IKZ ENERGY SPEZIAL Smart Building by strobelverlag

Spezial-Ausgabe 2014 ÂŠ www.archlab.de

SPEZIAL-AUSGABE 2014 Smart Building 2020

THE CHEAPEST ENERGY IS WHAT YOU DON´ T USE Arthur H. Rosenfeld, Physiker

„R-Tronic“

R M P E AT U R

Raumklima verbessern und Energiesparen mit gering investiven Maßnahmen ! Das Raumklima in unseren Wohnungen mit Temperatur, relativer Feuchte und CO2-Gehalt beeinflusst unser Wohlbefinden. Außerdem kann eine zu hohe Luftfeuchtigkeit in Räumen auf Dauer zu Schäden an der Bausubstanz führen (z.B. Schimmelbildung). Die neue „R-Tronic“ Raumregelung mit Funktechnik ermöglicht es, mit einem guten Nutzen-/Kostenverhältnis die Energieeffizienz im Gebäude wesentlich zu verbessern. Der Nutzer erhält präzise Hinweise auf die Raumluftqualität und kann diese gezielt verbessern (z.B. durch Fensteröffnen/ -schließen). Unnötiges Fensterlüften wird vermieden und Energie eingespart. Oventrop bietet vorteilhafte Lösungen für Heizen, Kühlen und Trinkwasser. OVENTROP GmbH & Co. KG Paul-Oventrop-Straße 1 D-59939 Olsberg www.oventrop.de

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BRANCHENTICKER

Die Zukunft wird smart Der Smart Building- und Smart HomeMarkt hält enorme Wachstumschancen für Hersteller, Planer und Handwerker bereit. So schätzt das Beratungsunternehmen Deloitte das Marktpotenzial allein im Bereich Smart Home auf 4,1 Mrd. Euro bis zum Jahr 2017. Die intelligente Vernetzung von elektrischen Geräten, Haus- und Hauswärmetechnik sowie Kommunikationsund Sicherheitstechnik in Gebäuden wird also zum Megatrend. Gefördert wird diese Entwicklung noch durch verschiedene Faktoren, wie dies erst kürzlich das HEA-Fachforum anlässlich der Berliner Energietage zeigte. Zum einen trägt die wachsende Digitalisierung der Gesellschaft durch Internet und Soziale Netzwerke zu einer verstärkten Nachfrage nach Smart Home-Produkten bei. Zum anderen machen die zunehmend älter werdende Bevölkerung mit ihrem Wunsch nach altersgerechtem Wohnen und mehr Sicherheit sowie die steigende Zahl der Singlehaushalte energieeﬃziente und smarte Lösungskonzepte erforderlich. Die Entwicklung geht inzwischen zu selbstlernenden Geräten, die sich nach und nach den Nutzergewohnheiten anpassen. Des Weiteren erfordern neue energiepolitische Vorgaben, verstärkt über die smarte Welt von Morgen nachzudenken. Smart Home, Smart Meter und Smart Grid sind Teile einer künftigen Energieinfrastruktur. Entscheiden für den Erfolg der smarten Systeme sind die Nutzer. Zwar sind viele Menschen den neuen Technologien gegenüber aufgeschlossen, Skeptiker fürchten jedoch ihre Komplexität oder versteckte Kosten. Dabei ist es nicht unbedingt die ältere Generation, die die smarten Anwendungen meidet, weiß Professorin Birgit Wilkes von der TU Wildau zu berichten. Ihr Fazit: Ältere Menschen sind kritisch, aber nicht technikfeindlich. Die Expertin befasst

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sich seit 18 Jahren mit dem Thema Gebäudeautomation. Schwerpunkt ihrer Arbeit bildet die nutzerorientierte Betrachtungsweise: Was muss getan werden, damit die Menschen den Smart Home-Markt nutzen? Transparenz sei notwendig, genauso wie Datenschutz. Vor allem aber sei es wichtig, Verbrauchern den Mehrwert von vernetzten Geräten zu vermitteln. Im Wohnungsbau bietet der Bereich Heizen das größte Einsparpotenzial. Ca. 70 % der Endenergie wird hier immer noch verbraucht – trotz großer Investitionen in die Gebäudedämmung. Prof. Wilkes plädiert daher für mehr Investitionen in neue Techniken, weil diese mehr leisten und weniger kosten als bauliche Maßnahmen. Mit Einzelraumregelungen, die eine individuelle Beheizung der Räume steuern können, lassen sich Heizkosten besser in den Griff bekommen. Selbstlernende Systeme gehen sogar einen Schritt weiter: Per Bewegungsmelder wird ein Profil erstellt, das das Nutzungsverhalten der Bewohner analysiert und die Raumtemperatur entsprechend reguliert. Doch Technik allein reicht nicht, um Energie zu sparen, so Wilkes. Verbraucher müssen sich konform verhalten: ihre Fenster und Türen beim Heizen geschlossen halten und automatische Systeme nicht selbstständig umprogrammieren. Verbrauchern muss außerdem verdeutlicht werden, dass Geräte in naher Zukunft gezielt zu bestimmten Zeiten eingesetzt werden sollten, also wenn beispielsweise sehr viel Strom aus erneuerbaren Quellen verfügbar ist. Zukünftige lastvariable Tarife, die den Stromverbrauch von Spitzenlast- in Schwachlastzeiten verlagern, könnten zu einem sorgsameren Umgang mit Energie führen, darüber sind sich alle Referenten auf dem HEA Fachforum einig. Mit dem stark wachsenden Anteil an Erneuerbaren Energien werden effiziente

Energiemanagementsysteme erforderlich, die die schwankende Stromerzeugung aus Windkraft und PV ausgleichen. Bis zum Jahr 2023 wird aller Voraussicht nach die installierte Leistung von Erneuerbaren Energien bei rund 140 GW liegen. Benötigt werden deshalb regelbare Energieverbraucher, die die Überkapazitäten abnehmen. Dazu gehören thermische Energiespeicher aber auch Batteriesysteme, um kurze Lastspitzen aufzufangen. Ein wichtiges Instrument, um Erzeugung und Verbrauch der EE abzugleichen, sind die intelligenten Energiemanagementsysteme im Smart Home. Die Einbeziehung der PV macht es vor: Der PV-Strom wird mitgenutzt für das Heizen und die Warmwasseraufbereitung durch die Wärmepumpe. Um den Menschen die Technologien schmackhaft zu machen, seien Transparenz, eine einfache Bedienung und lastvariable Tarife erforderlich. Das Smart Home ist ein Zukunftsfeld mit enormem Wachstumspotenzial. Ausschlaggebend für seinen Durchbruch ist vor allem die Akzeptanz der Nutzer. Daher geht es darum, Transparenz zu schaﬀen, Mehrwert zu vermitteln und die einfache Bedienbarkeit von komplexen Technologien zu gewährleisten. Außerdem müssen Stolpersteine, wie uneinheitliche Herstellerstandards, die Furcht vor Datenmissbrauch oder eine fehlende Gebäudeinfrastruktur aus dem Weg geräumt werden. Dann spricht nichts gegen den Erfolg der ■ intelligenten Systeme. Hilmar Düppel Chefredakteur IKZ-ENERGY h.dueppel@strobel-verlag.de

INHALT

RUBRIKEN 3 36 67

Branchenticker Tipps & Trends Impressum

THEMEN 6

Chancen für Handwerksbetriebe der Elektro- und Energiebranche

Die verschärfte Einsparverordnung 2014, die seit dem 1. Mai in Kraft ist, stellt erstmals Fragen zum Automationsgrad von Gebäuden. Die Automatisierung von Gewerken ist nun verbindlicher Bestandteil der energetischen Bewertung und Voraussetzung für einen Energieausweis. Dieser bestimmt zukünftig auch den Wiederverkaufswert eines Gebäudes. Für Handwerksbetriebe aus den Bereichen Elektrotechnik und Energie ergeben sich damit Geschäftspotenziale, die sie gewinnbringend ausschöpfen können. 2016 verschärfen sich außerdem die Anforderungen an einen reduzierten Energiebedarf nochmals.

14 Rendite oder Amortisation? – Ohne Gebäudeautomation keine Energieeﬃzienzmaßnahmen Der Einsatz von intelligenten Wärmepumpen bedeutet ein zukunftsorientiertes Heizsystem einzusetzen, das sowohl im Wohnungsbau als auch in Büro- und Gewerbegebäuden einen energieeﬃzienten und zugleich umweltschonenden Stellenwert hat. Von Anlageneignern und Investoren wird zunehmend die Kombination einer Wärmepumpe mit anderen Wärmeerzeugern angestrebt. Um den Nutzerkomfort zu erhöhen und die Gebäudebetriebskosten zu minimieren, werden die Wärmepumpen in das Netzwerk der Gebäudetechnik eingebunden. Die Ansteuerung der Wärmepumpen erfolgt über eine KNX- oder Ethernetverbindung.

62 Ein Meilenstein für nachhaltiges Bauen Einer der ältesten und traditionsreichsten Baustoﬀe der Welt wurde nach 42-jähriger Abstinenz in Deutschland wieder in den erlauchten Kreis der DIN-Normen aufgenommen. Somit sind seit fast einem Jahr wieder verbindliche Baunormen für den Lehmbau in Deutschland in Kraft.

