähnliche Worte findet Markus Schwander, Kältetechnik-Verantwortlicher für Alpiq Intec West AG:

Booster für den Anschluss von Gefriervitrinen und Kühlräumen.

«Daikin ist ein führender Hersteller von Kälte- und Klimageräten, TCA ein zuverlässiger Partner mit grossem technischen Know-how und durchdachten Lösungen.» Beide sind stolz, dass diese Zusammenarbeit für ihre Kunden bestmöglichen Support und einen zuverlässigen Kundendienst gewährleistet. ■

Technische Eckdaten Conveni-Pack • • • • • •

Geeignet für Ladenfläche: 100 bis 1200 m2 Heizleistung max. 31,0 kW Tiefkühlung max. 3,35 kW Pluskühlung max. 21,8 kW Klimatisierung max. 14,0 kW Warmwassererzeugung optional

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Highlights ineltec 2013 Die Elektro- und Gebäudetechnologiebranche ist in Bewegung, denn die neusten Entwicklungen in der Energiepolitik erfordern konkrete Lösungen. Am wichtigsten Schweizer Branchentreffpunkt (10.–13. September) zeigen Aussteller neuste Lösungen für Gebäude und Infrastruktur. Schwerpunkte der Fachmesse sind die Themen Licht, Netzwerktechnik, Gebäudeautomation und Smart Grid. Die Lichtbranche steht im Umbruch und wird vom Trend zu mehr Energieeffizienz angetrieben. Die LED-Technologie hat sich in den letzten Jahren massiv weiterentwickelt und überzeugt mit geringem Energieverbrauch und langer Lebensdauer. Neben den zahlreichen Lösungen der Anbieter diskutieren Experten am Lichttag (12. Septem-

ber) im ineltec-Forum über Knackpunkte und Trends. Die wachsenden Datenmengen und der Vormarsch der Mobilkommunikation stellen hohe Ansprüche an Netz und Technik. Neue Chancen liegen in der intensivierten Zusammenarbeit der Branchenpartner. Darüber findet am Netzwerktag am 11. September eine Vortragsreihe im ineltec-Forum statt. Zum Thema Gebäudeautomation und Smart Grid wird eine tägliche Vortragsreihe durchgeführt. Die Ziele für Energieeffizienz und der Ausbau erneuerbarer Energien führen zu neuen Ansprüchen ans Stromnetz, denn Strom aus Wind- und Solaranlagen steht nicht regelmässig zur Verfügung. Um dezentrale Stromerzeuger einzubinden und die Netzstabilität

zu gewährleisten braucht es intelligente Netze sowie neue Speichermöglichkeiten. Besucher erfahren im ineltec-Forum, welche Smart-Grid-Lösungen ■ wirklich funktionieren. • 10. bis 13. September 2013 • Dienstag bis Donnerstag von 9 bis 18 Uhr, Freitag bis 16 Uhr

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Maximale Leistung auf kleinstem Raum: Sentinel Power Green Sentinel Power Green ist die konsequente Weiterentwicklung der bekannten Sentinel Power, allerdings mit einem deutlich erhöhten Leistungsbereich. Neu gibt es die hohe Performance in einem Bereich von 6 –20 kVA und sie bietet die Möglichkeit der Parallelschaltung von zwei Einheiten. Bei einer geringen Grundfläche von 0,209 m2 bietet die Sentinel Power Green einen hohen Leistungsfaktor von 0,9 und einen Wirkungsgrad von max. 98%.

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Energie | Automation | Gebäudetechnik | Publireportage

Lichtmanagementsystem DALI Professional

Auf dem Bürgenstock entsteht bis Ende 2015 ein neues Hotel-Resort der Superlative. Beim Umbau der bestehenden Gebäude geniessen denkmalpflegerische Aspekte einen hohen Stellenwert. Im sanierten Stickereigebäude ist deshalb ein professionelles Lichtmanagementsystem im Einsatz. und 485 Millionen Franken investieren internationale Geldgeber in das Bürgenstock Resort. Nach der Fertigstellung wird das touristische Aushängeschild drei Hotels mit insgesamt 800 Betten, 68 Residence-Suiten sowie 12 Restaurants und Bars umfassen. Zentrale Infrastrukturprojekte und einige Umbauten historischer Kleingebäude sind bereits abgeschlossen. Auch das schmucke Stickereigebäude erstrahlt nach der Sanie-

DALI Professional von Osram – passende Komponenten für jede Anwendung.

rung nach Originalplänen in neuem Glanz. Während der laufenden Arbeiten dient es der Bauleitung als Projektbüro, nach Eröffnung des Resorts wird sich in den gleichen Räumen ein Restaurant befinden. Die wechselnde Gebäudenutzung definierte denn auch die Anforderungen an die Sanierung der Beleuchtung: Schalter und Leuchten sollten flexibel zuordenbar sein. Doch der Ausbau der bestehenden Elektroinstallation war in diesem historischen Haus nur bedingt möglich. Aufgrund der schützenswerten Bausubstanz konnten die Handwerker keine neuen Rohre verlegen. Der Einzug zusätzlicher Kabel war wegen der Leitungsdimensionen keine Option. Trotzdem musste es jederzeit möglich sein, die Leuchten zu neuen Gruppen zu vereinen. Das Lichtmanagementsystem DALI Professional von Osram erlaubte, sämtliche Stolpersteine elegant zu umgehen.

Flexibilität als oberstes Gebot Die bestehende Schaltung wurde zu einem DALI-Bus umgewandelt. Gering war somit der Aufwand für die Neuinstallation, maximal hingegen die erreichte Flexibilität. Spezifische Wünsche der Bauleitung – wie der «Zentral-Aus-Taster» beim Ausgang – konnten die Elektrofachleute auch nach Abschluss der Planungsphase problemlos umsetzen. Der Einsatz eines EnOcean-Funktasters war hierfür die kreative Lösung. Alleine das Nachrüsten und Anschliessen dieses Tasters an die

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Stickereigebäude Bürgenstock: historische Hülle, modernstes Lichtmanagement. (Bild: Bürgenstock Hotels AG) bestehende Elektroinstallation hätte die Kosten des DALI Professionals bei Weitem übertroffen. Bei Bedarf lassen sich am verwendeten Steuergerät DALI Pro Cont-4 für vier DALI-Linien bis zu 256 elektronische Vorschaltgeräte und 50 Koppler anschliessen. Dank Plug-and-play-Funktion ist das Steuergerät vorkonfiguriert und sofort betriebsbereit. Sensor- und Tastenkoppler zur Verwendung marktüblicher Schalterprogramme ergänzen das System. Am PC lassen sich mittels USB-Schnittstellen und der einfachen Benutzeroberfläche bequem Gruppen, Szenen und die dazugehörigen ■ Parameter konfigurieren.

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Trilux-Leuchten sparen rund ein Drittel der Energiekosten

Etwa eine Milliarde US-Dollar investierte Volkswagen in die Entwicklung des Standortes Chattanooga. Der Neubau erfüllt die höchsten Ansprüche der US-Norm LEED (Leadership in Energy and Enviromental Design). Diese Norm stellt hohe Anforderungen an das nachhaltige und umweltschonende Bauen sowie die Ausstattung von Gebäuden. as Volkswagen-Werk Chattanooga in US-Bundesstaat Tennessee wurde im Mai 2011 eröffnet. Auf dem fast sechs Quadratkilometer grossen Gelände ist innerhalb von nur zwei Jahren eine komplette Automobilfabrik entstanden. Mehr als 2500 Mitarbeitende bauen hier bis zu 150000 Fahrzeuge pro Jahr. Das Werk ist beispielsweise der erste Volkswagen-Standort mit kompletter LED-Aussenbeleuchtung. In den Produktionshallen und Büros werden nur energiesparende Leuchtmittel eingesetzt. Und das zahlt sich aus: Das Volkswagen-Werk hat inzwischen die LEED-Zertifizierung in Platin erhalten. Das LEED-Gütesiegel wird in vier Qualitätsstufen vom US Green Building Council (USGBC) vergeben. Dabei ist der Produktionsstandort in Chattanooga bisher die einzige

Trilux lieferte für das Werk in Chattanooga etwa 90 Prozent der Innenbeleuchtung.

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Automobilfabrik mit einer PlatinZertifizierung. «Volkswagen engagiert sich weltweit für nachhaltige Mobilität und umweltverträgliche Produktionsverfahren und wir sind stolz auf diese Auszeichnung. Chattanooga ist nun ein Benchmark für alle Volkswagen Werke weltweit», erklärt Hubert Waltl, Mitglied des Volkswagen-Vorstands für den Geschäftsbereich Produktion und Logistik. Zunächst allerdings galt es, mit den vom europäischen Standard stark abweichenden US-Normen und -Massen zurechtzukommen. Zwar liegt auf US-Steckdosen bekanntermassen eine Spannung von 110 Volt, doch die Beleuchtung verfügt in US-Industriegebäuden vielfach noch über einen weiteren Stromkreis, in diesem Fall mit einer Spannung von 277 Volt. Auch kennen US-Installateure keine Tragschienen, mit denen moderne europäische Leuchten befestigt werden. «Die US-Elektriker verlegen ihre Kabel in verzinkten Stahlrohren, die ihrerseits fortlaufend an der Decke befestigt werden, aber dann nur Platz für den Anschluss von Einzellleuchten lassen», berichtet Diplom-Ingenieur Matthias Strutz von der Volkswagen Fabrikplanung in Wolfsburg über die ersten Erfahrungen direkt vor Ort in Chattanooga. Nachdem Strutz das Tragschienensystem auch für die neue amerikanische Volkswagen-Fabrik für verbindlich erklärt hat, beginnen

die Installateure mit ihrer Arbeit. Bis zur Eröffnung des Werkes verlegen die US-Installateure in den Volkswagen-Fabrikhallen von Chattanooga das Trilux E-Line-Leuchtensystem auf einer Länge von insgesamt 34 Kilometern. Hinzu kommen noch mehrere Tausend Leuchten für Büro- und Flurflächen. «Damit hat Trilux etwa 90 Prozent der Innenbeleuchtung für Chattanooga geliefert», berichtet Anton Wanninger, Key-Account-Manager bei Trilux Arnsberg, Deutschland. Die Volkswagen-Verantwortlichen hat letztendlich die Energieeffizienz der Trilux-Produkte überzeugt. «Mit den Trilux-Leuchten konnten wir den Stromverbrauch der Werksbeleuchtung von etwa sechs Watt auf vier Watt pro Quadratmeter senken», bestätigt Strutz. Für das Volkswagen-Werk in Chattanooga bedeute dies eine Einsparung von rund einem Drittel der sonst für die Beleuchtung angesetzten Energiekosten. Grund genug, Trilux wieder bei weiteren Ex■ pansionen zu berücksichtigen.

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Nachhaltige Lichtlösung von Zumtobel für das erste Holzhybridhochhaus

Der LifeCycle Tower One in Dornbirn ist das erste ungekapselte Holzhybridhochhaus weltweit. Es setzt neue Massstäbe im Hinblick auf Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Lebensqualität. Zumtobel hat für das preisgekrönte Gebäude ein zukunftsweisendes Beleuchtungskonzept entwickelt, das durch eine intelligente Steuerung den Lichtkomfort maximiert und die Effizienz steigert. er LifeCycle Tower One (LCT One) ist das erste achtgeschossige Holzhybridgebäude weltweit. Auf Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse in Kombination mit innovativen Technologien und einer ressourcenschonenden Bauweise zeigt der LCT One die Zukunft des urbanen Bauens. Innen ist die Tragwerkskonstruktion aus Holz sichtbar, aussen ist die Holzfassade mit Aluminium verkleidet. Der Prototyp wurde 2012 eröffnet und wird primär als Büro genutzt. Zumtobel entwickelte für den LCT One ein ganzheitliches Lichtkonzept mit integriertem Lichtmanagement, Notlicht und alternativen Lichtlösungen für die Büros. Neben modernen und perfekt entblendeten Büroleuchten sowie einer energiespa-

Ein Messknopf auf dem Dach ermittelt das verfügbare Tageslicht, das in das Beleuchtungskonzept integriert wird.

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renden LED-Flurbeleuchtung kommt im LCT One das Zumtobel Lichtmanagementsystem Luxmate Litenet zum Einsatz. Die Beleuchtung, die Notbeleuchtung und der Sonnenschutz werden über das System gesteuert.

Intelligentes Lichtmanagement Luxmate vereint komplexe Systemeigenschaften wie Tageslichtnutzung, Anwesenheitssensorik, Integration von Notlicht und vordefinierte Raumprofile zu einer zentralen und leicht zu bedienenden Einheit. Die Steuerung bindet das verfügbare Tageslicht optimal in die Lichtlösung ein. Der Tageslichtmesskopf auf dem Dach des Gebäudes misst kontinuierlich das einfal-

lende Licht und sorgt dafür, dass in jedem Raum nur so viel Kunstlicht wie nötig beigesteuert wird. Luxmate integriert darüber hinaus auch die Jalousien, die sich im automatisierten Betrieb an die vorherrschenden Lichtverhältnisse und die Sonneneinstrahlung anpassen lassen. So wird ein Blenden verhindert und Schutz vor zu grosser Hitze ist garantiert. Ein weiteres Merkmal der Lichtsteuerung ist die flexible Änderung der Farbtemperaturen und der Lichtmenge. Dynamisches Licht hat nachweisbar grossen Einfluss auf das Wohlbefinden und die Produktivität der Mitarbeitenden. Wohl durchdachte Lichtstimmungen werden vorab definiert, abgespeichert, aufgerufen und bei Bedarf modifiziert. Lux-

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den Durchgangsbereichen, Fluren, WCs und im Treppenhaus Anwesenheitssensoren eingesetzt.

Beispielhafte Energieeffizienz

Der LifeCycle Tower ist das weltweit erste Hochhaus aus Holz. Die Fassade ist mit Aluminium verkleidet.

mate integriert darüber hinaus die gesamte LED-Notbeleuchtung. So wird der Wartungsaufwand gering gehalten. In der Decke kommen unter anderem die LED-Hochleistungsstrahler Panos Infinity zum Einsatz. Die Allgemeinbeleuchtung wird durch Supersystem-Spots für die Akzentbeleuchtung ergänzt. Das Lichtkon-

zept wird unterstützt durch Anwesenheitssensoren, die eine intelligente Steuerung der Beleuchtung ermöglichen. Optimales Licht steht demnach nur dann zur Verfügung, wenn es auch tatsächlich gebraucht wird. Über die Präsenzmelder für die Lichtlösung wird zudem die Heizung gesteuert. Um den Energieverbrauch zu reduzieren, sind auch in

Mit einem intelligenten Lichtmanagementsystem wie Luxmate lässt sich kontinuierlich Energie sparen: Bewegungsmelder oder vordefinierte Einschaltzeiten erschliessen ein Sparpotenzial von 20 bis 40 Prozent. Durch eine optimierte Tageslichtnutzung lassen sich bis zu 75 Prozent der Beleuchtungsenergie einsparen. Mit dimmbaren Leuchten sinkt der Energieverbrauch zusätzlich um rund 25 Prozent. Eine gut abgestimmte Steuerung von Licht und Jalousien vermindert zudem die Kühllast des Gebäudes und erhöht gleichzeitig die Lichtqualität. Das Resultat ist eine stärkere Unabhängigkeit von der Energiepreisentwicklung und eine nachhaltige Kosten- und CO2Reduktion. ■

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Bei der Firma Sanvortec in Dällikon sind die Aussen-und Montagehallen und alle weiteren Räume mit LED-Technik ausgerüstet.

LED-Technik, die lichttechnisch, ästhetisch und sogar finanziell überzeugt

Die Firma Sanvortec hat ihren gesamten Betrieb, von der Produktionshalle bis zum Büro, auf LED-Technik umgestellt. Muss man da uneingeschränkter LED-Fan sein oder lohnt sich das gar finanziell? Paul Trottmann, Geschäftsleiter der Firma Sanvortec, hat das durchgezogen und zeigt in einem Interview seine Sicht. ei grösseren Bauten, vor allem Wohnblocks, werden heute die Sanitäreinrichtungen für Badezimmer auf rationelle Weise vorfabriziert. Es lohnt sich für den Sanitär vor Ort nicht mehr, wenn er für WC, Dusche und Lavabo die Wasseranschlüsse und auch Montagevorrichtungen von Hand ex-

akt am richtigen Ort montieren muss. Auch die Wasseruhren für Warm- und Kaltwasser sind im System integriert. Die Firma Sanvortec ist seit vielen Jahren erfolgreich auf dem Markt und produziert sogenannte Vorwandelemente.