48 CLEVER & SMART 6 Chancen für Handwerksbetriebe der Elektro- und Energiebranche Die Gebäudeautomation hat mit der neuen EnEV 2014 einen neuen Stellenwert in der Energiewende erhalten. 14 Rendite oder Amortisation? – Ohne Gebäudeautomation keine Energieeffizienzmaßnahmen Smarte Wärmepumpen-Regelung mit Einbindung in die Gebäudeautomation. 20 Wettbewerbsfähiger mit EnMS Energiemanagementsysteme nach DIN EN ISO 50001. 26 Wie Wohnen und Arbeiten smart werden Smarte Gebäude übernehmen im Energiesystem der Zukunft eine ganz zentrale Rolle. 28 Vom Smart Home zum Smart Building Vom Komfortgewinn und der Energieeffizienz hin zur vollständigen Hausautomation. 30 Was macht ein Haus eigentlich „klug“? Moderne Informations- und Kommunikationstechnik ist der wesentliche Treiber des Smart Home. 32 Ausfallschutz nach Maß Neues, flexibles System zur unterbrechungsfreien Stromversorgung liefert störungsfreie Energie. 34 KNX-„Intelligenz“ direkt an Bord Klarer Platzvorteil durch Sonnenschutz mit KNX ohne externe Aktoren.

SONNENENERGIE 40 Das Angebot der Sonne nutzen Solare Heizungsunterstützung – richtig planen und einsetzen. 46 Survival of the ﬁttest KA-Energy Solutions plant sehr erfolgreich PV-Großprojekte in Brandenburg.

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A-exact: Automatischer hydraulischer Abgleich – ganz einfach!

Automatic Flow

Control

48 Smartes Solaranlagen-Betriebssystem entdeckt Leistungsminderung Verunreinigungen und Schäden beinträchtigen die Leistung einer PV-Anlage erheblich. 50 Energiedaten auf Knopfdruck Bare Münze durch eﬃzientes Energiemanagement. 52 Revolution in der Batterietechnologie? Reihenschaltung ade – Unternehmen löst technische Herausforderungen der Batterietechnik.

Einbauen, einstellen und fertig!

53 Zur Sicherheit von Solarstromspeichern Sicherheit hat für die Hersteller von Speichersystemen sowie für das Elektrohandwerk höchste Priorität.

ENERGIEEFFIZIENZ 54 Ein durchdachtes Gebäudekonzept Beispielhaft in Design und Nachhaltigkeit. Automatischer hydraulischer Abgleich

56 Rot gewinnt Abgasanlage in der Clubfarbe des 1. FC Union Berlin.

Optimaler Einsatz in der Renovierung

NACHHALTIGKEIT 62 Ein Meilenstein für nachhaltiges Bauen Die Normierung von Lehmbaustoﬀen.

Zeitersparnis bei Einbau und hydraulischem Abgleich

Durchﬂusseinstellung direkt am Ventil

Druckhaltung & Wasserqualität

Einregulierung & Regelung

Thermostatische Regelung

ENGINEERING ADVANTAGE

Mit dem neuen Thermostat-Ventilunterteil kann der erforderliche Durchfluss direkt am Ventil eingestellt werden – fertig! Die innovative Technik mit automatischer Durchflussregelung sorgt dafür, dass der Durchfluss nicht überschritten wird. Einmal eingestellt, regelt A-exact den Durchfluss automatisch auf den gewünschten Wert.

50 Titelbild: Smart Housing nach den Vorstellungen von Jung: Für ein komfortables und energieeﬃzientes Wohnen sorgt eine intelligente Haustechnik. Über die Smart Displays mit intuitiver Bedienoberﬂäche können z. B. sämtliche Raum- und Multimediafunktionen von zentralen Stellen aus gesteuert werden; außerdem erfolgt hierüber die Anzeige und Auswertung der Energieverbräuche u. v. m. Mehr dazu unter www.smart-housing.de Bild: Albrecht Jung GmbH & Co. KG, 58579 Schalksmühle, Tel. 02355 8060, Fax 02355 806189, kundencenter@jung.de, www.jung.de

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A-exact ist die all-in-one-Lösung für komplexe und unzugängliche Systeme und weist für Differenzdrücke bis 60 kPa ein optimales Geräuschverhalten auf.

TA Heimeier GmbH Postfach 1124 · 59592 Erwitte Tel. 02943 891-0 Fax 02943 891-100 www.taheimeier.de

CLE VER & SMART Gebäudeautomation

„Desigo CC“ von Siemens ist eine Managementstation, die alle Gewerke im Gebäude von Heizung, Lüftung und Klima über Brandschutz und Sicherheit bis hin zu Energiemanagement, Beleuchtung und Beschattung integriert. Die Station wächst zudem mit ihren Aufgaben: Bei Bedarf können auch nach der Erstinstallation noch weitere Gewerke hinzugefügt werden. Bild: Siemens

Chancen für Handwerksbetriebe der Elektro- und Energiebranche Die Gebäudeautomation hat mit der neuen EnEV 2014 einen neuen Stellenwert in der Energiewende erhalten Die verschärfte Einsparverordnung 2014, die seit dem 1. Mai in Kraft ist, stellt erstmals Fragen zum Automationsgrad von Gebäuden. Die Automatisierung von Gewerken ist nun verbindlicher Bestandteil der energetischen Bewertung und Voraussetzung für einen Energieausweis. Dieser bestimmt zukünftig auch den Wiederverkaufswert eines Gebäudes. Für Handwerksbetriebe aus den Bereichen Elektrotechnik und Energie ergeben sich damit Geschäftspotenziale, die sie gewinnbringend ausschöpfen können. 2016 verschärfen sich außerdem die Anforderung an einen reduzierten Energiebedarf nochmals.

„Es ist höchste Zeit, dass sich Gebäudeeigner, Facility Manager und die Elektrobranche mit den Möglichkeiten der Gebäudeautomation auseinandersetzen“, sagt Graham Martin, Chairman der EnOcean Alliance. Diese ist ein Zusammenschluss aus rund 350 weltweit führenden Unternehmen aus der Gebäudebranche. Sie verfolgt das Ziel, innovative Automatisierungslösungen für nachhaltige Gebäudeobjekte zu

etablieren. Wer sich nicht frühzeitig mit dem Zusammenhang zwischen Automation und EnEV befasse, vergäbe wertvolle Möglichkeiten und mindere womöglich den Wert seines Gebäudes, meint Martin. Fachbetriebe, die sich mit Elektrotechnik und Energieeinsparung beschäftigen, könnten sich zudem als Experten positionieren und proﬁtieren, sagt auch Prof. Dr. Michael Krödel, von der Hochschule Rosenheim,

in einem Whitepaper von Januar des Jahres. Anforderungen seien, sich intensiv mit den Begriﬄichkeiten und Berechnungsmethoden sowie den verschiedenen Technologien der Gebäudeautomation zu befassen, da die Richtlinie keine detaillierten Methoden vorgibt. Denn die EnEV besagt lediglich, dass automatisiert werden muss, nicht aber wie. Damit Gebäudeautomation technisch sinnvoll und insbesondere

nutzergerecht umgesetzt werden kann, ist es notwendig, Beratungskompetenz aufzubauen. Relevante Fragen in diesem Zusammenhang sind beispielsweise, welche Automationsvariante sich für welches Gebäude eignet und wie Kosten und Nutzen im richtigen Verhältnis bleiben. Zunächst aber ein Blick auf die Anforderungen an die Gebäudeautomation aufgrund der EnEV 2014, die Begriﬄich-

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keiten und gesetzlichen Rah- Referenzgebäude ausschlaggemenbedingungen. bend. Das Referenzgebäude besitzt dieselbe Geometrie, AusDie zweite Stufe der EnEV richtung und Nutzung wie Die EnEV legt die Min- das tatsächlich zu errichtende destanforderungen an Gebäu- Haus. Der Primärenergiebedarf de in Bezug auf den energieeﬃ- des Neubaus darf den Wert des zienten Betrieb fest. Das sind Referenzgebäudes nicht überzunächst die Obergrenzen für schreiten. Jedoch können einiden Jahresprimärenergiebe- ge Gewerke einen schlechteren darf für ein Gebäude sowie für Wert als beim Referenzgebäude die Wärmeverluste durch Bau- aufweisen, sofern dieser Wert teile. Dabei ist der Jahrespri- durch andere Gewerke kommärenergiebedarf der berech- pensiert wird. Über die Benete Bedarf an Endenergie plus rechnungsgrundlage gibt die die zusätzliche Energiemenge DIN V 18599 Aufschluss, welfür Wärmeverluste sowie Hilfs- che auch den Automatisierungsenergie, also beispielsweise die grad berücksichtigt. Zur GeEnergie, die für die Erzeugung bäudeautomation schreibt die und Bereitstellung von Strom EnEV 2014 vor, dass für Wohnoder für den Transport von Öl gebäude sowohl das Referenzoder Gas notwendig ist. Wär- gebäude als auch das tatsächmeverluste bei Bauteilen oder liche Gebäude mit der Automader gesamten Gebäudehülle ent- tionsklasse C zu berechnen sind stehen aufgrund von Dämmzu- – unabhängig vom tatsächlichen ständen, Wärmebrücken und Automationsgrad. An dieser Lüftungsverlusten. Dabei unter- Stelle verpuﬀen also die posischeidet die EnEV in Wohnge- tiven Auswirkungen einer höbäude und Nichtwohngebäude herwertigen Automation bei der wie Büros, Lager, Hörsäle, Schu- Berechnung des Jahres-Primärlen und Krankenhäuser. energiebedarfs. Im Neubau ist der PrimärFür Sanierungen gilt: Es energiebedarf im Vergleich zum muss nur dasjenige Gewerk

Die neue Wetterstation „Suntracer KNX sl“ von Elsner besitzt Sensoren für die Erfassung von Helligkeit, Windgeschwindigkeit, Temperatur, Niederschlag und Luftdruck. Die Information über den Luftdruck kann im KNX-System beispielsweise für die Erkennung von Wettertendenzen oder von Druckunterschieden zwischen Innenraum und Umgebung des Gebäudes genutzt werden. In der Gerätesoftware der Wetterstation sind umfangreiche Steuerungsfunktionen für die Beschattung von acht Fassaden vorhanden. Bild: Elsner Elektronik

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Tabelle 1: Übersicht über die von der Automation betroﬀenen Gewerke.

Relevanz

Gewerk / Anforderung

Heizung

Kühlung

(DIN → Tabelle 3, Nr. 1-7 EnEV → § 14

(DIN → Tabelle 3, Nr. 8-14 EnEV → § 14

(DIN → Tabelle 3, Nr. 15-21) EnEV → § 14 EnEV → Anlage 1, Tabelle 1, Zeile 5

(DIN → Tabelle 3, Nr. 15-21 EnEV → § 14

(DIN → Tabelle 3, Nr. 22-25) EnEV → § 14

(DIN → Tabelle 3, Nr. 22-25 EnEV → § 14

( )

(DIN → Tabelle 3, Nr. 30-35)

( )

(DIN → Tabelle 3, Nr. 26-35

–

(DIN → Tabelle 3, Nr. 36-42

–

( )

(DIN → Tabelle 3, Nr. 43-44 EnEV → § 12

(DIN → Tabelle 3, Nr. 65-76 EnEV → § 15

(DIN → Tabelle 3, Nr. 85-90

(DIN → Tabelle 3, Nr. 91-93)

(DIN → Tabelle 3, Nr. 91-93

(DIN → Tabelle 3, Nr. 94-96)

( )

(DIN → Tabelle 3, Nr. 94-96

Raumtemperaturregelung

Hallentemperaturregelung

–

Regelung von Vorlauftemperatur und Umwälzpumpen

Regelung des Erzeugers Raumtemperaturregelung Regelung von Vorlauftemperatur und Umwälzpumpen Regelung des Erzeugers Lüftung: Volumenstromregelung

Beleuchtung: präsenzbasierte Steuerung – bzw. Tageslicht-/Konstantlichtregelung Verschattung: Steuerung aufgrund Zeit ( ) bzw. Solareinstrahlung Management: Eingabemöglichkeit von ( ) Nutzeranforderungen und Optimierung Legende: Direkte Relevanz ( ) Indirekte Relevanz (grundsätzlich sinnvoll) – Keine Relevanz DIN EnEV

NWG

(DIN → Tabelle 3, Nr. 1-7) EnEV → § 14 EnEV → Anlage 1, Tabelle 1, Zeile 5

(DIN → Tabelle 3, Nr. 45-64) EnEV → $ 15

Unterstreichung bei Relevanz für die Elektrofachbranche

DIN V 18599-11 (Version 2011) EnEV 2014

Quelle: Whitepaper, Anforderungen an Gebäudeautomation aufgrund der EnEV 2014 und Konsequenzen für Sensoren und Aktoren, Prof. Dr. Michael Krödel, Hochschule Rosenheim

EnEV-konform ausgeführt werden, welches renoviert wird. Wer also beispielsweise die Heizung austauscht, muss nur die diesbezüglichen Anforderun-

gen einhalten, nicht aber die troffen, wenn der Besitzer dieAutomation von Fenster oder se verkaufen möchte. Dabei gibt Beleuchtung. Bestandsgebäu- es zwar keine Obergrenze für de sind jedoch auch über die den berechneten Energiebedarf, Pflicht zum Energieausweis be- aber der ermittelte Wert im Energieausweis – und damit der Automatisierungsrad – haben einen Einfluss auf den Wert der Immobilie.

Der Gira „FacilityServer“ verbindet verschiedene Gewerke miteinander und stimmt sie aufeinander ab. Bild: Gira Giersiepen

Richtig planen und Voraussetzungen klären Gebäudeautomation dient dem Ziel, Energie zu sparen, und zwar ohne Komforteinbußen. Die Wahl der richtigen Automationsvarianten setzt eine eingehende Gebäudeanalyse voraus. Das ist besonders bei Bestandsimmobilien relevant, da hier die Gegebenheiten vor Ort maßgeblich die Möglichkeiten und den Nutzen einer Automation vorgeben. Außer der bestehenden Richtlinien und Normen

müssen zusätzlich die Wünsche des Nutzers berücksichtigt werden. Damit kann der beauftragte Fachbetrieb ein erstes Bild skizzieren, welche Art von Sensoren und Aktoren wo im Gebäude platziert werden und wie sie miteinander zu vernetzen sind. Heizung, Kühlung, Lüftung, Beleuchtung, Verschattung und Gebäudemanagement sind die Gewerke einer Gebäudeautomation. Der Fachbetrieb sollte bei der Planung klären, wo die größten Einsparpotenziale für das jeweilige Gebäude liegen. Damit außerdem Kosten und Nutzen in einem richtigen Verhältnis zueinander stehen, ist zu klären, wie hoch der Aufwand für die ermittelten Automationsmaßnahmen ist. Tabelle 1 zeigt die relevanten Gewerke, die dazugehörigen Sensoren beziehungsweise Aktoren und ihre Relevanz für Wohngebäude und Nichtwohngebäude. Die richtige Systemarchitektur wählen So unterschiedlich wie die Gebäude selbst, sind auch die Varianten der Systemarchitektur. Voraussetzung für eine energieeﬃziente Raumautomation ist, dass die benötigten Komponenten störungsfrei miteinander kommunizieren. Die Gegebenheiten vor Ort spielen dabei eine maßgebliche Rolle, aber auch die Ziele der Gebäudeautomation. Deshalb sollten diese vor der Wahl der jeweiligen Architektur klar formuliert und mit dem Immobilienbesitzer abgeklärt sein. Seine Anforderungen spielen ebenfalls eine Rolle. Somit gibt es nie das eine System, das auf alle passt. Der Markt bietet dabei unterschiedliche Lösungen, die sich grundsätzlich in kabelgebundene und funkbasierte Automation einteilen lassen. Systeme der Gebäudeautomation sind: t Dezentrale Automation mit Bus-Systemen – hierbei sind alle Elemente untereinander vernetzt. Dazu ist eine um-

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fangreiche Verkabelung notwendig. t Zentralisierung der dezentralen Automation-Sensoren und Aktoren decken unterschiedliche Funktionen ab. Über einen zentralen Server können diese und zusätzliche Funktionen gesteuert werden. Möglich ist auch, weitere Systeme wie Funk oder Lichtsteuerung über Gateways einzubinden. t Dezentrale Automation mit Funksystem-Sensoren und Aktoren werden direkt aufeinander eingelernt. Die Komponenten können ﬂexibel positioniert und an andere Systeme via Gateways eingebunden werden. t Zentralisierung der dezentralen funkbasierten Automation – alle funkbasierten Komponenten sind an einen zentralen Webserver angebunden.

Rollläden und Markisen, Dachfenster, Eingangstür, Beleuchtungselemente und vieles mehr lassen sich über „TaHoma Connect“ ohne großen Aufwand manuell, zeit- oder sensorabhängig steuern und je nach Wunsch in individuelle Nutzerszenarien einbinden. Die entsprechenden Einstellungen werden ganz intuitiv über die „TaHoma“ Oberﬂäche vorgenommen. Per Drag & Drop kann der Nutzer bis zu 40 verschiedene Szenarien erstellen, die sich an seinen persönlichen Lebensgewohnheiten orientieren. Individuelle Nutzerszenarien bieten ein entscheidendes Plus an Komfort, Energieeinsparung und Sicherheit. Bild: Somfy

Wichtige Dokumentationen von KSB auf einen Blick www.ksb.de/e-paper-portal

Beste Technik für Heizung, Klima und Lüftung vom einzigen Komplettanbieter Die Zukunft im Bereich Heizung, Klima und Lüftung startet heute: Q Hocheffiziente und perfekt abgestimmte Pumpen und Armaturen Q Automations- und Antriebslösungen in einer neuen Dimension Q Einzigartiges Komplettprogramm der nächsten Generation Mehr Informationen unter: www.ksb.de/hkl

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„L-ROC“ von Loytec ist ein System, das eine ﬂexible Raumautomation ermöglicht. Sensoren und Aktoren können frei nach Projekt- und Benutzeranforderungen ausgewählt werden. Da die Visualisierung schon mit der Applikation entwickelt wird, entfällt ihre aufwendige und nachträgliche Integration... Bild: Loytec Electronics

t Zentrale Automation – alle Element sind via Kabel an einen zentralen Controller angebunden. t Dezentralisierung der zentralen Automation – alle Elemente sind an einen Controller angebunden und verkabelt. Die Steuerung erfolgt per Funk. Ein zentrales System besteht aus einem zentralen intelligenten Controller, der Aktoren und Sensoren steuert. Diese Elemente besitzen keine eigene Intelligenz. Der Vorteil des zentralen Systems liegt darin, dass die Peripherieelemente oft deutlich kostengünstiger sind als bei einem dezentralen System. Dafür müssen aber viele Leitungen verlegt werden. Bei einer dezentralen Architektur verfügt jedes Element über eine eigene kommunikationsfähige

Elektronik. Der Vorteil ist, dass nur eine Busleitung im Gebäude notwendig ist. Dafür sind die Peripherieelemente teurer, was an den enthaltenen Controllern liegt. Handwerker installieren in der Praxis jedoch kaum noch reine zentrale oder reine dezentrale Architekturen. Bei dezentralen Systemen ist jeder Aktor in der Unterputzdose nicht mehr mit einen Controller ausgestattet. In einzelnen Räumen wird in der Regel zentralisiert. Umgekehrt werden bei zentralen Systemen zunehmend mithilfe von Feldbussystemen und Funktechnik Teilbereiche dezentralisiert. Diese Kombinationen reduzieren die Kosten und optimieren den Funktionsumfang. Heutzutage kommen eher Funkelemente zum Einsatz. Mit Funkelementen lassen sich

...die Raumbedienung lässt sich direkt auf „L-Vis“-Geräten und mittels „LWEB-800“/“LWEB-802“ realisieren. Alle Visualisierungen werden automatisch erstellt und auf die Steuerungen geladen. Bild: Loytec Electronics

also beide Architekturen, zentral und dezentral, umsetzen. Werden Sensoren und Aktoren direkt aufeinander eingelernt, liegt eine dezentrale Automation vor. Wenn sie über die Funkschnittstelle auf einen Server eingelernt sind, handelt es ich um eine zentrale Automation. Funksysteme sind einfach und schnell installiert. Sie verursachen zudem wenig Schmutz. Sie eignen sich daher besonders für die Nachrüstung von Altbauten, sind aber auch in modernen, neuen Gebäude mit viel Glas und Sichtbetonflächen oder flexiblen Grundrissen gern verwendet. Sie kommen also immer dort vor, wo Kabel zur Datenübertragung oder zur Stromversorgung stören oder wo flexible Raumautomationslösungen gefragt sind. Funksysteme sind üblicherweise günstiger als die etablierten Bussysteme.