Wo liegt der Vorteil?

Infos HS Technics AG 8953 Dietikon info@hsag.ch www.hsag.ch

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Die Sanvortec trägt viel dazu bei, dass der Sanitärunternehmer dem Bauherrn qualitativ hochstehende Vorwandelemente anbieten kann. Diese werden «just in time» auf die Baustelle geliefert. Der Sanitär justiert über schallisolierte Stellschrauben die Höhe nach Meterriss

und befestigt die Vorwand dann an der Wand. Auch die Abläufe sind bei diesem System schallisoliert. Der Sanitär muss nur noch Kalt- und Warmwasser sowie den Ablauf anschliessen. Wenn alle Anschlüsse, auch diejenigen des Elektroinstallateurs, erfolgt sind, wird auf das Metallgestell die Deckplatte montiert und diese allenfalls mit Fliesen (Plättli) abgeschlossen. In diese Bauvorwand lässt sich auch der Elektroverteiler einbauen. Auch dieser Einlasskasten wird von der Sanvortec mit allen Öffnungen für die Rohre vormontiert. Der Elektroinstallateur muss nicht 10 und mehr Rohre in die Wand ein-

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spitzen, sondern nur in der Hohlwand bequem von der Decke in den Einlasskasten führen.

LED-Beleuchtung Die alte Beleuchtung in der Montagehalle über Leuchtstofflampen wurde immer mehr zum Problem. Erstens liess die Helligkeit an den Montageorten zu wünschen übrig. Zweitens war das Wechseln der FL-Röhren sehr mühsam, weil das Aufstellen von Leitern teilweise unmöglich ist. Drittens gingen immer mehr Vorschaltgeräte defekt. Paul Trottmann, dem Geschäftsleiter der Sanvortec, war die neuste LED-Technik keine unbekannte Grösse. Eine Studie der beauftragten HS Technics AG zeigte schnell einmal, dass in der Montagehalle eine Totalsanierung angebracht ist. Die LED-Scheinwerfer von HS Technics sind seit fünf Jahren erfolgreich auf dem Markt und ha-

schnell und auch die Arbeitsqualität ist bei besserem Licht höher. Die Investition ist zwar hoch, doch rechnet sich diese in fünf Jahren allein über die eingesparten Stromkosten. Der Scheinwerfer ist so konstruiert, dass die 1120 LED auf der Printplatte keiner hohen Temperatur ausgesetzt sind. Die Anschlussleistung der Scheinwerfer beträgt rund 50 % der alten FL-Beleuchtung und erzeugt dabei gleichzeitig rund 50 % mehr Beleuchtungsstärke an den Arbeitsplätzen.

Technik LED-Scheinwerfer LED übertreffen eine Lebenserwartung von 50 000 h, wenn konstruktiv dafür gesorgt wird, dass der winzige Licht-abstrahlende LEDKristall auch bei hohen Umgebungstemperaturen keine 80 °C erreicht. Bei der Konstruktion des LED-Scheinwerfers der HS Technics bleibt die LED-Temperatur weit unterhalb der kritischen Kristalltemperatur und dies selbst bei 50 °C Umgebungstemperatur. Dies wird dadurch erzielt, dass die Printplatte direkt auf dem grosszügigen Aluminiumgehäuse mit vielen Kühlrippen aufliegt und so ihre Verlustleistung optimal an die Umgebung abstrahlt.

Montagehalle der Sanvortec in Dällikon für Sanitär-Vorwandelemente, ausgerüstet mit LED-Scheinwerfern von HS Technics AG.

Elegante flache LED-Leuchten in Büros und dem Personal-Aufenthaltsraum.

LED-Technik durchgezogen

ben in dieser Zeit bewiesen, dass sie äusserst robust und tolerant auch bezüglich hoher Umgebungstemperaturen sind. Heute sorgen in der Montagehalle der Sanvortec 50 LED-Scheinwerfer für deutlich mehr Helligkeit an den Arbeitsplätzen und dies erst noch bei besserer Lichtqualität (RA-Wert grösser als 80). Die Arbeitenden ermüden viel weniger

Die LED-Scheinwerfer-Beleuchtung hat so überzeugt, dass HS Technics im ganzen Gebäude LED-Leuchten installieren konnte. Alle Büros, Gänge und die Mensa für das Personal sind mit ästhetisch schönen LEDLeuchten ausgerüstet. Diese LEDBeleuchtung spielt ihre Investitionen nicht so schnell herein, wie diejenige in der Produktionshalle. Paul Trottmann meint, dass es Herzblut braucht, um einer neuen Technik zum Durchbruch zu verhelfen. ➜

Gänge werden durch elegante LED-Lichtfelder beleuchtet.

Bild links: LED-Scheinwerfer, bestückt mit 1120 LED und optimaler Kühlung.

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Elegantes LED-Lichtfeld, welches Gänge beleuchtet, ausgeschalteter Zustand.

Interview mit Paul Trottmann Die Fragen an den Geschäftsleiter der Sanvortec stellt Raymond Kleger. Sie haben Ihre Produktionshalle mit LED-Scheinwerfern von HS Technics ausgerüstet. Fiel der Entscheid für LED-Technik, weil Sie ein LED-Fan sind oder sprachen dafür auch wirtschaftliche Aspekte? Die alte Leuchtstofflampen-Technik genügte von der Helligkeit nicht. Dies führte bei den Montagearbeitenden zu schneller Ermüdung. Das Wechseln der Röhren war zudem sehr mühsam, weil Gestelle und Material das Aufstellen von Leitern verunmöglichte. Kostspielig war aber vor allem das Auswechseln ganzer Leuchten im Monatsrhythmus. Teilen die Arbeitenden in den Produktionshallen ihre Begeisterung für die LED-Technik? Das ist in der Tat so, die Arbeitenden könnten sich ein Schaffen mit der alten Beleuchtung wohl kaum noch vorstellen. Es gäbe ja auch andere sehr effiziente Leuchten, beispielsweise Natriumdampf-Hochdrucklampen oder Metallhalogendampflampen. Warum gerade LED-Scheinwerfer? Ich habe Herzblut für die LED-Technik. Auch kam für mich nur eine Beleuchtung infrage, die Farben in hoher Qualität abbildet. Ob das bei

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Extrem flache LED-Leuchte anstelle von FL-Leuchten für Büros und andere Räume.

den von Ihnen erwähnten Leuchten auch der Fall ist, weiss ich nicht. Ihre Erfahrungen mit den LEDScheinwerfern sind so umwerfend positiv ausgefallen, dass Sie Ihre Büros und restlichen Räume auch gleich auf LED-Technik umgerüstet haben. HS Technics ist der Hauselektriker der Firma Sanvortec. Und weil die Beleuchtung in der Produktionshalle in jeder Beziehung überzeugt hat, entschloss ich mich, auch wenn sich das von den eingesparten Energiekosten her kaum rentiert, gleich das ganze Gebäude auf LEDTechnik umzustellen. Sie haben dazu nicht ein Standardprodukt einer Grossfirma gewählt, sondern Leuchten der HS Technics. Gibt es dafür Gründe? HS Technics konnte mir glaubhaft beweisen, dass ihre LED-Scheinwerfer wirklich über viele Jahre halten, weil sie das Temperaturmanagement im Griff haben. Das ist bei anderen Anbietern offensichtlich kaum der Fall. Haben Sie einmal die Rechnung gemacht, nach wie vielen Jahren sich Ihre LED-Leuchten allein über die eingesparten Energiekosten rentieren? In der Produktionshalle sind es etwa fünf Jahre, in den Büros etwas mehr, in den übrigen Räumen kom-

men die LED-Leuchten auf zu wenige Betriebsstunden, als dass sich diese über die Energieeinsparung rentieren könnten. Wenn keine LED-Leuchten in den nächsten 10 Jahren defekt gehen, lohnt sich das aber auch so, denn das Wechseln der Leuchtmittel muss ich ja auch einbeziehen. Würden Sie heute schon bei Gelegenheit die LED-Technik uneingeschränkt vertreten oder gibt es noch gewisse Vorbehalte? Meine bisherigen Erfahrungen bestätigen, dass ich richtig gehandelt habe. Bis jetzt sind keine Leuchten defekt gegangen. Wenn das so bleibt, ist die LED-Technik die richtige Wahl. Man muss sich aber auf den Lieferanten verlassen können, sonst ist man verlassen.

Fazit Der Einsatz von LED-Technik lohnt sich teilweise alleine über die eingesparten Stromkosten. Allerdings ist ein relativ langer Atem bezüglich Amortisation gefragt und es ist ein gutes Vertrauensverhältnis zum LED-Lieferfanten nötig. HS Technics hat mit vielen Projekten bewiesen, dass sie LEDTechnik verkauft, die hält, was sie ■ verspricht.

E i n l E u c h t E n d E l E d-Ko n z E p t E

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Energie | Automation | Gebäudetechnik | Publireportage

Elegant, robust und langlebig – StreetLED-Strassenbeleuchtung von GIFAS

Wenn der Tag bei GIFAS

Elegant und flexibel

beginnt, dann dreht sich

Fällt der Beschluss einer Gemeinde, auf LED-Technik bei der Strassen- und Platzbeleuchtung umzustellen, wünscht sie sich kleinsten Stromverbrauch (grosse Lichtausbeute), äusserst flexible Montage, viele Leistungsstufen bei gleichem Design und letztlich auch einen optischen «Hingucker». Über alle diese Eigenschaften verfügt die OEM-Produkteserie StreetLED von GIFAS powered by GRAH-Lighting.

alles um elektrischen Strom. Es geht um verbinden, leiten, verteilen, sichern, regeln, leuchten – und das seit über 30 Jahren. ifas-Produkte wie Baustromverteiler, Energiesäulen und anderes sind Elektroinstallateuren bestens bekannt. Gifas blickt aber auch auf eine lange LED-Erfahrung im Strassenverkehrsbereich zurück und setzt neue Lichtakzente mit dem jüngsten Highlight – der StreetLED-Strassenleuchte. Strassenleuchten sind keine Verbrauchsartikel. Jede Gemeinde muss eine LED-Strassenbeleuchtungsinvestition vor dem Steuerzahler verantworten. Eine Investition sollte für mehr als 10 Jahre halten. Deshalb darf nicht nur der Leuchtenpreis im Vordergrund stehen, sondern die Qualität und Lebenserwartung des Produkts.

Grosser Einsatzbereich Die StreetLED eignet sich für den Einsatz auf Strassen, Kreuzungen, Fussgängerzonen, Parks, Geh- und Radwegen, Parkplätzen, Industrieplätzen usw. Erhältlich ist die StreetLED ab einer elektrischen Leistung von 15 W für kleine Quartierwege bis zu 135 W für städtische Strassen. Das breite Sortiment hilft, die geeignete Leuchte für den gewünschten Einsatz zu finden. Ein massiver und universeller Aufsatzflansch (für Mast Ø 60 und 76 mm) garantiert wenig Aufwand bei Ersatzlösungen.

StreetLED von GIFAS für die Strassen- und Platzbeleuchtung.

deckung der zu beleuchtenden Fläche. Es gibt exakte Lichtverteilkurven zu den Leuchten, was ganz wichtig ist für sorgfältige Ausleuchtungskonzepte bei Strassen und Plätzen. StreetLED von GIFAS – die perfekte ■ Wahl.

Infos Ausgereiftes Produkt

Sehr formschön, flexibel montierbar, IP66, perfekte Ausleuchtung.

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Die StreetLED verfügt über eine hohe Beleuchtungsleistung und sorgt für eine kontrollierte Lenkung der einzelnen Lichtstrahlen zur optimalen Ab-

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

GIFAS-ELECTRIC GmbH 9424 Rheineck Tel. 071 886 44 44 info@gifas.ch, www.gifas.ch

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Osram vergrössert sein LED-Lampenportfolio Das breite Portfolio, das europaweit angeboten wird, ermöglicht Verbrauchern für so gut wie jede Anwendung den Einsatz einer LED-Lampe. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf den Geldbeutel, sondern auch auf den Gesamtstromverbrauch aus: Ersetzt beispielsweise jeder

LED-Reflektorlampe: LED Superstar PAR 16. (Bilder: Osram)

Privathaushalt in Deutschland nur eine einzige 60-Watt-Glühlampe durch eine entsprechende LED-Lampe, kommt die Stromeinsparung dem Verbrauch einer mittleren Grossstadt gleich. Das sind pro Jahr rund 1 920 000 000 KWh Strom oder mehr als eine halbe Milliarde Euro. Die LED-Retrofitlampen im Portfolio unterscheidet Osram in die beiden Segmente LED Superstar und LED Star. Die LED-Superstarlampen bieten eine besonders gute Lichtqualität, sind serienmässig an vielen marktüblichen Dimmern dimmbar, haben je nach Typ eine Lebensdauer von bis zu 30 000 Stunden und sind in allen klassischen Formen erhältlich. Jede dieser Lampen hat zudem eine Garantie von vier Jahren.

Das zweite Segment bilden die Lampen der günstigeren LED Star Reihe. Sie bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und können herkömmliche Glühlampen bis zu 60 Watt ersetzen. Mit der LED Star Classic A 40, die seit Anfang Juni mit einer unverbindlichen Preisempfehlung von unter 10 Euro auf dem Markt ist, stösst Osram bei den günstigen Lampen in die nächsten Leistungsklassen vor. 40- und 60-Watt-ErsatzLampen eignen sich beispielsweise für die Grundbeleuchtung im Wohnzimmer oder über dem Esstisch. Neben den LED-Lampen in klassischer Form erweitert Osram auch das Portfolio der LEDReflektorlampen, die als Ersatz für klassische Hoch- und Niedervolt-Reflektorlampen dienen. Auch diese werden in die quali-

LED Superstar Classic A in klassischer Glühlampenform.

tativ hochwertige Superstar- beziehungsweise preisgünstige Star-Version unterschieden. Osram gibt auf alle LED-Reflektorlampen der Star-Reihe drei Jahre und auf die Superstar-Reihe vier Jahre Garantie. Informationen zur Garantieabwicklung sind unter www.osram.de/garantie ■ zu finden. Osram AG 8401 Winterthur info@osram.ch www.osram.ch

DASLICHT,DAS STROMKONZERNEN DIEWENDEBRINGT. TRILUX Neues Licht. Wir sind Wegbereiter der Energiewende. Bestes Beispiel dafür ist die Viatana LED. Mit ihren intelligenten Schaltungskonzepten verbraucht sie nur so viel Strom, wie es die jeweilige Lichtsituation erfordert. Ihre moderne LED-Technik ist zudem besonders energieefﬁzient. Außerdem ist die attraktive Straßenleuchte besonders robust: Eine hohe Schutzart und die Verwendung hochwertiger Materialien garantieren eine lange Lebensdauer. Weitere Highlights für Kosten- und Energieefﬁzienz: www.trilux.ch/viatana

Energie | Automation | Gebäudetechnik | Publireportage

Es ist soweit – LED-Einbauspots ersetzen NV-Halogenspots 50 W

Auch im Wohnbereich werden immer öfter LED-Leuchten eingesetzt. Der Hausbesitzer hat die Qual der Wahl und meistens fehlt die Produktauszeichnung oder das Wissen, um eine qualifizierte Auswahl treffen zu können. ei den herkömmlichen Leuchtmitteln konnte man ungefähr abschätzen, wie viel Licht und welche Lichtqualität beispielsweise eine 60-W-Glühlampe abgibt. Bei der LED-Technik sagt die Leistungsangabe in Watt einzig etwas über den Verbrauch, jedoch nichts über die abgegebene Lichtleistung oder Qualität aus. Bei LEDProdukten sind Angaben über den abgegebenen Lichtstrom in Lumen oder die Farbwiedergabe in CRI (Angabe über richtige Wiedergabe der angestrahlten Farben) viel aussagekräftiger. Für die LED-Einbauspots «TopLED 68» und «TopLED 80» gibt es alle be-

nötigten Angaben unter «Produktspezifikationen».