Wichtig ist es außerdem, von Anfang an auf herstellerunabhängige Systeme zu setzen. Ein gemeinsamer, oﬀener Standard bietet für jedes Gewerk Kombinationsmöglichkeiten und eine große Auswahl an Produkten. Und nur so kann ein Planer für seine Projekte die funktional und preislich am besten geeigneten Systeme und gewünschten Elemente auswählen. Außerdem lassen sich oﬀene Systeme problemlos erweitern, sollten sich individuelle Kundenwünsche oder gesetzliche Anforderungen ändern. Positionierung von Sensoren und Aktoren Besonders wichtig für eine sinnvolle Planung ist die richtige Positionierung von Sensoren und Aktoren. Vor allem bei Sensoren ist für die richtige Positionierung sowohl die Sen-

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sorentechnologie als auch die Funktion entscheidend. Eine präzise Planung und die Wahl des richtigen Geräts für die entsprechende Raumsituation steigern die Energieeﬃzienz. Einige allgemeingültige Aussagen lassen sich dabei treﬀen. Präsenzsensoren müssen insbesondere im Büro oder WC oberhalb des Aufenthaltsbereichs positioniert werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Schreibtische in Büros öfter umgestellt werden. Temperatursensoren und Luftqualitätssensoren gehören nicht neben Türen, da sie dort Zugluft ausgesetzt sein können. Den besten Platz haben sie in der Nähe der Nutzer. Temperatursensoren sollten weiterhin keinem direkten Sonnenlicht ausgesetzt sein, denn die Wärmewirkung verfälscht die Messergebnisse.

Der Einsatz von Bewegungs- und Präsenzmeldern ist für eine moderne und energieeﬃziente Gebäudeautomation unentbehrlich. Entscheidungskriterien sind eine präzise Planung, die Auswahl der richtigen Sensoren für die jeweilige Raumsituation und die Wahl der richtigen Erfassungstechnologie. Bild: Steinel Vertrieb

Um Fenster zu überwachen, soren nur so zwischen gekippmuss ein Sensor oberhalb und tem und geöﬀnetem Zustand ein weiterer unterhalb des Fens- unterscheiden können. Alterters installiert werden, da Sen- nativ bieten sich Drehgriﬀsen-

*IE4 gem. IEC/CD 60034-30 Ed. 2

Mehr Energiesparen ohne Extrakosten: der KSB SuPremE®-IE4*-Motor Die drehzahlgeregelte Inlinepumpe Etaline erhalten Sie mit dem KSB SuPremE®-IE4*-Motor – ohne Extrakosten im Vergleich zu den bisher überwiegend eingesetzten IE2-Motoren. Q Effizientestes magnetfreies Pumpenaggregat in Verbindung mit dem neuen PumpDrive Eco und PumpMeter Q Beste Wirkungsgrade auch im Teillastbereich, besonders geeignet für Heizung, Klima, Lüftung Q Höchste Energiekosteneinsparung mit KSB SuPremE®-IE4*-Motor von bis zu 70 % Mehr Informationen unter: www.ksb.com/ie4-effizienz-ohne-aufpreis

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soren an. Diese sind im Vergleich zu zwei Fensterkontakten nicht nur optisch schöner. Sie überwachen und kontrollie-

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Mit einem Erfassungsbereich von zwölf Metern schützt dieser Außenbewegungsmelder von Somfy Terrasse und Garten. Bild: Somfy

ren auch den Zustand der Fenster und erkennen sofort, ob es beispielsweise zugeschlagen oder unvollständig geschlossen ist.

Licht- und Alarmsteuerung wird durch den Einsatz von Bewegungs- und Präsenzmeldern erreicht. Diese erfassen fehlerfrei mithilfe einer exakten sensorischen Steuerung etwaige Technologien am Beispiel Bewegungen. Als Technologien stehen die bewährte Passiv-InBeleuchtung und Alarm Das Ziel einer bedarfsge- frarot-Sensorik oder die Hochrecht automatisch gesteuerten frequenztechnik zur Verfü-

gung. Welche Technologie wann besser geeignet ist, hängt von der individuellen Aufgabenstellung ab. Hochempfindliche Passiv-Infrarot-Sensoren (PIR-Sensoren) nehmen die menschliche Wärmestrahlung wahr und reagieren mit einer Spannungsänderung, wenn sich eine Person im Erfassungsbereich aufhält. Für eine präzise Erfassung ist es wichtig, dass der Sensor eine hohe Auflösung, also viele aktive Erfassungszonen aufweist. Aber auch die Bewegungsrichtung spielt eine Rolle. PIR-Sensoren erfassen Bewegungen quer zu ihnen besonders gut, weniger gut Bewegungen direkt auf sie zu. Die Erfassung sollte nicht durch Gegenstände oder Hindernisse eingeschränkt werden. PIR-Sensoren eigenen sich gut für den Einsatz im Außenbereich, da sie nur die menschliche Wärmeausstrahlung erfassen, nicht jedoch herabfallende Blätter oder vorbeifahrende Fahrzeuge. Steinel, ein führendes Unternehmen der intelligenten Lichtsteuerung im gewerblichen Bereich, erfand 1999 die Hochfrequenztechnologie, kurz HF-Technologie. Ein HF-Sensor ist ein aktives System, welches mit einer Frequenz von 5,8 GHz elektromagnetische Wellen sendet und das von Wänden und Objekten reflektierte Echo emp-

fängt. Bleibt das Echo konstant, ist keine Bewegung vorhanden, verändert sich jedoch das Echo, wurde eine Bewegung registriert und ein Schaltsignal wird ausgelöst. Vorteilhaft ist, dass dies völlig unabhängig von Umgebungstemperatur und Gehrichtung geschieht, sodass HF-Sensoren Räume lückenlos und zuverlässig überwachen. Auch erfassen sie Bewegungen hinter Glas oder Holz, weshalb sie sich gut für den Innenbereich, beispielsweise im Bad, eignen. Bedienung der Gebäudetechnik Zurzeit sind auf dem Markt unterschiedliche Bedienungsmöglichkeiten verbreitet, von mechanischen Schaltern, über einfache LC-Displays bis hin zu Bildschirmen mit Multitouch. Noch, kann man sagen, denn in naher Zukunft werden wohl die Touch-Bildschirme eine besondere Rolle spielen. Denn diese sind Nutzern bereits heute gut vertraut. Außerdem erlauben sie ﬂexible Einstellungen und Darstellungen. Trotzdem: Taster, Schalter und Drehknöpfe sind einfach praktisch, günstig und robust. „Ob sie allerdings die bisherige 55-mm-Standardform beibehalten, ist fraglich“, sagt Rita Buse, von Elsner Elektronik. Berührungslose Bedientechniken,

Die Warema „Climatronic“ ist eine Komplettlösung zur Steuerung aller Warema Produkte und zusätzlichen Gewerke in Wintergärten und Gebäuden. Bild: Warema

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PRAXISBEISPIEL: GEBÄUDEAUTOMATION IM PASSIVBÜROHAUS AM NIEDERRHEIN

In Dinslaken am Niederrhein ließ die örtliche Sparkasse einen sechsgeschossigen Büro-Anbau in Passivhaus-Bauweise erstellen. Um die Vorgaben dieses Konzepts einzuhalten, zog der Architekt einen System-Integrator hinzu, der die verschiedenen Gewerke per KNX miteinander vernetzt und aufeinander abgestimmt hat. Der System-Integrator Markus Tenbuch übernahm dabei bereits in einem sehr frühen Stadium die Planung für die Gebäudesteuerung. Ein enormer Vorteil, da sich so integrale Konzepte umsetzen lassen, die für den Passivhaus-Standard unabdingbar sind. Nämlich eine optimale Abstimmung aller Anlagen sowie die Realisierung eines integrierten Systems, das Heizung, Lüftung, Kühlung, Licht und Sonnenschutz unter Einbindung von Windund Wetterdaten steuert. Das KNX System bewerkstelligt die zentrale Steuerung aller technischen Gewerke im Gebäude. Hinter dem elektronischen Nervensystem steht der Gira Facility Server. In diesem „Gehirn“ des KNX Systems laufen die einzelnen Bahnen der Elektroinstallation zusammen. Es verarbeitet die Informationen und verbindet die verschiedenen Gewerke miteinander. Entstanden ist so ein Gebäude nach hohen ökologischen Standards, das auch durch hohe Wirtschaftlichkeit überzeugt. Deshalb hat es seinen Spitznamen in der Region schon erhalten: die „Energiespardose“.

schätzt sie weiter, würden sicherlich in naher Zukunft so präzise, dass sie verstärkt zum Einsatz kämen. Die häuﬁg als Ideal angepriesene mobile Steuerung aller möglichen Lebensbereiche hat aus ihrer Sicht jedoch auch Nachteile. Sobald nämlich mehrere Nutzer auf ein System zugreifen möchten, ist ein gemeinsames Bediendisplay sinnvoller. „Ich sehe mobile Steuergeräte als eine gute Ergänzung, aber kritisch als alleiniges Bedien-

gerät. Denn wer hat nicht schon einmal die Fernbedienung seiner Musikanlage verlegt und war dann froh, dass es noch einen Drehknopf für die Lautstärke gab“, sagt Buse. Fernsteuerung von unterwegs hingegen ist im privaten Bereich sehr praktisch, gerade wenn man etwas vergessen hat oder sich der Tagesplan spontan ändert. Sie schaﬀt damit Sicherheit und Freiräume für den Einzelnen. Im Gebäudemanagement erlaubt der Fern-

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griff zudem die Überwachung und sie stehen bei Sanierungen und Wartung durch externe Fir- ohnehin unter dem Vorbehalt men, wodurch Terminabspra- der Wirtschaftlichkeit. Doch chen und das Vor-Ort-Sein des erstmals wird die GebäudeNutzers entfällt. automation verbindlicher Bestandteil der energetischen Bewertung eines Gebäudes. DieSoftware-Programme se kann genutzt werden, um sind der Erfolgsschlüssel Um den deutschen Energie- den Jahres-Primärenergiebeausweis gemäß EnEV zu er- darf zu senken. Insbesondere stellen, stehen eine Vielzahl an 2016, wenn der erlaubte JahresEDV-Programmen zur Verfü- Primärenergiebedarf sich nochgung. Diese ermitteln den Jah- mals um 25 % im Vergleich zur res-Primärenergiebedarf. Ent- ersten Stufe reduzieren muss, scheidend ist dabei, inwieweit wird die Gebäudeautomation der Automationsgrad über die einen wesentlichen Beitrag lieEingabemasken der Programme fern und zum essentiell notabgefragt werden. Solange die wendigen Bestandteil moderSoftware Automationen nicht ner Gebäude. Einsparungen an vollständig erfassen, wird folg- elektrischer und thermischer lich der berechnete Energiebe- Energie sind dabei in Wohngedarf höher und damit schlech- bäuden geringer als in Nichtter ausgewiesen, als er in Wirk- wohngebäuden. Kritisch anzumerken ist lichkeit ist. Der Schaden liegt dann beim noch, dass eine GebäudeautoEigentümer der Immobilie, da mation als Gesamtsystem ein diese schlechter bewertet wird. leistungsfähiges EnergiemaInsofern ist darauf zu achten, nagement braucht. Hier scheint welche Programme den Einfluss zurzeit noch einiges im Argen der Automationen berücksichti- zu liegen. Häufig liegt bei Nutzgen. Mit der Zeit werden immer gebäuden statt eines dynamisch mehr solcher EDV-Programme aktiven Managements lediglich angeboten werden. Denn für die passives Energiecontrolling vor. Software-Unternehmen ist es Dies reicht jedoch nicht aus, um eine Möglichkeit, sich am Markt das vorhandene hohe Optimieder Berechnungsprogramme rungspotenzial nutzen zu könbesser zu positionieren. nen. Dazu braucht es ein kontinuierliches und systematisches Gebäude, Anlagen- und EnerFazit und Ausblick Mit Inkrafttreten der EnEV giemonitoring, welches Än2014 seit Mai des Jahres kom- derungen von Energieflüssen men auf Hausbesitzer, Energie- schnell erkennt und adäquat berater, Planer, Verwalter und darauf reagieren kann. ■ Elektrobetriebe einige Neuerungen zu. Doch die Ände- Autorin: rungen sind zunächst moderat Angela Kanders, freie Journalistin

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Rendite oder Amortisation? – Ohne Gebäudeautomation keine Energieeﬃzienzmaßnahmen Smarte Wärmepumpen-Regelung mit Einbindung in die Gebäudeautomation Der Einsatz von intelligenten Wärmepumpen bedeutet ein zukunftsorientiertes Heizsystem einzusetzen, das sowohl im Wohnungsbau als auch in Büro- und Gewerbegebäuden einen energieeﬃzienten und zugleich umweltschonenden Stellenwert hat. Von Anlageneignern und Investoren wird zunehmend die Kombination einer Wärmepumpe mit anderen Wärmeerzeugern angestrebt. Um den Nutzerkomfort zu erhöhen und die Gebäudebetriebskosten zu minimieren, werden die Wärmepumpen in das Netzwerk der Gebäudetechnik eingebunden. Die Ansteuerung der Wärmepumpen erfolgt über eine KNX- oder Ethernetverbindung. Durch die Nutzung der regenerativen Energien u. a. mittels PV-Modulen und Wärmepumpen wird eine wachsende energetische Unabhängigkeit erreicht. Aufgrund der ständigen Innovationen in der Elektronik steigt auch das Interesse der Einsatzvarianten von Wärmepumpen und deren energetische Vernetzungsstrukturen. Mit den optimierten Regelungssystemen im integrierten Energiemanagement wird das bisherige Dilemma von Energieangebot und -nachfrage in den Winterund Sommermonaten aufgehoben. Zudem kann inzwischen mit dem intelligenten Management die Tag-Nacht-Problematik mit der Wärmepumpe, den Stromquellen

Die „Smart EcoBox“ von Glen Dimplex.

und Speichern stark reduziert werden. Im optimalen Fall arbeitet die Wärmepumpe mit einem Wasserspeicher und einer Solarthermie- bzw. einer Solarstromanlage sowie mit den wichtigsten Stromverbrauchern innerhalb des Gebäudes nach festgelegten Prioritäten. Aber es geht noch optimierter, denn der Sommer-Kühlbetrieb und die kontrollierte Wohnraumlüftung können mit gemanagt werden. Wenn die Stromlieferanten zudem ihre Tarifzonen über den Tag verteilt anbieten sollten, könnte hier noch eine Preisoptimierung eingezogen werden. Oder das ganze Energiesystem hängt in einem regionalen Smart-Grid-Verbund, der z. B. mit einem

eigenen Stromangebot die Netzstützungsfunktionen realisiert. Gebäudeautomation Mittlerweile ermöglicht die Technologie der Gebäudeautomation, möglichst komplexe und ausgereifte Energieeffizienzlösungen zu realisieren und den Betriebskomfort anzuheben. Mit einer dem Betrieb optimal angepassten Gebäudeautomation (GA) können sämtliche technischen Systeme energieeffizient gesteuert und geregelt sowie jederzeit die Energieverbrauchsdaten erfasst werden. Die Wärmepumpen als Bestandteil der modernen Gebäudetechnik werden heute zunehmend in die Netzwerke der Gebäudeautomation eingebunden. Zur Einbindung werden für den Wärmepumpenmanager u. a. spezielle Kommunikationsmodule benötigt, damit der Nutzer bzw. Anlageneigner die Wärmepumpe z. B. über eine Ethernet- oder KNX/EIB-Verbindung ansteuern oder die Betriebsdaten mithilfe eines PCs bzw. Smartphones oder Tabs auslesen kann. Smart Metering und SmartHome Zur optimalen Eigenstromnutzung muss der Solarstromeigner bzw. -nutzer die nach der EEG festgelegten Randbedingungen beachten. Für das Einspeisemanagement einer PV-Anlage unter 30 kWp ist nach dem EEG eine fixierte Leitungsbegrenzung auf 70 % der installierten Modulleistung oder eine fernsteuerbare Leistungsbegrenzung vorgegeben. Der Markt für Smart Meter und Smart Home expandiert zunehmend. Konzepte wie Smart Home schaffen neue Dimensionen zur Energieeffizienz. Eine Gateway-

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PV-Eigenverbrauchsoptimierung von Kaco new energy: WW-WP über Datenlogger und Lastrelais.

Verbindung lohnt sich, wenn der Nutzer sein Gebäude auf Basis der Smart Meter Gateway und/oder in Kombination mit einer Smart Home komfortabler ausführen möchte, sicherer gestalten, die TGA steuern und regeln sowie weitere Dienstleistungen in Anspruch nehmen möchte. Smart-Home-Lösungen sparen nicht nur komfortabel Energie, sondern bieten auch die Sicherheit für das gesamte Gebäude (Eigenheim, Wohnhaus, Bürogebäude oder Kleinbetrieb). Mit nur einer App lässt sich zudem das gesamte Gebäude fernsteuern. Zur richtigen Zählerauswahl ist die Entscheidung nach der Datensicherheit und die Gesamtfunktionalität ausschlagge-

bend. Jedes Gerät enthält eine Kommunikations-Schnittstelle zum Kunden sowie eine Ethernet-Schnittstelle, die auch zum Steuern der Lasten genutzt werden kann. Zudem werden in Deutschland anstatt integrierte auch modulare Lösungen favorisiert. In Deutschland besteht nach dem EEG seit Mitte 2013 der Ausbaupfad für SmartMeter, der eine kostenoptimierte Einführung zur Integration von intelligenten Zählern für Verbraucher mit mehr als 6000 kWh im Jahr reglementiert. Nach dieser Regelung sind aber die meisten Privathaushalte von einer Installation der „intelligenten Messstellen“ (Smart-Meter-

Gateway), die BSI-zertiﬁziert sein muss, nicht betroﬀen, weil ein Durchschnittshaushalt nur ca. 3500 kWh verbraucht. In den normalen Haushalten müssten daher lediglich „intelligente Zähler“ installiert werden, die nur eine Fernauslesung erlauben. Mit der Novellierung des Energiewirtschaftsgesetzes begann auch der Einsatz der digitalen Stromzähler. Durch den Einsatz „intelligenter“ Stromzähler (Smart Metering) wird nicht nur eine automatische Fernablesung des Verbrauchs ermöglicht, sondern auch das Lastmanagement realisiert. Seit dem 1. Januar 2010 ist die „intelligente“ Verbrauchsmengenerfassung

Das „Ecodan“ WärmepumpenEnergiemanagement von Mitsubishi Electric Europe B. V.

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Monitor Wärmepumpen-Verbrauchsgraﬁk von Solare Datensystem.