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Multiroom-System Trivum KNX AudioAktor mit TouchPad

Trivum hat ein zentrales Musiksystem für mehrere Räume mit dezentraler Bedienung jeweils im Raum entwickelt und weiter perfektioniert. Es ist preiswert und lässt sich ohne grossen Aufwand in die bestehende Haustechnik integrieren.

Bild oben: Einfache Bedienung über das Trivum TouchPad. Bild rechts: Komplettes Musiksystem in kompaktem Gehäuse – der Trivum KNX AudioAktor. (Bilder: Trivum)

eit mehr als 10 Jahren entwickelt und realisiert die TrivumManufaktur in Stuttgart intelligente Multiroom-Produkte. Diese smarten Innovationen kombinieren Qualität und Individualität auf hohem Niveau. Die Inyx AG in Mägenwil hat den Vertrieb für die Schweiz per sofort übernommen und ergänzt damit ihr Portfolio anspruchsvoller Audio- und Videokomponenten. Trivum-Komponenten bieten den Vorteil, auch Fremdprodukte und aktuelle Haustechnologien zu integrieren. Eine individuelle Anpassung ist jeweils ohne aufwändige und daher kostspielige Programmierung für den einzelnen Kunden möglich. Die Hauptkomponente ist der Trivum KNX AudioAktor als ein

Infos Inyx AG Hintermättlistrasse 1 5506 Mägenwil Telefon 062 887 2650 www.inyx.ch/www.trivum.de

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

komplettes Musiksystem. Es beinhaltet einen Audio-Verstärker, ein FM-Radio sowie einen Streaming Client mit Internetradio und Mediaplayer in einem gewöhnlichen Hutschienen-Gehäuse. Zur Versorgung mehrerer Räume im Haus mit Musik können mehrere AudioAktoren im Verbund gemeinsam betrieben werden. Die Konfiguration des Systems geschieht einfach und schnell über den eingebauten Web-Server. Damit ist das System in wenigen Minuten mit den eigenen Musikdaten verbunden (Netzwerkfreigaben). Auch die Verknüpfung mit den KNX-Grup p e n a d r e s s e n (sofern vorhanden) wird damit hergestellt.

Komfortable Bedienung Für die Steuerung des Audiosystems bestehen mehrere Möglichkeiten, etwa über eine kostenlos herunterladbare App für das iPhone oder den iPad. Daneben kann entweder ein Trivum TouchPad oder ein gewöhnlicher Webbrowser auf dem PC verwendet werden. Per KNX kann das System zudem in die Haustechnik eingebunden und von jedem KNX-Schalter aus bedient werden. Die Stärke der Benutzerführung liegt in der Einfachheit mit Sofortzugriff auf alle Hauptfunktionen. Um z. B. Radio zu hören, den Sender zu verstellen,

die Lautstärke zu verändern oder das TV zu starten, ist keine Navigation im Menü notwendig. Sogar der Wechsel zwischen den Räumen, die Bildung von Gruppen, das Mitnehmen von Musik in einen anderen Raum oder das Ausschalten der Musik im ganzen Haus wird intuitiv und schnell gehandhabt. Grafisch und optisch sehr ansprechend präsentiert sich das Trivum KNX TouchPad, ein universelles Wandbedienteil mit 4,3 Zoll grossem Grafikdisplay, das als kapazitiver Touchscreen ausgebildet ist. Die auf das Wesentliche reduzierte Benutzeroberfläche führt den Benutzer intuitiv z. B. durch seine Musiksammlung, ermöglicht ihm den Aufruf oder die Speicherung von Lichtszenen oder den Start seines Heimkinos. Als Raumcontroller steuert es Beleuchtung, Klima, Jalousien oder den Türöffner. Es zeigt Informationen von Kameras, Wetterdiensten und Energiewächtern an. Als Musikcontroller steuert es den Trivum AudioAktor oder das Trivum C4 Multiroom System. Dank Coverart-Unterstützung und Wisch-Gesten vollzieht sich die Musiksteuerung leicht und schnell. Das stimmige Design wurde 2012 mit dem begehrten RedDot Design Awards ausgezeichnet. Das Trivum TouchPad ist für die Wandmontage vorgesehen. Der Anschluss erfolgt über ein CAT5-Netzwerkkabel an einen Standardswitch. Er versorgt das TouchPad via Power over Ethernet (PoE) mit Spannung. ■

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Moderne Medienverteilung mit MultiroomPRO

Multiroom – die zentral gesteuerte Wiedergabe verschiedener Musikquellen innerhalb eines Gebäudes – sorgt jetzt auch in der Gastronomie für neue Töne. Mit MultiroomPRO hat R&M die professionelle Verkabelungslösung für diese moderne Art der Medienverteilung im Programm. Wie elegant die Umsetzung und wie einfach die Bedienung sein kann, zeigt die Installation im beliebten und denkmalgeschützten Zürcher Ausflugsrestaurant Adlisberg. infache Bedienung. Das war das Stichwort für die Pächter des Restaurants Adlisberg. Mit dem Umbau der historischen Wirtschaft sollte ein einfach zu bedienendes Multiroom-System installiert werden. Nicht nur die eigenen Mitarbeitenden sollten die Anlage ohne Studium der Betriebsanleitung bedienen, sondern auch die Gäste sollten damit problemlos umgehen können. Gleich an zweiter Stelle stand der Wunsch nach vielseitigen, individuellen Anwendungsmöglichkeiten. In einem Restaurant mit seinen ganz unterschiedlichen Räumen und Raumnutzungen – vom Büro, über die Küche bis zu den Gasträumen und vom Mittagstisch über das Bankett bis zur Geburtstagsfeier – gilt es, zahlreichen Anforderungen gerecht zu werden. Und bei all dem musste die Technik praktisch «un-

Im über 300-jährigen Adlisberg – Wandlung vom einfachen Bauernhaus zum modernen Restaurant.

sichtbar» installiert und harmonisch in das denkmalgeschützte Gebäude integriert werden. Leichte Bedienung, individuelle Steuerung und harmonische Integration – drei Forderungen, die R&M mit MultiroomPRO in Verbindung mit dem Verkabelungssystem R&Mfreenet gelungen umsetzen konnte. Eine einzige kurze Einführung reichte aus, damit das Personal die sechs getrennt regelbaren Musikzonen komfortabel steuern konnte: ob Rock ’n’ Roll in der Küche, Hintergrundmusik fürs Bankett, Nachrichten im Büro, volkstümliche Musik für die Seniorengruppe am Mittagstisch oder fetzige Pop-Songs zur Feier im kleinen Saal. «Begeistert», «so einfach zu bedienen wie ein MP3-Player» und «täglich in Gebrauch». So schwärmt die Belegschaft von der neuen Technik.

Das Personal ist begeistert von der einfachen Bedienung.

Die Technik: praktisch unsichtbar Mit der Installation von R&M MultiroomPRO ist es gelungen, modernste Unterhaltungstechnik und Denkmalschutz harmonisch zu verbinden – bei höchster Akzeptanz durch Personal und Gäste. Und da keine Wireless-Technologien eingesetzt wurden, entsteht auch keine Funkbelastung. Die Kombination aus Verteiler mit Schaltzentrale, sternförmiger Verkabelung und modernster Netzwerktechnik ermöglicht nicht nur anspruchsvolle Multiroom-Lösungen, sondern schenkt dem Anwender auch die Flexibilität, die Anlage jederzeit erweitern zu können. ■

Infos Reichle & De-Massari Schweiz AG 8620 Wetzikon Telefon 044 931 97 77 www.multiroompro.ch www.homewiring.ch

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Vertiefte Weiterbildung Komfortlüftung Hohe Fachkompetenz und fundiertes Wissen für Planer/Architekten, Installateure und Systemanbieter. Grundlagen für Fachpartnerschaft Minergie

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4 Tage, jeweils Freitag & Samstag Kurs-Staffel 2013 – 2 Freitag, 18. Okt. 2013 Samstag, 19. Okt. 2013 Freitag, 8. Nov. 2013 Samstag, 9. Nov. 2013

Kursziele

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Die Kursabsolventen erlangen vertiefte Kenntnisse von Komfortlüftungsanlagen im Wohnbereich und setzen diese in der Praxis um. • Sie realisieren effiziente, dem Stand der Technik entsprechende Anlagen und kennen die entscheidenden Anforderungen in den Bereichen Akustik, Hygiene, Lärm, Brandschutz und Inbetriebnahme.

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Mit Induktionskochplatten spart man Energie

Energiesparen könnte uns in wenigen Jahren deutlich stärker prägen als jetzt. So haben es Bundesrat und Parlament mit dem Atomausstieg beschlossen. Obs funktioniert oder nicht, sei hier nicht diskutiert. Im Haushalt lässt sich auf jeden Fall sparen, unter anderem mit Kochplatten auf Induktionsbasis. Wie funktionieren überhaupt Induktionssysteme und was sind ihre Vorteile? lektrisch Kochen gehört zu einer der ältesten Anwendungen der Elektrizität im Privathaushalt – nur elektrisches Licht ist noch älter. Lange haben die Gusskochplatten dominiert, sie sind noch heute in vielen Haushalten anzutreffen. In der Schweiz werden allerdings seit Jahren keine neuen Kochherde mit Gusskochplatten verkauft, in anderen Staaten hingegen schon. Bei uns dominieren momentan Glaskeramiksysteme mit Widerstandsheizungen. Grund: die grossflächige, wärme- und lichtdurchlässige, rund 4 mm dicke, stossfeste und temperaturbeständige Glaskeramikplatte, ist einfacher zu reinigen und Pfannen lassen sich darauf einfach verschieben. Vor ein paar Jahren stand ich selbst vor der Entscheidung beim Wechsel der Kochmulde: konventionelles Glaskeramik- oder Induktionssystem? Wegen der umfangreichen teuren Pfannenkollektion, die sich nicht für ein Induktionssystem verwenden lässt, blieb es bei der konventionellen Glaskeramik. Heute bereue ich den Entschluss. Die Vorteile des Induktionssystems sind nebst der Energieeinsparung einfach zu verlockend.

Autor/Infos Raymond Kleger www.energieeffizienz.ch www.bulletin-online.ch

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Bild 1: Maxima Pure Hob Kochfeld mit integrierter Touch-Bedienung.

Lebensmittel heiss machen In der Schweiz wird wohl in den meisten Haushalten mindestens eine Mahlzeit heiss gegessen. In diesem Beitrag beschränken wir uns aufs Kochen. Back- und Mikrowellenöfen sind nicht Thema. Wenn es ums elektrische Kochen geht, sind drei Arten der Wärmeübertragung bekannt: • Gusskochplatten arbeiten mit Wärmeleitung. In der Gusskochplatte sind Heizdrähte in Keramikmasse eingebettet, die den Gusskörper aufheizen. Die Hitze überträgt sich auf den Pfannenboden, letzterer dann aufs Kochgut. Bei der Aufheizung kleiner Mengen Kochguts resultiert ein besonders schlechter Wirkungsgrad (rund 30 %), weil nebst dem

Kochgut auch die Pfanne und die Gusskochplatte aufgeheizt werden müssen. Der Wirkungsgrad verschlechtert sich noch, wenn Pfanne oder Platte uneben sind. Vor allem bei älteren Pfannen, die einmal zu heiss geworden sind, wölbt sich der Boden. • Glaskeramiksysteme arbeiten über Strahlungswärme, wobei es hier noch Unterschiede in der Technik gibt. Der Wirkungsgrad ist schon besser als bei der Gusskochplatte, weil die Masse des Glaskeramikfeldes geringer ist als bei einer Gusskochplatte. Auch unebene Pfannenböden wirken sich weniger negativ aus. • Beim Induktionssystem kommt ein ganz anderes Verfahren zur Anwendung. Unmittelbar unter

Energie | Automation | Gebäudetechnik

der Glaskeramik ist eine Spule angeordnet, die Primärwicklung eines speziellen Transformators. Der Pfannenboden stellt die Sekundärwicklung dar. Diese ist zwar etwas speziell, weil sie nur aus einer Metallplatte (Pfannenboden) besteht. In diese Metallplatte induziert die flache Hochfrequenzspule direkt unter der Glaskeramik Wirbelströme und heizt sie damit auf. Obwohl die Elektronik samt Primärspule Verluste produzieren, ist der Wirkungsgrad insgesamt besser als bei herkömmlicher Heiztechnik.

Konventionelle Glaskeramik Diese kommt nach wie vor hauptsächlich in der Schweiz zur Anwendung. Bild 2 zeigt oben die Heizeinrichtung eines Glaskeramik-Heizsystems, bei dem das Kochfeld von klein auf gross umschaltbar ist. Der Metallstab quer übers Heizfeld arbeitet als Temperaturfühler. Unten im Bild ist dann der glühende Draht durch die Glaskeramik sichtbar. Die Leistungsdosierung wird durch Taktung des Heizdrahtes erzielt. Wenn also die Heizleistung 50 % betragen soll, wird die Heizung z. B. 10 s eingeschaltet und dann wieder 10 s ausgeschaltet. Die verschiedenen Firmen haben noch allerhand Zusatzfunktionen wie Schnellaufheizung über einen zu-

Bild 2: Oben Heizeinsatz, unten typisches Bild der Heizung eines Glaskeramikkochfeldes.

Bild 3: Glaskeramikkochfeld mit unterschiedlichen Plattengrössen und Plattenformen. (Bilder: Electrolux)

sätzlichen Halogenstrahler, Pfannengrössenerkennung und Restwärmeanzeige im Programm. Es sind auch ganz unterschiedliche Heizfeldanordnungen auf dem Markt. Bild 3 zeigt ein typisches Beispiel. Dabei werden auch spezielle längliche Heizfelder erzeugt, die sich z. B. für Fischpfannen eignen. Ein Glaskeramikfeld kann sehr heiss werden, problemlos 400 °C. Eigenartigerweise geht es trotzdem nicht in Brüche, wenn kaltes Wasser darauf geschüttet wird. Das ist bei normalem Glas überhaut nicht selbstverständlich, wie jedermann weiss. Schüttet man in ein Weinglas kochendes Wasser, zerspringt dieses mit grosser Wahrscheinlichkeit, weil zu starke Spannungen durch die unregelmässige Erhitzung entstehen. Beim Glaskeramikfeld kommt z. B. die Mischung MgO x Al2O3 x nSiO2-System (MAS-System) oder das ZnO x Al2O3 x nSiO2System (ZAS-System) zum Einsatz. Ein typischer Markenname ist Ceran. Dieses besitzt die Eigenschaft des vollständigen Fehlens wärmebedingter Ausdehnung. Nur wenn bei Erhitzung keine Ausdehnung entsteht, erträgt Glas einen Temperaturschock ohne Zerstörung.

Vor allem Salz und Zucker können auf der sehr heissen Glasoberfläche ganz unschöne Spuren hinterlassen, dies vor allem dann, wenn eine Pfanne noch darauf verschoben wird. Nebenbei, die einfachste Reinigung geschieht dadurch, dass Spülmittel über Nacht auf die verschmutzen Stellen ausgebreitet wird. Am Morgen lässt sich der Schmutz mit einem Lappen entfernen. Wenn es schneller gehen muss, helfen spezielle Schaber; es tuts aber auch eine Rasierklinge. Will Hausfrau oder Hausmann die Glaskeramik immer sauber halten, ohne Fettstriemen und anderes, ist erheblicher Reinigungsaufwand nötig. Ein Induktionsfeld kennt diese Probleme kaum.

Heizen mit Hochfrequenz Wussten Sie, dass es Induktionskochfelder seit 1984 gibt? Die ersten Systeme waren allerdings ziemlich abenteuerlich und die Elektronik belegte eine ganze Schublade. Es braucht wohl nicht speziell erwähnt zu werden, dass diese auch äusserst kostspielig waren. Seit Induktionssysteme mit vier unabhängigen Kochfeldern für unter 1500 Franken zu kaufen sind, müsste das

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Ankochen (Pfanne ist kalt) 100%

-19%

80%

-36%

60% 40% 20% Gussplatte Strahlung Induktion Bild 5: Energieverbrauch für das Garen von 500 g Kartoffeln.

eigentlich das favorisierte System von neuen Besitzern eines Einfamilienhauses oder einer Eigentumswohnung sein. Die Gründe dafür sind mannigfach. Schon im Titel wurde erwähnt, dass der Wirkungsgrad der Induktionskochplatte besser ist als bei Widerstandsheizsystemen. Vier Personen – Anette Michel, Jürg Nipkow, Toni Venzin, Eric Bush – wollten es ganz genau wissen. Sie haben verschiedene typische Situationen aus

dem Kochalltag genommen und umfangreiche Messungen angestellt. Es kamen ausschliesslich modernste Geräte und Pfannen zum Einsatz. Dabei war ihnen wichtig, dass alles ganz praktisch zuging, eben so, wie wenn man zu Hause kocht. Bild 4 zeigt aus diesem Bericht Energieeffizienz von Kochmethoden, der in der Zeitschrift Bulletin 8/2012 von Electrosuisse (siehe Infos) erschienen ist. Dieses Diagramm zeigt drastisch, wie unter-

schiedlich der Energiebedarf für das Kochen der gleichen Menge von 550 g Kartoffeln ausfallen kann. Eine Isolierpfanne auf einer Induktionsplatte verbraucht dabei zehnmal weniger Energie, als wenn die Kartoffeln im Backofen gegart werden. Dies müsste aufhorchen lassen. Im Bericht werden keine Angaben zu den Pfannengrössen oder gar dem Fabrikat gemacht. Diese haben aber mit Sicherheit auch einen Einfluss. Würde man die Menge noch reduzieren, würde der Vergleich vermutlich noch drastischer ausfallen. Neu entwickelte Pfannen verfügen über dünnere Böden als hochwertige Pfannen vor 30 Jahren. Die eigentliche Heizwirkung wird beim Induktionskochen in einem Bruchteil von Millimetern im Stahlboden entwickelt (Skin-Effekt, siehe weiter unten). Damit die Wärme aber gleichmässig über den ganzen Boden in der Pfanne verteilt wird, dient ein zirka 5 mm dicker Aluminium- oder Kupferkern zwischen äusserem Stahl- und innerem Pfannenboden. Noch drastischer fällt der zeitliche Vergleich beim Ankochen aus (Bild 5). Wer schon mit Gas gekocht hat, weiss, dass beim Abstellen des Gases eine fast augenblickliche Reaktion entsteht. Bei Induktionssystemen ist ein identisches Verhalten zu beobachten. Das schätzen vor allem Profiköche. Die Erklärung für dieses Verhalten beim Induktionskochen ist einfach. Wenn die Primärwicklung keine Energie mehr liefert, hört die Heizwirkung im Pfannenboden augenblicklich auf. Es fliesst dann nur noch die kleine Restwärme des Pfannenbodens ins Kochgut. Pfannen für Induktionssysteme sind heute identisch wie solche für Gasherde.

Weitere «InduktionsVorteile»

Bild 4: Energieverbrauch von Kochmethoden.

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(Bild: Bulletin Electrosuisse/VSE 8/2012)

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

• Beim Induktionssystem wird die Glaskeramik durch das magnetische Hochfrequenzfeld nicht aufgeheizt. Der heisse Pfannenboden heizt allerdings die Glaskeramik «rückwärts» auf. Rund um die Pfanne bleibt aber die Glaske-

Energie | Automation | Gebäudetechnik

ramik kalt, bei den konventionellen Glaskeramikfeldern erhitzt sich diese noch stark in unmittelbarer Nähe zur Heizzone. Beim Induktionssystem brennen sich Fettspritzer und anderes nicht in der Glaskeramik ein. Es ist auch kein Problem, die ganze Glaskeramik mit einem Papier zu bedecken, um diese beim Anbraten sauber zu halten. Es besteht da einzig das Problem der genauen Positionierung der Pfanne. Das Papier wird zwar beim Anbraten unterhalb der Pfanne ziemlich heiss, brennt aber nicht und kann nachher einfach entsorgt werden. • Die Leistung lässt sich beim Induktionskochfeld sehr fein und blitzschnell verändern. Professionelle Köche wissen dies zu schätzen. Ein sich abzeichnendes Überkochen wird durch Ausschalten sofort gestoppt. • Konventionelle Glaskeramikfelder heizen in der Regel munter weiter, wenn keine Pfanne auf dem entsprechenden Kochfeld steht. Nicht so beim Induktionsprinzip. Hier muss schon wegen des starken Hochfrequenzfeldes eine Sensorik dafür sorgen, dass nur dann «geheizt» wird, wenn eine Pfanne ziemlich exakt positioniert auf dem markierten Feld steht. In Hotelküchen und Restaurants sind Induktionskochfelder deshalb auch beliebt. Die Küche heizt sich weniger auf und die Lüftung kann auf tieferer Stufe laufen. Die Restwärme der Glaskeramik im Heizfeld ist viel geringer als beim Infrarotsystem, wo dieses so heiss wird, dass Papier sich entzündet. Nach kurzer Abkühlzeit ist die Glaskeramik deshalb unterhalb der Pfanne berührbar. Trotzdem verfügen auch Induktionskochfelder in der Regel über eine Restwärmeanzeige.

Nachteile beim Induktionskochen Es fragt sich natürlich, ob bei so vielen überragenden Vorteilen auch Nachteile zu beobachten sind? Es gibt sie, allerdings sind diese für die «Nutzer» kaum bemerkbar. • Wer auf ein Induktionsfeld um-

stellen will, muss passendes Kochgeschirr anschaffen. Die qualitativ besten Pfannen mit teuren Kupferböden für die «alte Heiztechnik» funktionieren überhaupt nicht. • Vielen «InduktionskochfeldInteressierten» stellt sich die Frage, wird mit dieser Hochfrequenz die Gesundheit negativ beeinflusst? Da darf man ruhig Entwarnung geben. Weil ja das Hochfrequenzfeld nur aktiv wird, wenn eine Pfanne direkt im markierten Bereich steht, treten nur kleine Feldstärken ausserhalb auf. Personen mit Herzschrittmachern, die mit dem Brustkorb ganz nahe an die Pfanne gehen, könnten allenfalls eine negative Beeinflussung des sehr diffizilen Herzschrittmachers feststellen. • Induktionsherde sind mit massiver Leistungselektronik ausgestattet. Sind mehrere Kochfelder aktiv, wird aus dem Starkstromnetz über 6 kW Leistung bezogen. Der Strom ist natürlich mit Oberwellen behaftet, doch selbstverständlich innerhalb der Normen. Davon merkt der Anwender nun allerdings gar nichts.

Aufbau von Induktionssystemen Ein Induktionskochfeld ist ähnlich ausgestattet wie konventionelle Kochfelder. Es gibt eine Ankochautomatik, eine Pfannenerkennung

Bild 6: Aufbau der Flachspule unterhalb des Keramikfeldes. (Bild: Electrolux)

und eine Pfannengrössenerkennung und darüber hinaus wird erkannt, wenn eine ungeeignete Pfanne auf der Kochzone steht. Viele Modelle haben einen Bratsensor. Er regelt die Temperatur und schützt vor Überhitzung durch automatisches Abschalten der Kochzone. Das Kochfeld ist in bis zu

Energieeffizienz beim Kochen Die Wahl der Kochmethode hat einen grossen Einfluss auf den Stromverbrauch, je nachdem kann der Unterschied bis zu zehnmal mehr betragen. Mit einfachen Verhaltensanpassungen und/oder effizientem Kochgeschirr lässt sich weit mehr Strom sparen als mit effizienten Herdtechnologien oder Spezialgeräten. Einige Tipps: • Deckel drauf spart rund 40 %. Voraussetzung ist, dass die Energiezufuhr (Leistungsstufe) entsprechend zurückgestellt und das Wasser knapp am Kochpunkt gehalten wird. • Ein Wasserkocher ist meist effizienter als «normales Kochen», jedoch nicht, wenn darin Wasser zum Kochen von grösseren Mengen Teigwaren vorgekocht wird. • Backofen sparsam einsetzen und stattdessen Kochfeld benutzen. • Isolierpfannen sparen bis zu 60 % Strom. Effizient ist auch der Dampfkochtopf. • Kaffeemaschinen abschalten, sofern keine automatische Abschaltfunktion vorhanden.

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sechs markierte Kochzonen gegliedert. Die Bedienung wird vielfach erleichtert durch sogenannte Touchcontrol-Felder. Diese haben allerdings den Nachteil, dass sie auf nasse Tücher oder ausgeschüttete Flüssigkeit reagieren. Die Elektronik des Touchcontrol-Feldes verfügt natürlich über einen Stand-by-Stromverbrauch. Bei neuen Systemen sollte dieser weniger als ein Watt betragen.

Jetzt wirds ganz technisch Das von der Spule unterhalb der Glaskeramik erzeugte magnetische Wechselfeld induziert im Pfannenboden Wirbelströme (Bild 6). Diese Ströme fliessen allerdings im Pfannenboden nicht gleichmässig über die gesamte Bodenstärke, sondern nur in einer dünnen Randschicht. Dies ist eine Folge der Selbstinduktion, die bei allen Wechselströmen in der Mitte des Leiters eine erhöhte Feldverdichtung bewirkt und nennt sich Skin-Effekt. Bei 50 Hz ist dieser Verdrängungseffekt winzig, praktisch vernachlässigbar. Bei 25 ... 50 kHz hingegen, wie sie Induktionskocherherde nutzen, schon sehr ausgeprägt. Weil die Wirbelströme nur in einer dünnen Randschicht des Pfannenbodens fliessen, erhöht sich dessen elektrischer Widerstand. Bei ferromagnetischen Materialien ist der Skin-Effekt sehr

Bild 7: Leistungselektronik für Induktionskochplatten. In Kühlblech sichtbar. Hinten Spulen für die Entstörung. (Quelle: www.herd.josefscholz.de)

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ausgeprägt. Er ist auch bei Aluminium und Kupfer vorhanden aber bei 25 kHz noch viel zu gering. Aus 50 Hz über eine Leistungselektronik 25 kHz zu erzeugen, ist eine Herausforderung. In den letzten Jahrzehnten wurde die Technik sehr optimiert und dank preisgünstiger Leistungshalbleiter auch erst möglich. Bild 7 zeigt einen Blick in die Leistungselektronik. Die 4 IBGT-Transistoren, isoliert auf dem Kühlblech montiert, zerhacken die 50 Hz Spannung in 25 kHz. Die Spulen im Hintergrund sorgen dafür, dass das Netz nicht mit unzulässig hohen Oberwellen belastet wird. Eine Pfanne mit Alu- oder Kupferboden bleibt auf einem Induktionsfeld kalt, weil die automatische Pfannenerkennung sie ignoriert. Für Induktionsherde sind spezielle äussere Schichten beim Pfannenboden notwendig, diese müssen ferromagnetisch sein. Ein weiterer Grund, weshalb das Kochgeschirr bis zur Eindringtiefe der Wirbelströme aus bestimmten Stahllegierungen bestehen muss, liegen in den Ummagnetisierungsverlusten (Hysteresis-Verluste), die durch das magnetische Wechselfeld bewirkt werden und zusätzlich Wärme erzeugen. Diese Ummagnetisierung tritt nur bei ferromagnetischen Stoffen auf. Die Ummagnetisierungsverluste generieren etwa ein Drittel der Wärmeerzeugung im Pfannenboden. Die Frequenz von 25 kHz hat den Vorteil, dass sie ausserhalb des menschlichen Hörbereichs liegt. Hunde oder Katzen nehmen diese Geräusche negativ wahr. Grund für die Geräusche: Bei eisenhaltigen Materialien tritt der sogenannte magnetorestriktive Effekt auf. Magnetisiertes Material dehnt sich aus und zieht sich wieder zusammen im Rhythmus des Wechselfeldes. Dies verursacht unweigerlich Geräusche. Es treten je nach Hersteller aber auch Knackund andere Geräusche im hörbaren Bereich des Menschen auf. Bei Tests durch Institute werden diese hörbaren Geräusche bei der Beurteilung negativ gewertet und nicht alle Hersteller brillieren hier.

Vor Kauf: Internet-Check In den letzten Jahren hat unter anderem die Stiftung Warentest in Deutschland verschiedene Systeme unter die Lupe genommen. Vor dem Kauf lohnt es sich in jedem Fall, das «Internet» zu konsultieren. Denn als Nichtspezialist hat man keine Chance bei dieser sehr anspruchsvollen Technik, Hochglanzprospekte auf ihre Wahrheit zu prüfen. Es ist auf jeden Fall so, dass die teuersten Systeme nicht die besten sein müssen.

Neubeschaffung von Pfannen Wer von Strahlungswärme-Systemen auf Induktionssysteme wechselt, muss in vielen Fällen neue Pfannen anschaffen. Das kann ins Geld gehen. Wenn dieser Schritt gewagt wird, lohnt sich eine sorgfältige Wahl des Pfannensystems. Die idealen Pfannen heizen das Gargut schnell und gleichmässig auf und halten es lange warm. Edelstahlpfannen schneiden grundsätzlich besser ab als Modelle aus Aluminium. Es lohnt sich, Typen zu kaufen, die sich im Geschirrspüler reinigen lassen. Es gibt auch Pfannen mit kratzfester Beschichtung. Und es ist natürlich sinnvoll, eine Pfannenkollektion zu wählen, die besonders energiesparend ist.

Fazit Dem Induktionskochfeld gehört die Zukunft, weil dem Energiesparen unweigerlich höchste Priorität zukommt, wenn elektrische Energie knapp wird. Kochen mit Induktionstechnik zeichnet sich durch viele Anwendervorteile aus wie: Ankochen geschieht schneller und energiesparender als bei konventioneller Heiztechnik. Eine blitzschnelle Reaktion wie bei Gasherden, feinste Leistungsdosierung und sofortige automatische Abschaltung ohne Pfanne im markierten Feld, sind weitere Highlights beim Induktionskochen. Weiter fällt positiv auf, dass das Kochfeld selbst nur wenig heiss wird und ausserhalb des markierten Kochfeldes tritt überhaupt keine Erhitzung auf. Bei Neubeschaffungen müsste deshalb die Induktionstechnik als Favorit gelten. ■

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Gefragte grüne Haushaltgeräte von Electrolux

Über ein Drittel des Stromverbrauchs im durchschnittlichen Privathaushalt geht aufs Konto Kühlen, Kochen, Spülen, Waschen und Trocknen. Energieeffizienz ist daher Gebot der Stunde. Die effizientesten Geräte sind heute markant besser punkto Strom- und Wasserverbrauch. Beim Kühlen und Gefrieren ist das Einsparpotenzial besondern gross. Die Anschaffung nachhaltiger Haushaltgeräte lohnt sich mittelfristig auch finanziell. Electrolux befasst sich schon seit vielen Jahren mit dem Thema. ie Schweizer Haushalte verbrauchen 30% der gesamten Energie hierzulande. Dabei sind die durch Haushaltgeräte, Beleuchtung und die Haustechnik verursachten

Stromkosten in einem modernen, gut gedämmten Wohngebäude, meist deutlich höher als die Kosten für Heizung und Warmwasser. Eine nachhaltige Ausrichtung in der Anschaffung neuer Geräte schont nicht nur die Umwelt, sondern auch das Portemonnaie der Hauseigentümer- bzw. der Mieterschaft. In der Schweiz sind wir zwar noch in einer komfortablen Situation, die Strompreise sind vergleichsweise noch tief, werden aber in naher Zukunft deutlich ansteigen, wenn auch hierzulande Alternativenergien einen massgeblichen Anteil zur Stromerzeugung beitragen. Elektrogerätehersteller wie Electrolux haben in den letzten Jahren intensive Anstrengungen unternommen, um ihre Produkte umweltfreundlicher zu gestalten. Im Vergleich zu 1980 verbrauchen die effizientesten Kühlschränke heute gerade noch ein Viertel des Stroms von damals. Noch grösser ist die Einsparung bei den Wäschetrocknern. Solche mit Wärmepumpen-Technologie brachte Electrolux bereits vor zehn Jahren auf den Markt.