(Smart Metering) entsprechend der EUDirektive auch nationales Recht (Energiewirtschaftsgesetz; EnWG). Die Stromzähler-Infrastruktur ist ein wichtiger Schritt, um das Ziel 20-20-2020 der EU zu erreichen, das besagt, dass 80 % der Haushalte bis 2020 mit intelligenten Stromzählern ausgestattet sein müssen und die Markteinführung bis 2022 vollständig abgeschlossen sein muss. Der europäische Markt für Advanced Metering Infrastructures (AMI) wird durch die neuen, intelligenten Netztechnologien, die das verbesserte Energiemanagenent unterstützen, angekurbelt. Der Markt wird zudem nicht nur in den Segmenten der intelligenten Stromzähler und Installationen höhere Wachstumsraten verzeichnen, sondern auch in den Bereichen der Kommunikationssysteme, Netzwerke sowie im Bereich des Kunden- und Programm-Datenmanagement. Seit 2003 hat sich der Anteil der Regenerativen Energien an der Stromerzeugung von 7,5 % auf über 23 % erhöht. Von der Bundesregierung wurde bis 2020 ein weiterer Anstieg bis auf 35 % prognostiziert. Die EEBus Initiative hat es sich zur Aufgabe gemacht, mit Inhalten und Prozesstechnologien das zukünftige Demand

Reponse Management zu definieren, um dieses Lastverschiebungspotenzial zu bewältigen. BUS-Systeme nutzen Synergieeffekte Parallel zu den steigenden dezentralen Stromerzeugern, wie z. B. PV-Solarstromanlagen, haben sich die Anforderungen an das öffentliche Stromnetz grundlegend verändert. Bereits heute stehen umfangreiche Geräte bereit – von Kühlschrank, Waschmaschine und Trockner bis zum Wechselrichter sowie von der Wärmepumpe bis zur Ladesäule der Elektromobilität. Die von den Zählern (Strom, Gas, Wasser, Wärme) gemessenen Werte werden gesammelt, gespeichert und über Standart-Schnittstellen (Ethernet oder optional GSM/UMTS) an den Versorger oder in den Haushalt übertragen. Die modernen Wärmepumpen werden als Bestandteil des Smart Home zunehmend in die Netzwerke der Gebäudeautomation eingebunden. Damit wird realisiert, dass die Wärmepumpe z. B. über KNX oder Ethernet angesteuert wird und die Betriebsdaten mittels PC oder Smartphone ausgelesen werden können. Beim KNX handelt es sich um das derzeit marktführende intelligente Bussystem im

Smart Home-Bereich, das sämtliche wichtigen haustechnischen Funktionen und Sicherungssysteme verbindet und zusammenführt. Eine Aufrüstung der bestehenden TGA-Relungstechnologien lässt sich mit „smartem“ Wasser-, Wärme- und Kältemengenzähler und der KNX-Technolgie realisieren. Mit der KNX-IP-Softwareerweiterung für das ISG kann die Wärmepumpe über den KNX-IP-Router in das KNX-Smart Home eingebunden werden. Mithilfe einer intelligenten Vernetzung lassen sich im Gesamtsystem durch Lastverschiebung enorme Energiepotenziale nutzen. Smart Home und Smart Grid können aber nur dann zum Erfolg führen, wenn die wichtigsten Produkthersteller auf einer einheitlichen und übergreifenden Ebene kooperieren. Aus diesem Grund wurde im Rahmen des E-Energy-Programms der Bundesregierung das EEBus– Vernetzungskonzept initiiert. Durch die Einführung des EEBus in nationale, europäische und internationale Normungsprozesse wird ein offener und allgemein akzeptierter Standard geschaffen. Die intelligente Vernetzung mit dem EEBus verbindet auch die Kooperationspartner ABB, Bosch, Busch-Jaeger, Gira, Eaton, Hager, Liebherr, Kostal, Landis & Gyr, Miele, SMA, Schneider Electric, SolarWorld, Soffy, StiebelEltron, Wolf etc. Auszug der Produkthersteller Die Wärmepumpen von Glen Dimplex Deutschland, Kulmbach, können mit dem neuen Wärmepumpenmanager über die Erweiterungsmodule in die marktgängigen Netzwerklösungen mit den unterschiedlichsten Aufgaben bzw. Graden der Gebäudeautomatisierung eingebunden werden. Eine umfassende Lösung für das Smart Home hat Glen Dimplex mit dem „Smart Eco“-System entwickelt, das die Basis zur vernetzten Gebäudetechnik bildet, u.a. mit Dimplex-Wärmepumpen oder RLT-Anlagen. Ermöglicht wird das Ein- und Ausschalten von verschiedenen Verbrauchern, wie Licht und Musikanlagen, sowie die Einbindung von PV-Anlagen in das Stromnetz. Die „Smart Eco“-Zentraleinheit wird in das gebäudeinterne LAN/WLAN mit dem konventionellen Router verbunden und ermöglicht die Ansteuerung unterschiedlicher Verbraucher über Funkstandards EnOcean und Z-Wave bzw. über Powerline. Die „Smart Eco“-Zentraleinheit sorgt auch dafür, dass bei Zeiten mit geringerer Nachfrage bzw. bei einer Überproduktion im Smart Grid der Solarstrom entweder innerhalb des Gebäudes verbraucht

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und/oder gepuffert und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt für Warmwasser bzw. zur Heizungsunterstützung abgeben wird. Mit Smartphone oder Tablet kann per Internet auf die „Smart EcoBox“ zugegriffen werden. Neben der Anpassung von Einstellungen können auch die Betriebs- und Verbrauchsdaten ausgelesen werden. Im Wechselrichter von Kaco new energy, Neckarsulm, sind der Datenlogger und Webserver integriert, der über das Lastrelais mit der Wärmepumpe mit der RS485Schnittstelle oder dem „ModBus“ die Verbindung zum Netz und Kommunikation mit dem PV-Anlagenbetreiber herstellt. Das Energiemanagement ist in ein nachgeschaltetes Monitoringsystem eingebunden und mit einem USB-Port ausgerüstet, über den der direkte Datenabgriff erfolgen kann. Die Mitsubishi Electric Europe B. V., Ratingen, bietet mit dem neuen „Ecodan“ Wärmepumpenprogramm eine Schnittstelle an, über die eine Gebäudeleittechnik auf den Systemregler „FTC.4“ zugreifen kann, mit der auch eine Funküberwachung sowie Änderungen an der Anlageneinstellung möglich sind. Als Basis zur Datenkommunikation dient der „Modbus“ (Protokollerstellung), mit dem die PV-Anlage zur Erhöhung des selbst erzeugten Solarstroms direkt mit der „Ecodan“ Wärmepumpe gekoppelt werden kann. Die Sole/Wasser-Wärmepumpe „Rotex HPU ground“ von Rotex Heating Systems

GmbH, Güglingen, nutzt als Wärmequelle die konstante und kostenlose Erdwärme zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Neben der eﬃzienten Nutzung der Umweltenergie erwirtschaftet die „Rotex HPU ground“ durch die eingesetzte Invertertechnologie eine höhere Eﬃzienz. Die Wärmepumpenregelung erfolgt mit integriertem Energiemanagement. Die Hybrid-Wärmepumpe „Rotex HPSU compact“ in Kombination mit dem Gas-Brennwertgerät „G-plus“ wird ohne Einsatz eines Elektroheizstabes über das gesamte Jahr eine sehr gute Primärenergienutzung erreichen. Hierbei übernimmt der Wärmepumpenregler das Energiemanagement und schaltet den „G-plus“ lediglich bei Bedarf zu. Die Solare Datensystem GmbH (SDS), Geislingen-Binsdorf, hat mit dem „SolarLog“ ein Auswertungs- und Steuerungssystem mit integriertem Datenlogger und Stromzähler für zusätzliche Ausbauoptionen des Eigenverbrauchs entwickelt. Neben den neuen Hardwarekomponenten hat SMS auch die Monitoring-Software „Solar-Log WEB Commercial Edition“ neu entwickelt. Einige Wärmepumpenhersteller können auch direkt in das „Solar-Log“-Managementsystem eingebunden werden. Zur Steuerung der Stromverbraucher werden Netzwerk-Stromsteckdosen eingesetzt, die durch Belkin WeMoInsight Switches ergänzt werden. Mit dieser Kombination kann der Datenlogger nicht nur die Verbraucher ansteuern und die Verbrauchs-

werte übermitteln, sondern auch die Verbrauchsrückmeldung erfassen und darstellen. Die SDS GmbH hat mit der Relaisstation eine weitere Einheit zur Eigenverbrauchsoptimierung entwickelt. Die potenzialfreien Relais eignen sich zur Ansteuerung von Motoren, Pumpen, RLT-Klima-Kälteanlagen und weiteren Verbrauchern mit verschiebbaren Lasten. Die „Sol-Log Smart Home Relais Box“ erhält von jedem Relais eine Rückmeldung über die Verbrauchswerte. Neben der Ertragsdarstellung bietet der Einsatz einiger Datenlogger auch die Möglichkeit die Stromverbraucher, wie z.B. Wärmepumpen, automatisch zu- bzw. abzuschalten. Hierzu nutzt der Datenlogger die Spitzenleistungszeiten der PV-Anlage, indem dieser bis zu vier Stromverbraucher zuschaltet, wenn ein vorkonﬁgurierter Schwellenwert überschritten wird. Zusätzlich zu einem Schwellenwert können individuell auch Tageszeiten und Mindestlaufzeiten eingestellt werden. Das „Solar-Log“-System wurde um die Option der PV-Solarstromnutzung in Kombination mit einer Wärmepumpe erweitert. Die Anwendungen werden nun auch für weitere Wärmepumpenfabrikate angeboten und lassen sich mittels Protokolleinbindung der Produkthersteller erweitern. Die „Sol-Log Smart Home Relais Box“ gibt verschiedene Schwellenwerte über die Relaiskontakte aus, die sich individuell an die verwendete Wärmepumpe und den Nutzerkomfort anpassen lassen. Einige Wärmepumpenhersteller können auch direkt in