Energieetikette als Orientierungshilfe

Wäschetrockner mit Wärmpumpentechnik verbraucht ein Drittel des Stroms eines gewöhnlichen mit Widerstandsheizung.

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Doch wie findet man sich im Dschungel der Anbieter und Produkte zurecht? Orientierungshilfe bietet die Energieetikette, die für Produkte zum Kühlen, Kochen, Spülen, Waschen und Trocknen seit 2002 auch hier-

zulande obligatorisch ist. Die Skala reicht von A (grün) für die besten Geräte bis zu G (rot) für die schlechtesten. Bei bestimmten Geräten wie den Kühl- und Gefriergeräten, den Waschmaschinen sowie den Geschirrspülern ist inzwischen A+++ der beste Wert. Die Energieetiketten geben Auskunft über den Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Jahr auf Grundlage der Normprüfung. Der tatsächliche Energieverbrauch hängt von der effektiven Nutzung des Gerätes ab. Hilfreich sind auch die Websites db.eae-geraete.ch und topten.ch und dort die Broschüre «Professionelle Beschaffung: Haushaltgeräte» mit Empfehlungen für Liegenschaftsverwaltungen, Wohnbaugenossenschaften und Eigentümerschaften.

Grösstes Sparpotenzial beim Kühlen Kältegeräte älterer Bauart sind im Haushalt mit rund 20% des Strombedarfs die grössten Energieverbraucher. Kühl- und Gefrierschränke laufen ständig und werden nicht wie andere Haushaltgeräte nur bei Bedarf eingeschaltet. Umso effektiver ist es, hier die effizientesten Geräte anzuschaffen. Die sparsamsten Geräte mit A+++ verbrauchen 40% weniger Strom im Vergleich zu Produkten der Klasse A. Sind Kühlgeräte mehr als zehn Jahre alt, fressen sie in der Regel mehr als doppelt so viel Strom wie ein Gerät der Klasse

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Unternemen Electrolux Die Electrolux Gruppe ist einer der führenden Hersteller von Hausgeräten für den privaten und gewerblichen Einsatz. Jedes Jahr kaufen Kunden in über 150 Ländern mehr als 40 Millionen Produkte. Der Schwerpunkt des Unternehmens liegt auf innovativen, durchdachten Geräten, die auf Basis umfassender Konsumentenbefragungen entwickelt werden und so den realen Bedürfnissen der Verbraucher und Profis entsprechen. Zum Portfolio gehören Kühlschränke, Geschirrspüler, Waschmaschinen, Herde, Klimageräte, Kleingeräte und Staubsauger von bekannten Marken wie Electrolux, AEG, Eureka und Frigidaire. Im Geschäftsjahr 2012 setzte die Electrolux Gruppe mit 61 000 Mitarbeitenden rund 12,6 Mrd. Euro um.

A+++. Eines aus dem Jahr 1998 verbraucht zum Beispiel mehr als das Dreifache im Vergleich zu einem der Bestklasse. Unter db.eae-geraete.ch finden Interessierte einen Effizienzrechner, um die Situation im eigenen Haushalt zu eruieren.

Electrolux als NachhaltigkeitsPionier Bei der Firma Electrolux geniesst Nachhaltigkeit seit vielen Jahren einen besonders hohen Stellenwert. Das Label «Green Spirit» steht für Geräte mit besonders guter Umweltbilanz. Bereits 1984 brachte Electrolux mit «Swissline» Kochgeräte auf den Markt, die 30% weniger Strom verbrauchten. Später folgten die energiesparenden Geschirrspüler von «Swissline». 1988 startete Electrolux als erstes Unternehmen der Branche ein Pilotprojekt zur Entsorgung von Kühl- und Tiefkühlgefriergeräten. In allen Produktgruppen wird kontinuierlich an nachhaltigen und energieeffizienten Lösungen gearbeitet. Das beginnt schon bei der Herstellung der Geräte. 1996 wurde das Unternehmen in der Schweiz als erstes in der Branche gemäss der internationalen Umweltmanagementnorm ISO 14001 zertifiziert.

Das Label «Green Spirit» Heissluftgeräte von Electrolux widerlegen das Vorurteil, dass wärmeerzeugende Haushaltgeräte Energiefresser sind. Sie verfügen über das Label «Green Spirit» und Energieeffizienzklasse A, unter anderem dank Öko-Luftführung. Im Kombibackofen Profi Steam kann

mit der Dampffunktion ein ganzes Menü in einem Arbeitsgang zubereitet werden. Auch die Glaskeramik-Kochfelder mit Induktion sind «Green Spirit» im besten Sinne: Sie benötigen bis zu 30% weniger Energie im Vergleich zu traditionellen Glaskeramik-Kochfeldern. Heute führt Electrolux nur noch die Klassen A+, A++ und A+++. Vor Kurzem hat Electrolux im Bereich Kühlen zwei exklusive Sondermodelle lanciert. Die Modelle A+++ demonstrieren die Zukunft des Kühlens und sparen nochmals 20% des Stroms im Vergleich zu herkömmlichen Modellen der Klasse A++ ein. Ebenso bei den Geschirrspülern, den Waschmaschinen und Wäschetrocknern gehören die effizientesten Geräte von Electrolux dank ständiger Innovationen zu den branchenweit besten.

Effizienteste Kühlschränke von Electrolux der Klasse A+++ verbrauchen 20% weniger Energie als solche mit A++.

Persönliche Orientierung Electrolux unterhält in der Schweiz mehrere Showrooms. Die Kunden Center von Electrolux präsentieren sich grosszügig und lichtdurchflutet. Interessierte können sich umfassend und kostenlos beraten lassen und fachkundige Informationen über Backöfen und Steamer, Kochfelder, Waschmaschinen und Wäschetrockner sowie Kühl- und Gefriergeräte einholen. ■

Infos Electrolux AG 8048 Zürich Tel. 044 405 81 11 www.electrolux.ch

Induktionskochfelder von Electrolux verbrauchen 30% weniger Energie als solche mit Glaskeramik.

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ABB Technikerschule in Baden baut Bildungsangebot aus

Konrad Wirthensohn, Geschäftsführer der ABB Technikerschule, spricht über den neuen Bildungsgang Gebäudeautomatik HF und den Ausbau des Bildungsangebots. Nebst der Gebäudeautomatik werden sechs weitere Bildungsgänge angeboten: Betriebstechnik, Logistik, Energietechnik, Konstruktionstechnik, Informatik und Systemtechnik. Herr Wirthensohn, bitte skizzieren Sie kurz die Geschichte der ABB Technikerschule. Die ABB Technikerschule wurde 1971 als Ausbildungsinstitution der BBC/ ABB gegründet, stand aber seit Beginn auch anderen Unternehmen offen. 1992 wurde unsere Bildungsinstitution als Verein selbstständig. Die Nähe zur ABB besteht, bedingt durch die Entstehungsgeschichte, aber wir arbeiten mit vielen anderen Unternehmen wie zum Beispiel Alstom, Etavis oder Siemens zusammen. Die ABB Technikerschule ist eine Höhere Fachschule HF und bietet nebst den sieben Bildungsgängen ein Nachdiplomstudium und diverse Weiterbildungskurse an. Auf Stufe HF sind zurzeit rund 550 Studierende eingeschrieben. Die an der ABB Technikerschule angebotenen eidgenössisch anerkannten Bildungsgänge im Überblick.

Wie ist der neue Bildungsgang Gebäudeautomatik HF entstanden? Es ist unsere Strategie, qualitativ und quantitativ zu wachsen. Auf der Basis von Marktabklärungen

Ausbildungskonzept Diplomarbeit & Diplomprüfung Projektarbeit Betriebstechnik

Logistik

Energietechnik

Konstruktionstechnik

Informatik

Semester

6 Systemtechnik

Gebäudeautomatik

5 4

Vordiplomprüfung

bt & lg

et & kt

If & st & ga

allgemeine & fachspezifische

Grundlagen

2 1

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entwickeln wir laufend neue Bildungsangebote. Dass die gesamte Gebäudetechnikbranche ein wichtiges und wachstumsorientiertes Geschäftsfeld ist, war schnell erkannt und genau in diesem Umfeld wollten wir einen Beitrag für die Ausbildung von Fach- und Führungskräften leisten. Seit Längerem bieten wir den Bildungsgang Systemtechnik an, der thematisch eng mit dem neuen Bildungsgang zusammenhängt. Somit konnten wir das neue Bildungsangebot rasch entwickeln, da ein Teil der Lehr- und Lerninhalte bereits bestand. Die Vertiefungsrichtung Gebäudeautomatik haben wir im Juni 2012 lanciert und im Oktober 2012 konnten wie mit dem neuen Bildungsgang starten. Wie viele Studierende hatten Sie im ersten Jahrgang und wie viele werden Anfang Oktober 2013 mit der Ausbildung beginnen? Im ersten Jahrgang hatten wir 16 Studierende. Für den Start im Oktober 2013 haben wir bisher zehn Anmeldungen. Anmeldeschluss ist Ende September – wir rechnen deshalb mit 15 bis 20 Studierenden, welche die dreijährige Ausbildung beginnen werden. Selbstverständlich hätten wir lieber eine Klasse von 20 bis 25 Studierenden, weil im Lauf der Ausbildung möglicherweise Studenten aussteigen, sei dies aus familiären Gründen, aufgrund einer beruflichen Herausforderung oder wegen nicht bestandender Prüfungen.

Interessieren sich auch Frauen für die Ausbildung? Ja, erfreulicherweise hatten wir bereits im ersten Jahr eine Studentin. Auch für den im Oktober 2013 beginnenden Bildungsgang haben sich zwei Frauen eingeschrieben. Typischerweise sind das Automatikerinnen oder Elektroplanerinnen. In diesen Bereichen haben wir Potenzial, um noch mehr Frauen für unsere Ausbildung zu gewinnen. Natürlich ist der Anteil vor allem vom Frauenanteil in den entsprechenden Lehrberufen abhängig. Zulassungsbedingung zur Ausbildung ist eine Berufslehre: Aus welchen Bereichen stammen Ihre Studierenden? Unsere Studierenden stammen aus zwei Bereichen: Einerseits haben wir Studierende aus den Berufsgruppen Heizung, Lüftung, Klima und Sanitär; beispielsweise Gebäudetechnikplaner, Heizungsmonteure und Sanitärinstallateure, allenfalls auch Automatiker. Die zweite Gruppe setzt sich aus Elektroinstallateuren, Elektroplanern und Automatikern zusammen. Es gibt natürlich auch andere Berufsgattungen, zum Beispiel Polymechaniker, die Interesse an Systemtechnik und Gebäudeautomation haben. Informatiker dagegen sind bisher selten. Wäre es Ihr Wunsch, dass sich mehr Informatiker für den Bildungsgang

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Gebäudeautomatik HF einschreiben? Ein komplexes modernes Gebäude enthält zahlreiche Informatikkomponenten und dieser Trend wird sich weiterentwickeln. Aber es ist noch ein Weg zu gehen; ich würde sagen, künftig benötigen wir eine andere Komplexitätsbeherrschung – deshalb kann das schon Richtung Gebäudeinformatik führen. Unklar ist, ob das Bildungsangebot eine Fach- oder Vertiefungsrichtung oder ein Nachdiplomstudium sein wird. Im Bildungsgang Gebäudeautomatik lässt sich dieser Fachbereich nicht integrieren, da wir aufgrund des Lernstunden-Budgets nicht alles abdecken können. Gibt es Rückmeldungen von Studierenden des Bildungsgangs? In den ersten drei Semestern vermitteln wir die allgemeinen und fachspezifischen Grundlagen, erst vom vierten Semester an gehen wir in die Vertiefungen. Deshalb hatten wir bislang nicht sehr viele spezifische Rückmeldungen. Eine klare Rückmeldung von Studierenden und vor allem von Arbeitgebern ist, dass die Komplexität im Gebäudetechnikumfeld schnell zunimmt und ein Bedürfnis besteht, sich diese Kompetenzen anzueignen, um die vielen Gewerke zusammenzubringen und zu beherrschen. Wir befinden uns in einem neuen Gebiet, das sich schnell entwickelt. Wo wird der Bildungsgang in der Schweiz sonst noch angeboten? Im Moment kann man sagen, dass – nebst unserem Angebot – Gebäudetechnik an weiteren Höheren Fachschulen in Bern angeboten wird. Mit der Fokussierung auf Raum- und Gebäudeautomation sowie Gebäudeleittechnik sind wir im Moment der einzige Anbieter. Eine komfortable Situation, oder? Das sehe ich nicht so: der Markt zeigt, dass gesamtschweizerisch und auch europäisch ein grosses Bedürfnis an solchen Fach- und Führungskräften besteht. Darum begrüssen wir es, wenn andere Schulen (Höhere Fachschulen und

Fachhochschulen) das Thema aufgreifen und Angebote entwickeln. Wie viele Studierende der Gebäudeautomatik würde es brauchen? Das kann ich nicht abschätzen, aber es benötigt sicher Hunderte. Wenn Sie heute mit Fachleuten sprechen, die komplexe, moderne und energieeffiziente Gebäude konzipieren, projektieren, realisieren und betreiben, dann fehlt es an Kompetenz und Fachressourcen. In dem Sinn brauchts Hunderte neuer Fach- und Führungskräfte. Vor allem auch, weil künftige Gebäude noch komplexer werden; bezüglich Steuerung und Regelung, Automation und Komfort, beispielsweise in Hotels. Ein weiteres Stichwort ist die Multimediaintegration. Und vor allem gehts auch um Energieeffizienz – all diese Gebäudesysteme müssen optimiert eingesetzt werden, sodass keine Energie verschwendet wird. In diese Richtung zielt auch die Energiestrategie 2050 des Bundes. Und wir sprechen hier nicht nur von Optimierung der Gebäudehüllen, sondern von der Energienutzung bzw. deren Steuerung im Gebäudesystem. Man kann also sagen, dass ein Dipl. Techniker HF Gebäudeautomatik gute Berufsaussichten hat? Wir haben die Situation, dass der Markt und die damit verbundenen Technologien noch zu wenig beherrscht werden. Wenn ich mich als Studierender in die Richtung Gebäudeautomatik entwickle, habe ich sehr gute Chancen, einen hervorragenden Job zu erhalten. Als Dipl. Techniker HF Gebäudeautomatik werde ich eventuell auch im Ausland arbeiten. Ist der Titel international anerkannt? Das ist ein wichtiges Thema: Im Moment handelt es sich um einen schweizerischen Abschluss mit einem deutschsprachigen Titel – ohne korrekte englische bzw. internationale Übersetzung. Genau diese Diskussion läuft: Also einerseits, wie lautet der richtige Titel bzw. die Übersetzung, aber andererseits beschäftigt auch die Frage, auf wel-

chem Niveau der Abschluss international angesiedelt wird. Bis Ende 2013 sollte das SBFI (Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation) einen Vorschlag erarbeiten.

Konrad Wirthensohn, seit April 2012 Geschäftsführer der ABB Technikerschule in Baden, plant einen Ausbau des Bildungsangebotes.

Der Erweiterungsbau soll bis März 2014 fertiggestellt sein. Welche Perspektiven bieten sich damit? Wir werden Raum für neue Bildungsgänge haben. Unser Ziel ist es, von 550 auf 750 Studierende zu kommen. Raum hätten wir dank des Erweiterungsbaus sogar für 900 Studierende – aber Qualität geht vor Quantität. Wir haben zwei bis drei neue Bildungsgänge auf Stufe HF, die wir anbieten möchten: Das Angebot Gebäudeautomation werden wir sicher weiter entwickeln. Die Gebäudeinformatik habe ich in diesem Zusammenhang bereits erwähnt. Ein zweites Stichwort ist Energie und Umwelt: Man kann sich dabei fragen, ob «erneuerbare Systeme» jetzt in die Energie-, in die System- oder in die Gebäudetechnik gehören, aber in diesem Bereich schaffen wir sicher neue Angebote. Ergänzend kann ich zu den neuen Räumlichkeiten sagen, dass wir damit auch über neue Bildungsmöglichkeiten und Bildungsformen verfügen: Wir erhalten grössere Labors, in denen noch praxisorientierter ausgebildet werden kann. Zudem werden wir auf dem Dach eine Wetterstation, eine Photovoltaik- und vielInterview/Infos leicht eine Windkraftanlage sowie SimulatiInterview/Foto: Christian Bärtschi onssysteme für die Ausbildung anbieten. Infos zu den Bildungsgängen: Auch damit steigt die ABB Technikerschule Attraktivität unserer 5400 Baden / www.abbts.ch Bildungsangebote. ■

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Vielseitiges kallysto-Sortiment Liebhabern von Echtmaterialien bietet kallysto.art eine Auswahl von edlen Schalter- und Steckdosen-Abdeckplatten in nicht weniger als elf Variationen: Schiefer, Edelstahl sowie verschiedene Holz-, Glas- und Aluminium-Optionen passen besonders gut in gehobene Interieurs. Je nach Wahl setzen sie stimmige Akzente, unterstreichen das Design oder verleihen dem Raum eine echte Wohlfühlatmosphäre. Für Abwechslung in der Formsprache sorgen kallysto.line, kallysto.trend und kallysto.pro. Der kallysto.line-Rahmen besticht mit klaren Linien und einem dreidimensionalen Look. Die ansprechende Silhouette mit Rundungen von kallysto. trend eignet sich perfekt für

zeitgemässe Architekturen. Für besonders hohe Ansprüche bietet sich kallysto.pro an: Eine ausgereifte Technik und zeitlose Eleganz sind seine Markenzeichen. Die Abdeckungen dieser drei Ausführungen zeichnen sich durch ihre antibakterielle Wirkung aus, was vor allem für Anwendungen in Krankenhäusern und Pflegeheimen interessant ist. Bei der Farbauswahl sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt. Die Rahmen für kallysto.trend und kallysto.pro sind neben den sechs Varianten Ultraweiss, Lichtgrau, Anthrazit, Schwarz, Braun und Beige in sechs Farbtönen mit PremiumLackierung und metallic Look erhältlich. In der gesamten kallysto-Linie sind von Schaltern über Netz-

steckdosen bis zur Kommunikationspalette alle Funktionen erhältlich. Mit dem Multifunktionstaster steht zudem eine Lösung in sämtlichen kallystoAusführungen für KNX BusAnwendungen zur Verfügung. Diese Anwendungen kommen in der intelligenten Gebäudesteuerung zum Einsatz. Nicht zuletzt bedeutet Durchgängigkeit auch Kompatibilität mit anderen Elektroinstallationslösun-

gen: Spezifische Hager Brüstungskanalsysteme und Raumsäulen können mit kallysto Einbausteckdosen ausgerüstet werden und tragen so zur flexiblen Verteilung von Stromund Datenanschlüssen bei. ■

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Vielseitiges Einsatzgebiet – praktische Einmannmontage

Die tehalit.LF Installationskanäle kommen besonders in Kellerräumen, Gewerbebauten, Werkhallen und Garagen zum Einsatz. Je nach Anwendungszweck kann die Optik auch in solchen Räumen eine wichtige Rolle spielen.

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Hager bietet dem Elektroinstallateur deshalb eine breite Palette für eine stimmige Leitungsverlegung: Neben den Farben Reinweiss, Lichtgrau und Cremeweiss ist der tehalit.LF-Kanal in Schwarz (RAL 9011) erhältlich.

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Diese Ausführung kann in den Abmessungen 15 x 15 mm, 30 x 45 mm, 40 x 60 mm und 60 x 110 mm bestellt werden. Selbstverständlich ist auch für das passende Zubehör gesorgt: Formteile wie Endstück, Innen-/Ausseneck und Flachwinkel sind ebenfalls in Schwarz verfügbar. Mit Ausnahme des 15 x 15-Modells sind auch die schwarzen tehalit. LF Installationskanäle mit der praktischen speedway-Verbindungstechnik ausgestattet. Diese besteht aus vormontierten, einrastenden Kupplungen, welche die Ausrichtung und die Befestigung der einzelnen Kanal-Elemente wesentlich erleichtern. Mit ihrer Präzision stabilisieren die Kupplungen sogar die gesamte Leitungsführung. Somit eignet

sich dieser Kanaltyp sehr gut für die Einmannmontage. Ein zusätzlicher Montagevorteil des tehalit.LF speedway-Systems ist die Klammertechnik für den Leitungsrückhalt: Die robusten Kabelrückhalteklammern sind bei den Grössen 40 x 60 und 60 x 110 vormontiert und werden zunächst an jene Stelle des Installationskanals verschoben, wo sie am besten positioniert sind. Danach muss sie der Installateur nur noch aufrichten und nach dem Einlegen der Leitungen einrasten. ■ Hager AG 8153 Rümlang www.hager.ch www.tebis.ch

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Slim line Monitore rundherum IP65 Mit den Industriemonitoren der IP-line stellt Spectra eine neue Monitorserie für industrielle Anwendungen vor, die rundherum einen Schutz gegen Staub und Flüssigkeiten nach dem Schutzgrad IP65 anbieten. Die Monitore eignen sich für alle Applikationen, bei denen entweder eine sehr schlechte Umgebungsbedingung vorherrscht oder eine regelmässige Reinigung der Gerätschaften mit Wasser oder anderen Reinigungsflüssigkeiten erforderlich ist. Typische Anwendungsgebiete für die Monitore der IP-line sind in der Lebensmittelindustrie oder in anderen Produktionsstätten mit hohem Verschmutzungs- oder Luftfeuchtepotenzial zu finden. Die Monitore verfügen über ein pulver-

fik und Touchscreen werden wasserdicht nach aussen geführt. Einstellungen wie Helligkeit oder Lautstärke sind mithilfe der frontseitigen OSD-Bedieneinheit möglich. Diese kann per programmierbarem Sperrcode vor unberechtigtem Zugriff geschützt werden. Die Monitore sind für die Verwendung von Montageprodukten nach dem VESA-Standard vorbereitet. Sie können daher sehr einfach mit Standfüssen und Wandhalterungen ausgestattet oder an handelsüblichen Tragarmen montiert werden. ■ beschichtetes Aluminiumgehäuse und sind in den Displaygrössen 12", 15", 17", 19" und 24" lieferbar. Die Auflösung beträgt je nach Displaygrösse 1024 x 768, 1280 x 1024 oder 1920 x 1080

Punkte. Alle Monitore sind mit einem resistiven Touchscreen, 1x VGA, 1x DVI Grafikschnittstelle und 2x 1 W Audio mit wasserdichten Lautsprechern ausgestattet. Die Anschlüsse für Gra-

Spectra (Schweiz) AG 8132 Egg ZH Tel. 043 277 10 50 info@spectra.ch www.spectra.ch

AlphaRex3: Die neue Generation digitaler Zeitschaltuhren Die Vielzahl an Programmiermöglichkeiten wird nicht nur den Anforderungen des Nutzers gerecht, sondern übertrifft sie

bei Weitem. Ergonomisch und übersichtlich angeordnete Bedienelemente ermöglichen eine komfortable Nutzung. Ein hoch-

wertiges grafisches Display sorgt für die optimale Darstellung. Und mit der bewährten menügeführten Steuerung verliert man nie den Überblick. Hochwertige mikroprozessorgesteuerte Elektronik in Verbindung mit Präzisionsbauteilen sorgen für eine Genauigkeit und Stabilität, die ihresgleichen sucht. Modernste GPS-Technologie, welche Uhrzeit, Datum sowie Längen- und Breitengrade synchronisiert sowie eine Nulldurchgangsschaltung runden das Produktspektrum ab. Kürzester Programmierschritt ist eine Sekunde, die Gangreserve beträgt fünf Jahre und die Baugrösse zwei Module. Die optionale AlphaSoft-Software ermöglicht es dem Nutzer, bequem vom Computer aus Programme zu erstellen und diese vor der Installation zu simulieren. Anschliessend können diese mittels USB-Adapter auf den Datenschlüssel übertragen und von dort sicher und

einfach auf das gewünschte Gerät geladen werden. Die abnehmbare Frontplatte erleichtert den Batteriewechsel. Eine 80-prozentige Recyclefähigkeit aller eingesetzten Materialien, Bleifreiheit und eine 100-prozentige RoHs-Konformität stehen für Nachhaltigkeit und Verantwortung. Erhältlich sind die neuen digitalen Zeitschaltuhren als Wochenzeitschaltuhr AlphaRex3, als Jahresund Wochenzeitschaltuhr Apha Rex3 DY und als astronomische Zeitschaltuhr (mit GPS-Option) ■ AlphaRex3 Astro. EHS Elektrotechnik AG 8604 Volketswil Tel. 044 908 40 50 info@ehs.ch www.ehs.ch

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CENTERO – Sonnenschutz übers Smartphone steuern Automatisierte Rollläden und Sonnenschutzelemente erleichtern den Alltag. Dies hat sich längst in den Köpfen von Hausund Wohnungsbesitzern verankert. Energieeinsparung, ein besseres Wohnklima, Sicht- und Blendschutz nach Bedarf sowie mehr Sicherheit durch automatisches Öffnen und Schliessen der Behänge sind nur einige Vorteile. Elero hat nun die intelligente Steuerung Centero auf den Markt gebracht, mit der sich Rollladen-, Sonnenschutzsysteme und vieles mehr bequem per Tablet-PC oder Smartphone bedienen lassen. Centero kommuniziert über einen Transmitter-Stick und das bi-

direktionale Funksystem «ProLine 2» mit den Antrieben der Sonnenschutzelemente. Zudem ist der Centero Server über ein Netzwerkkabel mit dem Router verbunden, der per WLAN oder Internetleitung die Befehle des Smartphones erhält. Zur Installation ist keine zusätzliche Software oder Inter-

netverbindung notwendig. Die App gibt es zurzeit für AppleProdukte und im Laufe des Jahres auch für Android. Nach dem Öffnen der Anwendung erscheinen alle eingelernten Geräte automatisch. Die einzelnen Elemente lassen sich im Menü den App-Räumen zuordnen: Markise auf der Terrasse, Rollladen im

Wohnzimmer, Raffstore im Bad. Auf einen Blick ist der Status der jeweiligen Systeme sichtbar. Durch ein einfaches Antippen fährt der Behang nach unten. Genauso einfach schaltet man von Hand- auf Automatiksteuerung um. Möglich ist die Programmierung individueller Zeiten für jedes einzelne Gerät. Zudem können mehrere Antriebe zu gemeinsamen Szenarien zusammengefasst werden. Beim gemütlichen Fernsehabend nur noch auf das Icon drücken. ■ Meimo AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 30 40 www.meimo.ch

Acht Starter-Kits für den Gebäudefunk Nachdem sich die beiden bisherigen Starter-Kits für die Funktionen «Schalten» und «Dimmen» erfolgreich im Markt etabliert haben, wuchs laufend die Nachfrage nach Lösungen für weitere Funktionen. Nicht nur die Bereiche Beschattung und Lichtsteuerung sind nun mit passenden Starter-Kits berücksichtigt, sondern auch für die Nachrüstung von z. B. Stehleuchten wurden Starter-Kits mit speziellen Schnur-Schaltaktoren oder Schnur-Dimmaktoren erstellt. Diese lassen sich leicht an einem Anschlusskabel

zwischenschalten um danach den Verbraucher komfortabel mit beiliegendem Minihandsender aus Distanz zu bedienen. Die Kombination Funk-Fenster-/ Türkontakt mit einem Schaltaktor bietet vielfältige Möglichkeiten. Beim Öffnen von Fenstern lassen sich beispielsweise die Lüftung oder Klimaanlage ausschalten. ■ Demelectric AG 8954 Geroldswil Tel. 043 455 44 00 info@demelectric.ch www.demelectric.ch

DEHNguard PCB – allzeit bereit für den richtigen Überspannungsschutz Das neue Programm von Leiterplattensockeln für die DEHNguard®-Produktfamilie eröffnet weitreichende neue Lösungen zum Schutz von Leistungselektronik vor Überspannungen. Durch die direkte Platzierung der Sockel auf der Leiterplatte entfällt das bei Hut-SchienenGeräten (DIN-RAIL) dieser Klasse notwendige manuelle Verdrahten. Der Überspannungsschutz kann jederzeit durch einfaches Stecken der entsprechenden

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Schutzmodule realisiert werden. Es lassen sich dann Stossstrombelastungen bis zu 40 kA (8/20 μs) beherrschen. Eine höhere Funktionalität bei reduzierten Kosten ist die häufig gestellte Anforderung an Entwickler von Leistungselektronik. Die Leiterplattensockel DEHNguard PCB (FM) bilden hier die ideale Lösung. Dabei wird der Anschluss für das Schutzgerät gleich in die Geräteleiterplatten integriert. Die

nach dem Stecken direkt auf der Leiterplatte untergebrachte Schutzbeschaltung ist leistungsfähig und entspricht den Normen für Überspannungsschutzgeräte. Bei einer Leiterplattenbestückung mit Varistoren ist dies nicht möglich. ■ elvatec ag 8852 Altendorf Telefon 055 4510646 info@elvatec.ch www.dehn.ch

Energie | Automation | Gebäudetechnik

Allrounder für Einsatzbereiche bis 630A Mit dem Anreihstandschrank weber.mes C verfügt der Anwender über den geeigneten Allrounder für Einsatzbereiche bis 630A. Pro Bautiefe – 275 mm und 350 mm – sind 10 verschiedene Ausführungen in der Breite von 600 mm bis 1600 mm lieferbar. Auch der Schrankaufbau gestaltet sich flexibel – mit oder ohne Tür. Als handwerkerfreundlich entpuppt sich zudem das Sockelkonzept mit den demontierbaren Sockelblenden und der Sockelverbindung. Der Anreihstandschrank weber. mes C wird in der Schweiz hergestellt und erfüllt daher optimal die Bedürfnisse des Schweizer Marktes. Er ist in Reinweiss (RAL 9010) und Lichtgrau (RAL 7035) erhältlich.