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Schema der Wärmepumpe „WWK 300 PV“ mit Wärmepumpenmanager.

das „Solar-Log-Managementsystem“ eingebunden werden. Die Stiebel Eltron GmbH, Holzminden, präsentiert eine Bandbreite an Systemlösungen zur energetischen Unabhängigkeit der Gebäude. Die Techologien zur Optimierung der energetischen Betriebsweisen von PV-Modulen in Kombination mit einer Wärmepumpe und Speichertechologien lassen sich damit intelligenter managen und vernetzen. Die Technologien bieten neben der Energieeﬃzienz weitere wichtige Vorteile wie Erhöhung des Eigenverbrauchs und erweiterten Komfort. Von Stiebel Eltron wird das Energiemanagement in den Varianten t 4NBSU NJU EFN v*4( QMVTi t *OUFMMJHFOU NJU v4." 4VOOZ )PNF .Bnager „und t ,PNQMFUUMÚTVOH NJU v,/9 4NBSU )PNFi für das intelligente Haus angeboten. Die Wärmepumpe „WWK 300 PV“ von Stiebel Eltron kann mit dem Wechselrichter einer PV-Anlage kommunizieren. Die „WWK 300 PV“ arbeitet dann optimal, wenn sie mit selbst erzeugtem Solarstrom betrieben wird. Eine spezielle Steuerung gewährleistet, dass die „WWK 300 PV“ vorrangig das Wasser dann erwärmt, wenn der günstige, selbst produzierte Solarstrom zur Verfügung steht. Mit dem Wärmepumpenmanager „WPM 3“ können Schnittstellen zu KNX, einem Bussystem aus dem Bereich Smart Home sowie eine Verbindung

zum „Sunny Home Manager“ von SMA realisiert werden. Die Stiebel Eltron-Entwickler haben „WPM 3“ so konzipiert, dass die Heizungsanlage über ein Internet-ServiceGateway netzwerkfähig ist. Nachdem Stiebel Eltron die Überwachungs- und Steuerungsmöglichkeit für die gebäudeeigene PV-Anlage, d. h. über Router in das Netzwerk mit dem gebäudeeigenen PC oder Smartphone, realisiert hat, wird nun mit der „Smart Energy Extension“ die Hardware-Erweiterung für das „Internet-Service-Gateway plus“ (ISG) verbunden. Mit der erweiterten Version des „ISG plus“ entsprechen die Wärmepumpen von Stiebel Eltron dem einheitlichen Standard „SG Ready“. D. h., sie sind zur automatischen Nutzung von besonders günstigen Strombezugszeiten nach den Vorgaben des Bundesverbands Wärmepumpen e. V. (BWP) geeignet. Durch das „ISG“ kann die Einbindung der Heizungsanlage per Router in das Netzwerk durchgeführt werden. Es werden keine zusätzliche Kommunikationsgeräte erforderlich. Über das LAN-Kabel werden sämtliche Anlagendaten per TCP/IP-Protokoll ins Netzwerk übertragen. Die entsprechende Software erkennt das Gerät automatisch und ermöglicht dem Nutzer die Einrichtung und Steuerung per PC oder mit einem mobilen Endgerät (Smartphone, Tablet etc.). In Bezug auf die Zukunftsfähigkeit kooperiert SMA mit Vaillant und StiebelEltron sowie mit Haushaltsgeräteherstel-

lern, wie z.B. Miele. Mit der Software-Version 1.07 des „Sunny Home Managers“ kann eine Wärmepumpe von StiebelEltron Typ „WWK 300“ und von Tecalor Typ „TTA 300“ per Funksteckdose in das gebäudeeigene Energiemanagement mit Smart Home eingebunden werden. Mit der Smart Home-Technologie von SMA wird die Solarstromerzeugung und der Verbrauch kontinuierlich so aufeinander abgestimmt, dass ein möglichst hoher Eigenverbrauchsanteil erreicht wird. Der „Sunny Home Manager“ bildet mit dem Solarstrom-Wechselrichter die Basis der Eigenbedarfssteuerung. Es lässt sich der bestmögliche Zeitpunkt zum Aktivieren der unterschiedlichen Verbraucher erkennen und programmieren und somit der optimale Stromeinsatz für das gesamte Gebäude durchführen. In der intelligenten Systemvariante erfolgt aufgrund der optionalen EMI-Softwareerweiterung des „ISG“ über das gebäudeinterne Netzwerk eine Datenkopplung mit dem „Sunny Home Manager“. Hiermit lassen sich wichtige Verbraucher, Smart Meter und Wettervorhersagen in das System einbinden und die Energieerträge zum Eigenverbrauch dokumentieren. Vaillant Deutschland aus Remscheid entwickelt in Kooperation mit der SMA Solar Technology AG ein Energiemanagementsystem, das den Anteil von selbst erzeugten Strom am Gesamtstromverbrauch eines Gebäudes maximiert. Hierzu wird das Energiemanagementsystem die Energieproduktion der PV-Anlagen und die Wärmeproduktion von Vaillant Wärmepumpen in Immobilien verbinden und optimal aufeinander abstimmen. Durch den Einsatz des neuen Energiemanagementsystems können Immobilieneigner auch bei sinkenden Einspeisevergütungen effektiv von den gebäudeeigenen PV-Anlagen proﬁtieren und somit die Amortisationszeit der Anlage spürbar reduzieren. Resümee Das Ergebnis der Energieeﬃzienz hängt von den gebäude- und anlagentechnischen Örtlichkeiten, den aktuellen betrieblichen Anforderungen sowie von der optimalen Gebäudeautomation ab. Ohne Gebäudeautomation lassen sich keine optimalen Energiesparmaßnahmen realisieren. ■ Autor: Dipl.-Ing. Eric Theiß ist als freier Journalist mit den Themenschwerpunkten Technische Gebäudeausstattung (TGA) und rationelle Regenerativtechnologien tätig. 81369 München, dipl.ing.e.theiss@online.de

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CLE VER & SMART Energiemanagementsysteme

Wettbewerbsfähiger mit EnMS Energiemanagementsysteme nach DIN EN ISO 50001 Zum Energiemanagement gehört die Planung und der Betrieb von energietechnischen Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten. Ziele sind sowohl die Ressourcenschonung als auch Klimaschutz und Kostensenkungen, bei Sicherstellung des Energiebedarfs der Nutzer. Der Teilbereich Energiecontrolling unterstützt das kosten- und materialeﬃziente Energie- und Stoﬀstrommanagement.

Energieeffizienz ist ein zentrales Thema im Arbeitsprogramm der EU-Kommission. In ihrem Entwurf für eine Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zur Energieeffizienz vom Juni 2011 (KOM(2011) 370 endgültig) verfolgt sie das Ziel, 20 % des Primärenergieverbrauchs bis 2020 einzusparen und den Weg zu mehr Energieeffizienz in der Zeit danach zu bereiten. Die dafür vorgesehenen Maßnahmen, darunter auch Energieaudits, können Bestandteil eines Energie- oder Umweltmanagementsystems sein. Unternehmen und Organisationen, die ein solches System betreiben, befinden sich auf der sicheren Seite. Auch der „Energiefahrplan 2050“ (COM(2011) 885/2), den die EU-Kommission im Dezember 2011 vorgestellt hat, zielt auf Energieeffizienz [1].

Der pdca-Zyklus.

Struktur der Norm Im Vorfeld dieser Vorschläge hat die Europäische Normungsorganisation (CEN) am 1. Juli 2009 die „EN 16001:2009 Energy management systems – Requirements with guidance for use“ (deutsche Fassung: „DIN EN 16001 Energiemanagementsysteme – Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung“) veröﬀentlicht. Im Sommer 2011 erschien die gleichnamige internationale Norm ISO 50001; im Dezember 2011 in deutscher Übersetzung veröffentlicht als „DIN EN ISO 50001 Energiemanagementsysteme – Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung“. In Deutschland hat sie seit dem 24. April 2012 die DIN EN 16001 abgelöst. Die Struktur der ISO 50001 basiert auf den gemeinsamen Elementen von ISO-Managementsystemnormen, insbesondere der ISO 9001 und ISO 14001. Mit einem EnMS

nach dieser Norm sollen Organisationen in die Lage versetzt werden, Systeme und Prozesse aufzubauen, die zur Verbesserung ihrer energiebezogenen Leistung erforderlich sind [2]. Der pdca-Zyklus Voraussetzung für den Einstieg in ein EnMS ist die Formulierung einer Willenserklärung durch den Vorstand, Geschäftsführung oder der Eigentümer. Diese Willenserklärung soll als Energiepolitik formuliert und mit Energiezielen untersetzt sein. Dem Managementsystem liegt das Prinzip der ständigen Verbesserung zugrunde. Dieses Prinzip wird – aus dem englischen Sprachraum abgeleitet – als pdca-Zyklus beschrieben. Unter „plan“ (Planung) wird verstanden: Deﬁnition der erforderlichen Ziele und Prozesse zur Erzielung der Ergebnisse in Übereinstimmung mit der Energiepolitik der Organisation. Unter „do“ (Umsetzung) wird verstanden: Einführung der Prozesse. Unter „check“ (Überprüfung) wird verstanden: Überwachung und Messung der Prozesse mit Blick auf energiepolitische Grundsätze, strategische und operative Ziele, gesetzliche Anforderungen und andere Verpﬂichtungen, welche die Organisation eingegangen ist, sowie Dokumentation der Ergebnisse. Unter „act“ (Verbesserung) wird verstanden: Ergreifen von Maßnahmen zur kontinuierlichen Verbesserung der Leistung des Energiemanagementsystems [3]. ISO Managementsysteme und Zielgruppen Die Struktur der ISO 50001 entspricht im Aufbau der Struktur der anderen bereits früher eingeführten ISO Managementsystemen: t ISO 9001 (Qualitätsmanagementsysteme). t ISO 14001 (Umweltmanagementsysteme) [4].