Die weber.mes C Schrankfamilie ist mit Stahlblech- oder Alutüren verfügbar. Das Sortiment beinhaltet zudem abnehmbare Seitenwände, die einfach aus- und eingehängt werden können und auch in einer flachen, platzsparenden Ausführung erhältlich sind. Erdungs- und Montagebolzen sind standardmässig vorhanden. Montagefreundlichkeit ist das A und O des weber.mes C Systems: Die vormontierten Kunststoffflansche sind einfach zu bearbeiten und dank der grossen Öffnung in der Schrankdecke ist eine optimale Kabeleinführung garantiert. Mit dem nachträglich montierbaren Kabelrangierkanal lässt sich zudem im Handumdrehen eine

professionelle Kabelführung realisieren. Der Anreihstandschrank weber.mes C ist sowohl mit dem univers N Innenausbausystem als auch mit dem traditionellen AluminiumRostaufbau kompatibel. Das macht ihn sehr vielseitig. Der Systemausbau lässt sich mittels einfachen Winkelelementen aus dem breiten Zubehörsortiment schnell montieren. Auch ein Einbau vor Ort oder ein nachträglicher Ein- oder Ausbau ist möglich. ■ Hager AG 8153 Rümlang www.hager.ch www.tebis.ch

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Ihre Karriere auf den Punkt gebracht Als führendes Unternehmen für die Rekrutierung von Kaderkräften der Gebäudetechnik suchen wir: • • • • • • • • • •

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Neue Generation von SMS Butlern Die Elbro AG stellt mit dem SMSB482 das erste Gerät der neuen Generation von SMS Butlern vor. Grosses LCD-Display, einfache Bedienung und eine USB-Schnittstelle zum komfortablen «Up- und Download» von Schaltprogrammen. Der SMSB482 verfügt über acht digitale Eingänge sowie vier potenzialfreie Relais-Ausgänge (5 A/230 VAC). In einer weiteren Version gibt es noch zwei analoge Eingänge für Temperatur, Füllstand oder andere Werte. Das grosse LCD-Display ermöglicht eine übersichtliche, grafische Darstellung aller notwendigen Informationen. Dank des neuen Quadband (850/900/1700/1800Mhz) GSMModuls ist der weltweite sichere Empfang garantiert. Über die

USB-Schnittstelle ist das Aufspielen von am PC erstellten Schaltprogrammen auf das Gerät möglich. Dies gilt auch für Upgrade der Firmware. Dank integrierten Kondensatoren als Back-up-Versorgung besteht die Möglichkeit einer Alarmierung bei Stromausfall von hinterlegten Telefonnummern. Generell ist im Falle einer Störmeldung eine sequenzielle Alarmierung von bis zu acht Benutzern möglich. • Versorgung: 12 –24 VDC • Strom: max. 240 mA • E-Nummer: 539 109 050 Elbro AG 8162 Steinmaur Tel. 044 854 73 00 www.elbro.com

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Zuger Techniker- und Informatikschule Höhere Fachschule für Technik, Landis+Gyr-Strasse 1, 6300 Zug Telefon 041 724 40 24, Fax 041 724 52 62 info@zti.ch, www.zti.ch Ein Unternehmen der -Gruppe

Elektro-Sicherheitsberater/in Ihre Hauptaufgaben:

«Ich arbeite bei der BEKB, weil hier selbstständiges Denken und Handeln gefragt sind.» Peter Ischer, Abteilungsleiter Sicherheit/Technik, Bern-Liebefeld Die BEKB, die Bank der Bernerinnen und Berner, sucht für das Betriebsgebäude Liebefeld nach Vereinbarung eine oder einen

Mitarbeiter/-in Haustechnik (für den Bereich Kälte- und Lüftungsanlagen) In dieser interessanten Funktion sind Sie zuständig für die Sicherstellung eines reibungslosen, sicheren und wirtschaftlichen Betriebs der haustechnischen Anlagen und Infrastrukturen im Fachbereich Klima, Lüftungssowie Mess-, Steuer- und Regelungsanlagen bzw. der Gebäudeleittechnik nach entsprechenden Normen. Weiter unterstützen Sie das Haustechnikund Hausdienstteam in der Planung der Betriebskosten sowie in den Gebieten Heizung, Elektro- und Sicherheitsanlagen. Die Umsetzung und Koordination von Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten gehört mitunter zu Ihren Hauptaufgaben in Ihrem Tätigkeitsgebiet. Neben den normalen Arbeitszeiten sind Sie auch bereit, Pikettdienst zu leisten. Für diese abwechslungsreiche Funktion verfügen Sie über eine abgeschlossene Berufsausbildung im Bereich der Kälte- oder Lüftungsanlagen mit Kenntnissen im Bereich der Gebäudeleittechnik. Sie bringen mehrjährige praktische Erfahrung im Unterhalt und in der Wartung von Haustechnikanlagen mit. Sie zeichnen sich durch Ihre selbstständige und zuverlässige Arbeitsweise aus und überzeugen durch Ihre zuvorkommende und dienstleistungsorientierte Wesensart. Gute EDV-Kenntnisse (Gebäudeleittechnik, Instandhaltungssysteme, MS Office) runden Ihr Profil ab. Weitere Auskünfte erteilen Ihnen gerne Herr Markus Hirschi, Bereichsleiter Bau und Sicherheit, Telefon 031 666 15 25, und Frau Alexandra Zobrist, Bereichspersonalverantwortliche, Telefon 031 666 10 68. Ihre Bewerbungsunterlagen senden Sie bitte an BEKB, Alexandra Zobrist, Servicecenter Personal, Schwarzenburgstr. 160, 3097 Liebefeld, E-Mail: servicecenter_personal@bekb.ch. Mehr über uns und unsere weiteren Stellen fi nden Sie auf www.bekb.ch.

• Selbstständige Durchführung von Abnahme- und periodischen Elektroinstallationskontrollen in Privat- und Geschäftsliegenschaften gemäss den gesetzlichen und betrieblichen Vorschriften und Normen • Administrative Aufgaben, wie z. B. Anordnung erforderlicher Massnahmen bei Sicherheitsmängeln, Ausstellen von Zustandsberichten und Sicherheitsnachweisen • Kompetente Beratung unserer Kundschaft in Sicherheitsund Energiefragen • Ansprechpartner/in für Installateur/innen, Architekten/ Architektinnen und Planungsbüros Ihr Anforderungsprofil: • Abgeschlossene Berufslehre als Elektromonteur/in • Weiterbildung zum/zur Elektrokontrolleur/in mit eidg. Fachausweis oder eidg. dipl. Elektroinstallateur/in • Gute Kenntnisse aller einschlägigen gesetzlichen Vorschriften und Normen • Selbstständige, teamfähige, kundenorientierte Persönlichkeit mit sehr guten Umgangsformen und Durchsetzungsvermögen • Bereitschaft zu gelegentlichen Einsätzen ausserhalb der Normalarbeitszeiten • Pw-Führerschein • Gute EDV-Kenntnisse Wir bieten: • Vielseitiges, herausforderndes Aufgabenspektrum • Eine verantwortungsvolle Aufgabe in einem angenehmen Arbeitsklima • Attraktive Anstellungsbedingungen und ein motiviertes Team Weitere Auskünfte erteilt Ihnen gerne Herr Rico Caviezel, Geschäftsführer, Telefon 081 861 01 10. Sind Sie interessiert ? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbung ! Ihre Bewerbungsunterlagen senden Sie bitte per Post oder per E-Mail an: Arena Tech AG Herr Rico Caviezel Stradun 404 7550 Scuol E-Mail: r.caviezel@arenatech.ch

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Job ID 114705

Mitarbeiter Verkauf Innendienst Heizung, Lüftung, Klima (m/w) Building Technologies Arbeitsort: Steinhausen, Arbeitspensum: 100%

Umweltanliegen und wachsenden Energiebedarf miteinander in Einklang bringen. Effizientere, kostengünstigere und patientenfreundlichere Medizintechnologien entwickeln. Zur Erhöhung der industriellen Produktivität beitragen. Und Städte immer lebenswerter gestalten. Unterstützen Sie uns, die weltweit 370‘000 Mitarbeitenden von Siemens, bei der Suche nach Antworten auf die drängendsten Herausforderungen unserer Zeit.

Was muss ich sonst noch wissen? Siemens Schweiz beschäftigt rund 6’200 Mitarbeitende in allen Landesteilen und ist damit einer der grössten Arbeitgeber der Schweiz. Unser Stellenangebot betrifft eine Position in der Division Building Technologies, die Lösungen zur Erhöhung von Komfort und Sicherheit von Gebäuden und ihren Nutzern entwickelt. Dazu zählen unter anderem spezialisierte Anwendungen in den Themen Brandschutz und Sicherheit wie auch Angebote hinsichtlich Gebäudeautomation und Energieeffizienz.

Was sind meine Aufgaben? • Kalkulieren und Erstellen von Offerten • Erfassen und Pflegen von Daten im Angebots- und CRM Tool • Abwickeln und Überwachen von Kundenbestellungen in Zusammenarbeit mit der Logistik • Behandeln von Kundenanliegen und Reklamationen • Telefonische Beratung der Kunden in deutscher und französischer Sprache • Überarbeiten von Produktkatalogen und Preislisten der Handelspartner • Unterstützen des Verkaufsaussendiensts

Kontakt Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung. Falls Sie Fragen zu diesem Stellenangebot haben, wenden Sie sich bitte unter Angabe der Job ID 114705 an Laura Wunderlin, +41 585 583 972, laura.wunderlin@siemens.com.

In unserem Stellenvideo unter www.siemens.ch/jobvideos erklären Ihnen Ihre zukünftigen Kolleginnen und Kollegen aus erster Hand, welche Aufgaben Sie erwarten. Lernen Sie das Team und das Arbeitsumfeld kennen. Was bringe ich mit? • Abgeschlossene Berufslehre in der Elektro oder Heizungs-, Lüftungs-, Klima-, Kältebranche • Weiterbildung im kaufmännischen Bereich von Vorteil • Gute MS Office-Kenntnisse • Deutsch oder Französisch als Muttersprache • Kundenorientierte, initiative und teamfähige Persönlichkeit mit Kommunikationsflair

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

www.siemens.ch/jobs

Spannende Herausforderung im Klima-Anlagenbau Ihr zukünftiger Arbeitgeber ist ein innovatives, erfolgreiches Zentralschweizer-Unternehmen der Gebäudetechnikbranche. Als etablierter HLKK-Installateur für Energietechnik plant, verkauft und realisiert die Firma Haustechnikanlagen von hoher Qualität mittels modernster Infrastruktur. Zur Verstärkung des Führungs-teams suchen wir Sie als

Projektleiter Lüftung_Klima Als initiative, teamfähige und zielorientierte Führungspersönlichkeit mit versiertem EDV+CAD Umgang sind Sie für die fachliche, terminliche sowie gesamtheitliche Bearbeitung anspruchsvoller Lüftungs- und Klimaprojekte zuständig. Sie bauen Ihren Wirkungsbereich durch aktive Akquisition, Projekt- und Kundenbetreuung kontinuierlich aus. Sie haben ein Gespür für unternehmerisches Handeln und sind motiviert, den Erfolg des Unternehmens entscheidend mitzuprägen.

1V5e r tJ rAaHuReEn

In Ihrem Fachgebiet haben Sie sich – idealerweise in einem Installationsbetrieb – als Projekt- oder Auftragsleiter bereits einige Jahre erfolgreich bewährt. Sie verfügen über die Grundausbildung im Bereich Lüftung/Klima mit einer Weiterbildung zum LK-Techniker HF, Projektleiter HF oder AVORFachmann. Langjährige Berufserfahrung werten wir als Vorteil. Es erwartet Sie eine abwechslungsreiche Tätigkeit mit Aufstiegschancen, spannende Projekte, ein kollegiales Arbeitsumfeld sowie interessante Anstellungsbedingungen. Ich freue mich, Ihnen den Inhalt Ihrer Tätigkeiten näher zu bringen. Gerne erwarte ich Ihre telefonische oder schriftliche Kontaktnahme und sichere Ihnen absolute Diskretion zu.

Ihre Top-Kaderstelle in der Gebäudetechnik Ihr zukünftiger Arbeitgeber ist ein innovatives und erfolgreiches Zentralschweizer-Unternehmen der Gebäudetechnikbranche. Als etablierter LK-Installateur für Energietechnik plant, verkauft und realisiert die Firma Haustechnikanlagen von hoher Qualität mittels modernster Infrastruktur. Zur Verstärkung des Führungs teams suche ich Sie als

Montageleiter Lüftung_Klima Als initiative, teamfähige und zielorientierte Führungspersönlichkeit mit gutem EDV+CAD Umgang sind Sie für überzeugende und termingerechte Gesamtmontagen anspruchsvoller Lüftungs- und Klimaanlagen zuständig. Sie haben ein Gespür für unternehmerisches Handeln und sind motiviert, den Erfolg der Firma entscheidend mitzuprägen.

1V5e r t r a u e n JAHRE

Sie verfügen über eine Grundausbildung als Industriespengler / Lüftungs monteur oder kommen aus der Metallbau-Branche. Sie haben bereits einige Jahre in einem Lüftungs- / Klima-Installationsbetrieb als Chefmonteur, Baustellenleiter oder Montageleiter erfolgreich gearbeitet. Idealerweise haben Sie sich zum Eidg. dipl. Meister weitergebildet. Es erwartet Sie eine abwechslungsreiche und verantwortungsvolle Tätigkeit mit spannenden Bauprojekten, ein kollegiales Arbeitsumfeld sowie sehr interessante Anstellungsbedingungen. Ich freue mich, Sie persönlich kennen zu lernen um Ihnen zusätzliche Informationen zu dieser neuen Herausforderung näher zu bringen. Gerne erwarte ich Ihre telefonische oder schriftliche Kontaktnahme und sichere Ihnen absolute Diskretion zu.

Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Freundlichkeit - Transparenz und Ehrlichkeit.... ... sind gelebte Werte der Firmenphilosophie unseres Auftraggebers. Die Engineeringunternehmung im Bereich Gebäude- und Energietechnik mit Sitz in der Stadt Zürich ist spezialisiert für Projekte in den Segmenten Spital- und Laborbauten sowie in der Lebensmittelindustrie. Im Sinn der Entwicklungsstrategie hat uns die Geschäftsleitung beauftragt, eine weitere Stelle zu besetzen. Wir suchen dazu Sie, einen aufgeschlossenen, teamfähigen und von Technik begeisterten

SANITÄRTECHNIKER FÜR CHAMPIONS LEAGUE PROJEKTE Planer Sanitär / Techniker HF/TS / Ingenieur FH HS Sie haben eine abgeschlossene, technische Ausbildung als Gebäudetechnikplaner Fachrichtung Sanitär und beabsichtigen, sich zum Ingenieur FH/HTL oder Techniker HF/TS Fachrichtung Sanitär weiterzubilden. Sie sind offen und kommunikativ. Im Umgang mit modernen IT-Hilfsmitteln sind Sie ﬁt. Ihre Aufgaben: Mit viel Herzblut erarbeiten Sie tolle technische Konzepte. Durch stetige Weiterbildung halten Sie sich immer auf dem neuesten Stand der Vorschriften und technischen Lösungen. Sie sind kompetenter Ansprechpartner und Berater für Bauherren und Architekten. Sie erhalten einen Fairplay-Arbeitgeber, der auf die Stärken der Mitarbeiter baut, sie fördert und ihnen Verantwortung und Kompetenz überträgt. Der Arbeitsplatz ist mit moderner IT-Infrastruktur ausgerüstet. Der Arbeitsort liegt sehr zentral in der Stadt Zürich. Die Anstellungskonditionen entsprechen der Verantwortung der Aufgabe. Sind Sie auch ein Fairplayer? Dann freuen wir uns auf Ihren Anruf oder erwarten gerne Ihre kompletten Bewerbungsunterlagen, welche wir durch unsere Fachkompetenz mit 100%-iger Diskretion behandeln. Wir freuen uns auf Sie.

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Faszination Wassertechnik... ... damit begeistert unser Auftraggeber, ein national tätiges Unternehmen im Bereich Wassertechnik/Systemtechnik die Kunden. Um den wachsenden Bedürfnissen des Marktes gerecht zu werden, wird die Mannschaft im technischen Aussendienst verstärkt. Die Geschäftsleitung hat uns mit der Besetzung der Stelle für die Verkaufsregion CH-Mitte beauftragt. Dazu suchen wir Sie, einen fach- und sozialkompetenten sowie

ÜBERZEUGUNGSSTARKEN FACHBERATER SANITÄR Bereich Sanitär / Heizung / HLK - Region CH-Mitte Mit Begeisterung haben Sie Ihre technische Ausbildung im Bereich Sanitär oder Heizung abgeschlossen. Wenn Sie über eine handwerkliche Ausbildung mit technischer oder kaufmännischer Zusatzausbildung im Bereich Haustechnik verfügen, sind Sie uns ebenso willkommen. Sie sind eine gewinnende Person mit guter Sozialkompetenz und klarer Kommunikationsfähigkeit. Wenn Sie schon über Erfahrungen im technischen Aussendienst verfügen, sind das ideale Voraussetzungen. Im Umgang mit modernen IT-Hilfsmitteln sind Sie fit. Ihre Faszination für Wassertechnik gilt Ihren Kunden, Bauherren, Planungsbüros und Installationsunternehmen. Sie finden für die Anliegen Ihrer Kunden die besten Lösungen, die Sie zu einem erfolgreichen Verkaufsabschluss führen. Vom Innendienstteam werden Sie in der Offert- und Auftragsbearbeitung unterstützt. Sie nehmen an Fachmessen teil. Mit dem Leiter Verkauf erstellen Sie die zu erreichenden Ziele für Ihr Verkaufsgebiet. Zuverlässigkeit und Kompetenz erhalten Sie von Ihrem Arbeitgeber, bei dem durch flache Hierarchien kurze Entscheidungswege möglich sind. Die Anstellungskonditionen sind attraktiv. Sie arbeiten in Ihrem HomeOffice und haben ein Firmenfahrzeug/LapTop und Natel zur Verfügung. Am Sitz des Unternehmens, der verkehrstechnisch optimal erreichbar ist, tauschen Sie sich regelmässig mit Ihren internen Kunden aus. Nun überzeugen Sie uns...! Gerne beantworten wir Ihre Fragen zu diesem spannenden Stellenangebot oder erwarten Ihre kompletten Bewerbungsunterlagen. Durch unsere Kompetenz ist Ihnen 100%-ige Diskretion zugesichert. Wir freuen uns auf Sie.

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Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

Kälte-/Klimaproﬁ und Machertyp für den CH-Marktaufbau... ... diese wohl sehr seltene Chance können Sie bei unserem Auftraggeber, einem europaweit tätigen Handelsunternehmen im Bereich Kälte- und Klimatechnik in die Realität umsetzen. In der Schweiz werden verschiedene Vertriebsstützpunkte geschaffen. Für den Standort der Niederlassung in der Region Basel suchen wir im Auftrag der Geschäftsleitung Sie, einen markt- und kundenorientierten sowie vernetzt denkenden

STANDORTLEITER BASEL /LEITER VERTRIEB CH-MITTE Bereich Komponenten und Systeme Kälte/Klima Ihr Idealprofil ist geprägt von einer kältetechnischen Ausbildung und einer Weiterbildung in Richtung Techniker TS/HF oder Ingenieur FH Fachrichtung Kälte/Klima (HLKK) und/oder einem betriebswirtschaftlichen Abschluss. Sie verfügen über ein gutes kaufmännisches Verständnis. Ihre Muttersprache ist Deutsch, Englisch und weitere Sprachkenntnisse sind von Vorteil. Im Umgang mit EDV-Hilfsmitteln sind Sie fit. Die Aufgabe beinhaltet die Führung der Geschäftsstelle Mitte mit voller Ergebnisverantwortung. Durch gezielte Kundenbetreuung und Akquisition neuer Marktsegmente bauen Sie das Kundenportfolio laufend aus. Sie führen Ihr Team und sorgen für einen reibungslosen Ablauf der Prozesse. Sie pflegen eine enge Zusammenarbeit mit den anderen Niederlassungen und der Geschäftsleitung. Als Mitglied der Geschäftsleitung vertreten Sie das Unternehmen in der Branche und Verbänden. Ihr neuer Arbeitgeber lässt Ihnen in Ihrem Verantwortungsbereich den nötigen Freiraum. Die Firmenkultur ist von einem guten Miteinander geprägt, zu welchem Sie Ihren Teil dazu beitragen wollen. Die Anstellungskonditionen sind sehr zeitgemäss und attraktiv. Hier können Sie Ihre Zukunft mitbestimmen und Ihre Ideen einbringen. Was Sie für Ihre tägliche Arbeit brauchen, steht für Sie bereit. Wir freuen uns auf Ihre Macherqualitäten. Für Fragen stehen wir Ihnen telefonisch zur Verfügung oder erwarten gerne Ihre kompletten Bewerbungsunterlagen. Durch unsere Branchenkompetenz ist Ihnen 100%-ige Diskretion zugesichert.

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Die Unternehmensentwicklung mitgestalten... ... können Sie bei unserem Auftraggeber, einem Vertriebsunternehmen im Bereich Kälte/Klima mit Sitz in der Region Basel. Nebst den Tätigkeiten in verschiedenen europäischen Ländern, wird nun auch der CH-Markt aufgebaut. Von der Geschäftsleitung sind wir beauftragt, die strategisch wichtige Stelle im Produktmanagement/Einkauf zu besetzen. Wir suchen Sie, einen Teamplayer mit Sozialkompetenz als

LEITER PRODUKTMANAGEMENT /EINKAUF Bereich Komponenten und Systeme Kälte/Klima Ihr bisheriger Werdegang ist geprägt von einer technischen Ausbildung, vorzugsweise im Bereich der Kältetechnik/Haustechnik. Sie haben sich idealerweise in kaufmännischer Richtung weitergebildet oder verfügen über entsprechende Erfahrungen. Sie arbeiten exakt und strukturiert und haben ein gutes Zahlenverständnis. Im Umgang mit modernen IT-Hilfsmitteln sind Sie fit. Sie sprechen Deutsch und Englisch, weitere Sprachkenntnisse sind wünschenswert. Ihre Hauptaufgaben umfassen die Definition des Produktsortiments und die Einführung der neuen Produkte. Sie pflegen den Artikelstamm und sind für die Preiskalkulationen zuständig. Sie sind für alle Aktivitäten im Zusammenhang mit der Materialbeschaffung zuständig, evaluieren neue und bewerten bestehende Lieferanten. In einer Drehscheibenfunktion arbeiten Sie eng mit dem Geschäftsführer und den an Bereichen zusammen. Ihr neuer Arbeitgeber lässt Ihnen Freiraum zur Gestaltung und Durchführung Ihrer Aktivitäten. Spannende Kontakte im europäischen Raum bereichern Ihren Arbeitsalltag. Die Anstellungskonditionen entsprechen der Verantwortung der Aufgabe und sind zeitgemäss gestaltet. An Ihrem Arbeitsplatz in der Agglomeration von Basel stehen die nötigen Hilfsmittel für Sie bereit. Beginnen Sie noch heute mit der Gestaltung Ihrer Zukunft. Ihre Fragen beantworten wir Ihnen gerne telefonisch oder erwarten direkt Ihre kompletten Bewerbungsunterlagen. Durch unsere Branchenkompetenz ist Ihnen 100%-ige Diskretion zugesichert.

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Urs Roth + Co. AG Heizung, Klima, Kälte Seftigenstrasse 41, 3000 Bern 23 Zur Verstärkung unserer vier Büroangestellten (drei Techniker / eine kfm. Angestellte), 22 Monteuren und vier Lernenden suchen wir per sofort oder nach Vereinbarung einen motivierten, engagierten und kommunikationsstarken

Projektleiter Heizung Ihre Aufgaben – Von Kundenberatung über Offerieren, Ausführen und Übergabe – alles aus einer Hand – Kundenbetreuung – Projektierung und Ausführung von Sanierungen Gas, Öl und Alternativenergien Wir erwarten – Berufserfahrung in Projektierung und Ausführung – Kenntnisse der Alternativenergien – Teamgeist – Selbstständiges Arbeiten Wir bieten – Zeitgemässe Entlöhnung – Kollegiales Team – Besuch von Weiterbildungskursen Haben wir Ihr Interesse geweckt? Senden Sie uns Ihre Bewerbungsunterlagen per Post, E-Mail oder rufen Sie uns direkt an. Telefon 031 372 88 44 / E-Mail info@ursrothcoag.ch / Internet www.ursrothcoag.ch

Challenge für eine Leaderpersönlichkeit der Gebäudetechnik! Unsere Mandantin ist ein etabliertes Engineering-Unternehmen, das auf komplexe Projekte und Gesamtlösungen in der Gebäudetechnik spezialisiert ist. Es überzeugt durch fachliches Know-how, fähige Mitarbeiter und eine zweckmässige Struktur. Im Zuge einer Nachfolge suchen wir eine versierte, begeisterungsfähige und führungsstarke Persönlichkeit als

Abteilungsleiter Fachplanung

AS im Finden kompetenter Fach- und Führungskräfte

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Ihre Aufgaben: Sie leiten die Abteilung

Ihr Proﬁl: Sie sind Ingenieur FH, Fachrich-

Fachplanung Gebäudetechnik, für die Sie umfassend verantwortlich sind. Sie betreuen und steuern einerseits das bestehende Geschäft und bringen andererseits die Abteilung weiter. Insbesondere wirken Sie bei der Akquise von Referenzprojekten mit und sorgen für die Entwicklung des Mitarbeiterteams.

tung HLK, oder qualiﬁzierter Techniker TS, Heizung, Lüftung, Klima. Sie kennen den Fachplanungsmarkt und haben nachweislich Erfahrung im Management von grossen Projekten. Sie haben sich proﬁliert als gradlinige Unternehmerperson mit betriebswirtschaftlichem Wissen und überzeugenden Führungsfähigkeiten.

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Das Eidgenössische Starkstrominspektorat ESTI prüft und genehmigt Stark- und Schwachstromanlagen und sorgt so für eine sichere öffentliche und private Stromversorgung. Weitere Infos finden Sie unter www.esti.admin.ch. Eidgenössisches Starkstrominspektorat ESTI

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Wir sind ein mittelgrosses Unternehmen mit einem angenehmen Betriebsklima und überdurchschnittlichen Sozialleistungen, das seit 1907 erfolgreich in den Bereichen Sanitär, Spenglerei, Flachdach, Bedachungen und Blitzschutz in der Region Basel tätig ist. Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir:

Spenglerpolier Ihre Hauptaufgaben umfassen selbstständiges Planen und Organisieren der Aufträge von der Auftragserteilung bis zum Abnahmeprotokoll. Schwerpunkte bilden die Personalführung, AVOR sowie eine effiziente Arbeitsausführung. Wir erwarten einen lösungsorientierten Umgang mit unseren Kunden, Architekten, Bauleitern und anderen Handwerkern. Daher suchen wir für diese Stelle einen qualifizierten Fachmann mit der Ausbildung zum Spenglerpolier. Bringen Sie Organisationstalent, Führungsgeschick, Teamfähigkeit sowie Freude am Handwerk mit? Dann freuen wir uns, Sie kennen zu lernen. Senden Sie uns Ihre Bewerbungsunterlagen oder rufen Sie uns an. Unser Herr K. Bürgi freut sich auf ein persönliches Gespräch. Telefon 061 695 87 87

BAUGEWERBLICHE BERUFSSCHULE ZÜRICH SUCHT: LEHRBEAUFTRAGTE/N FÜR FACHKUNDLICHEN UNTERRICHT IM HEIZUNGSGEWERBE (TEILZEITBESCHÄFTIGUNG 20 BIS 50 %) Rund 1800 Lernende der Baubranche und 400 Berufstätige auf diversen Stufen der beruflichen Weiterbildung erhalten ihren Unterricht an unserer Abteilung Montage und Ausbau. Für das Gebiet Gebäudetechnik Heizung suchen wir Fachleute mit Freude am Umgang mit jungen Menschen. Als Lehrbeauftragte/r unterrichten Sie Lernende im Rahmen der beruflichen Grundbildung und/oder auf der Stufe der Höheren Berufsbildung. Mit Ihrem Diplom als Ingenieur/in HTL/FH HLK oder Techniker/in TS/HF Heizung und entsprechender praktischer Berufserfahrung erfüllen Sie die fachspezifischen Voraussetzungen für diese Aufgabe. Im didaktischen Bereich bieten wir Ihnen umfassende Unterstützung. Der Stellenantritt ist auf Beginn des Schuljahres 2013/14 (19. August 2013) vorgesehen. Den vielseitigen und anspruchsvollen Aufgaben entsprechen die in der Mittel- und Berufsschullehrerverordnung des Kantons Zürich festgehaltenen Anstellungsbedingungen. Nähere Auskünfte erteilt Ihnen gerne der Bereichsverantwortliche, Marc Bättig (Telefon 079 299 78 95). Ihre Bewerbung senden Sie an Alfred Gilg, Leiter der Abteilung Montage und Ausbau, Baugewerbliche Berufsschule Zürich, Reishauerstrasse 2, Postfach, 8090 Zürich.

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Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik Extra 7/2013

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Energie | Automation | Gebäudetechnik

Impressum «Extra» ist die Gemeinschaftsausgabe von Elektrotechnik ET und HK-Gebäudetechnik ISSN 1015-3926 (ET) | ISSN 1016-5878 (HK-GT) 10. Jahrgang 2013 | Druckauflage: 16 000 Exemplare Herausgeberin AZ Fachverlage AG | Neumattstrasse 1 5001 Aarau Tel. +41 (0)58 200 56 50 | Fax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer | Christoph Marty Leiterin Zeitschriften | Ratna Irzan Redaktion Peter Warthmann peter.warthmann@azmedien.ch Hansjörg Wigger hansjoerg.wigger@azmedien.ch Raymond Kleger raymond.kleger@azmedien.ch Bärtschi Christian christian.baertschi@azmedien.ch Leitung Werbemarkt | Jürg Rykart Anzeigen Rolf Niederberger rolf.niederberger@azmedien.ch Tel. 058 200 56 18 André Flury | andre.flury@azmedien.ch Tel. 058 200 56 27 Layout/Produktion/Administration Pia Zimmermann, Renate Gadola, Corinne Dätwyler COPYRIGHT Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text- und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, nicht gestattet. Ein Produkt der Verleger: Peter Wanner | CEO: Axel Wüstmann www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB Aargauer Zeitung AG, AZ Anzeiger AG, AZ Crossmedia AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Vertriebs AG, Media Factory AG, Basellandschaftliche Zeitung AG, Berner Landbote AG, Grenchner Stadtanzeiger AG, Limmattaler Medien AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Radio Argovia AG, Stadtanzeiger AG Olten, Radio 32 AG, Radio 32 Werbe AG, Tele M1 AG, TMT Productions AG, Vogt-Schild Anzeiger AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Medien AG, Weiss Medien AG

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Inserenten in dieser Ausgabe Aastra Telecom Schweiz AG 50 ABB Schweiz AG 57 ABB Technikerschule Baden 143 Almat AG 118, 119 Alsoft Informatik AG 15 Arnold Engineering/Beratung 95 Beckhoff Automation AG 82 BMS-Energietechnik AG 119 Breitenmoser + Keller AG 111 Brelag Systems GmbH 123 Brunner AG 121 Buderus Heiztechnik AG 9 CeCoNet AG 117 CoolEnergy GmbH 3 Dätwyler Schweiz AG 137 Demelectric AG 39, 150 EDANIS Elektronik AG 78 EHS Elektrotechnik AG 149 Elbro AG 152 Elcase AG 82 Elektro-Material AG 17 Elko-Systeme AG 135 Elvatec AG 150 energie-cluster.ch 137 ESYLUX GmbH 121 Ewatec GmbH 47 Fischer Otto AG US 3 Flextron AG 125 FLIR Systems GmbH Germany 61 Fluke (Switzerland) GmbH 23 FRIAP FEURON AG 65 Gifas-Electric GmbH 130 Griesser AG 64 Gropag AG 152 Hager AG 148, 151 HASTRAG AG 111 Hauri Max AG 129, 132 Heizkörper Prolux AG US 2 Heliotherm Wärmepumpent. 71 Honeywell AG 81 HS Technics AG 129 Huggler Energietechnik AG 63 iBricks Solutions GmbH 96 ibW Höhere Fachschule 143 IBZ 151 Indupro AG 121 Innoxel System AG 99 Krüger + Co. AG 109 MCH Messe Schweiz 114, 118 Meimo AG 81, 150 Mercedes-Benz Automobil AG 25 MOBIL in TIME AG 29 Newave Energy AG 61 Osram AG 120, 131, 133

Extra 7/2013 Elektrotechnik ET/HK-Gebäudetechnik

PentaControl AG 45, 151 PHOENIX CONTACT AG 61 R&M Schweiz AG 73, 136 Recom Consulting GmbH 135 RED CAD GmbH 12 Relmatic AG 81 S + G Mobile Heizzentrale AG 111 Saia-Burgess Controls AG 35 Sauter Building Control 85 Siemens Schweiz AG 73 SM Handels AG 148 SOLTOP Schuppisser AG 105 Somfy AG 75 Spectra (Schweiz) AG 149 SSAM Warenhandels GmbH 93 STF Schweizerische Techn. 153 STS Systemtechnik 113 TCA Thermoclima AG 115 Techem (Schweiz) AG 101 Theben HTS AG Us 1, 98 Ticom GmbH 37 tiventa AG 103 TRILUX GmbH & Co. KG 131 Trivent AG 135 Unical AG 71 VDE-Verlag GmbH 143 Viessmann (Schweiz) AG 5 WAGO CONTACT SA 89 Weishaupt AG 59 Zehnder Group Schweiz AG 93 ZTI 152 Zumtobel Licht AG US 4

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