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ISO Managementsysteme.

EnMS nach ISO 50001 können von Betrieben jeder Art und Größe eingeführt werden. In vielen Betrieben fehlt es an spezifischen Erkenntnissen, wie die Energieströme in den Liegenschaften verlaufen und wie sie sich nach den Nutzern aufteilen. Oft fehlt es an Vergleichswerten, um quantifizierbare Aussagen ableiten zu können, um Entscheidungen zu treffen. Manche Unternehmen benötigen ein zertifiziertes EnMS, um die eigenen Nachhaltigkeitsaussagen gegenüber der Börse und den Aktionären unter Beweis zu stellen. Energieintensive Unternehmen können sich mit einem zertifizierten EnMS einen Teil der EEG-Ausgleichsabgabe beim Strombezug sparen, ab 2013 Pflicht! Bei allen Unternehmen, die ein EnMS einführen, können nachhaltig Energie und Kosten eingespart werden [5].

t Das Top-Management kommuniziert die Bedeutung des Energiemanagements in die Organisation zu allen Mitarbeitern. t Das Top Management legt die energiebezogene Leistung in der Langfristplanung fest und deﬁniert strategische und operative Energieziele. t Das Top Management sorgt für regelmäßige Überprüfung der Ergebnisse in den Management-Reviews [6]. Verantwortung des Managementbeauftragten Hierzu gehören: t Aufbau des Energiemanagementsystems gemäß den Anforderungen der Norm. t Identiﬁzierung von Personen und Aufbau des Energiemanagement Teams. t Festlegung der Verantwortlichkeiten und Befugnisse für das Energiemanagement. t Einführung des EnMS in den Betrieb. t Durchführung des Berichtswesens an das Top Management und die beteiligten Fachabteilungen. t Information an alle Mitarbeiter über die Energiepolitik und die strategischen Energieziele des Unternehmens [7].

Verantwortung des Managements Hierzu gehören: t Das Top-Management übernimmt die Verantwortung für den Erfolg aller Managementsysteme im Betrieb, so auch für das Energiemanagementsystem nach Festlegung der Energiepolitik ISO 50001. Die Energiepolitik formuliert die Vert Das Top-Management legt die Energiepolitik für den Betrieb fest. pﬂichtung der Organisation zur Erreit Das Top-Management ernennt einen Ma- chung einer Verbesserung der energienagementbeauftragten und sorgt für die bezogenen Leistung. Die politische LeitRessourcen an Personal (Energiemanage- linie zum Thema Energie wird vom Topment-Team) und technischer Infrastruk- Management deﬁniert. Es muss sichergetur (Zähler-/Gebäudemanagement Sys- stellt werden: tem). Dies wird in der Regel der Quali- t Die Angemessenheit des Aufwandes täts- und nicht der Facility Manager sein! nach Art und Umfang des Energieein-

Aktives Energiemanagement mit Tageslichtsystemen und Gebäudesteuerungen Sparen Sie Energie mit hohem Tageslichteinfall und natürlicher Be- und Entlüftung durch integrierte Klappensysteme Bewahren Sie Energie mit thermisch getrennten Konstruktionen und innovativen Verglasungssystemen Steuern Sie Energie mit intelligenten Steuerungen und Automationen für Lüftung, Sonnenschutz und RWA Gewinnen Sie Energie mit hocheffizienten PV-Anlagen Lichtkuppeln . Lichtbänder . Glasdachkonstruktionen RWA-Steuerungstechnik . Gebäudeautomationen

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Infrastruktur für EnMS.

satzes und des Energieverbrauchs der Organisation. t Die Verpflichtung zur kontinuierlichen Verbesserung der energiebezogenen Leistung. t Die Verpflichtung zur Sicherstellung der Verfügbarkeit von Informationen sowie der Ressourcen, die zur Erreichung der strategischen und operativen Ziele notwendig sind. t Die Verpflichtung zur Einhaltung aller geltenden gesetzlichen Anforderungen und anderen, durch die Organisation eingegangenen Anforderungen bezüglich des Energieeinsatzes, des Energieverbrauches und der Energieeffizienz. t Die Rahmenbedingungen für die Festlegung und Überprüfung strategischer und operativer Energieziele. t Die Prioritätenfestlegung für den Erwerb energieeffizienter Produkte und Dienstleistungen zur Verbesserung der energiebezogenen Leistung. t Über alle Ebenen hinweg eine organisierte Dokumentation und Kommunikation. t Die periodische Überprüfung und Aktualisierung nach Bedarf [8]. Umsetzung im Betrieb Die Einführung eines EnMS erfordert Fähigkeit, Schulung und Bewusstsein. D.h., die Zielgruppen für die Schulung und der Schulungsinhalte müssen klar

definiert werden. Weiterer Bestandteil der Einführung ist die Kommunikation, d. h. Information und Einbeziehung aller Mitarbeiter in die strategische Ausrichtung des Unternehmens zum Thema Energie. Notwendig sind des Weiteren: t Dokumentation und Lenkung der Dokumente, wie im Qualitätsmanagement festgelegt. t Ablauflenkung: Ermittlung aller Tätigkeitsfelder (einschl. Instandhaltung), die mit wesentlichen Energieeinsatzbereichen in Verbindung stehen. Planung der Arbeitsschritte und Prozesse gemäß dem Energiemanagementsystem. t Auslegung: Beachtung der energetischen Zielsetzungen bei Neuinstallationen oder Modernsierung von Anlagen und anderer Infrastruktur. Ermittlung von Energieeffizienzkennwerten. t Beschaffung: Einkauf von Produkten und Dienstleistungen unter Berücksichtigung von deren Auswirkungen auf die Energieziele des Unternehmens [9].

t Vorstellung der Bewertung der Einhaltung gesetzlicher und anderer Anforderungen und der Zielerreichung. t Das Ergebnis des Management-Review enthält die Entscheidungen von gegebenenfalls notwendigen Änderungen der Energiepolitik, neue/geänderte strategische und operative Ziele und/oder der Energieleistungskennzahlen sowie zu notwendigen Ressourcen [10].

Vorteile für den Betrieb durch Einführung eines EnMS Die Einführung eines EnMS hat für Betriebe eine Reihe von Vorteilen zur Folge. Dies sind: t Unterstützung bei dem Aufbau von Systemen und Prozessen zur Energieeffizienz. t Spürbare Einsparungen von Kosten durch Energieeffizienz. t Erhöhung der Produktivität durch optimalere Nutzung von technischen Möglichkeiten und positiver Beeinflussung von Mitarbeiterverhalten. Management Review t Durch nachhaltiges Wirtschaften SteigeHierzu gehören: rung des Umweltschutzes. t Periodische Bewertung des Management- t Klar formulierte Ziele verbessern die system auf Eignung, Angemessenheit Außendarstellung des Unternehmens. und Wirksamkeit. t Erstellung einer Basis zur Einhaltung gesetzlicher und behördlicher Vorgaben. t Vorstellung der Ergebnisse der Audits, der energiebezogenen Leistung und der t Identifizierung von Optimierungspotenermittelten Kennzahlen. zial im Unternehmen.

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Infrastruktur für EnMS – integriertes oder separates Zählermanagementsystem.

t Beschreiten neuer Wege in der Energieeinsparung durch zielgerichtete Förderung von Innovationen [11]. Energiecontrolling / Energie-Monitoring Ein zentrales Werkzeug im Energiemanagement ist ein kontinuierliches, perio-

disches Energiecontrolling. Die Grundlage bunden. Hierbei ist der Kosten-/Nutzendes Energiecontrollings ist die Energiever- faktor in der Investition in die Infrastrukbrauchsmessung von Anlagenkomponen- tur der Messtechnik zu beachten. dazu geten, Anlagen, sowie verfahrenstechnischen hören: Prozessen [12]. t Wie hoch ist das zu erwartende EinsparDie Einrichtung von Monitoring-Systepotenzial? men wird oft mit der Installation von sog. t Welche Priorität hat die Reduzierung von Smart Meters (intelligenten Zählern) verEnergieverbrauch?

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Spezial-Ausgabe 1/2014 IKZ-ENERGY

CLE VER & SMART Energiemanagementsysteme

t Nach welchen Kriterien wird die Anlage betrieben? t Kann ich meine Anlagentechnik mit einer höheren Datendichte besser beeinflussen als im Ist-Zustand? t Wo ist eine kontinuierliche Leistungsbezugsmessung mit stationärer Messtechnik sinnvoll? t Wo ist eine zeitweise Leistungsbezugsmessung mit mobiler Messtechnik ausreichend [13]? Staatliche Förderung für ISO 50001 Die Einführung eines EnMS wird staatlich durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gefördert. Fördermöglichkeiten bestehen für: t Erstzertifizierung eines Energiemanagementsystems nach DIN EN ISO 50001. t Erstzertifizierung eines Energiecontrollings gemäß dem Anhang der Förderrichtlinie. t Erwerb von Mess-, Zähler- und Sensoriktechnologie (Messtechnik) für EnMS. t Erwerb von Software für EnMS. Die Höhe der Zuwendungen beträgt: t Für die Erstzertifizierung eines Energiemanagementsystems nach DIN EN ISO 50001 maximal 80 % der zuwendungsfähigen Ausgaben und maximal 8000 Euro. t Für die Erstzertifizierung eines Energiecontrollings maximal 80 % der zuwendungsfähigen Ausgaben und maximal 1500 Euro. t Für den Erwerb von Messtechnik für Energiemanagementsysteme maximal 20 % der zuwendungsfähigen Ausgaben und maximal 8000 Euro. t Für den Erwerb von Software für Energiemanagemensysteme maximal 20 % der zuwendungsfähigen Ausgaben und maximal 4000 Euro. Die Gesamtsumme der Zuwendungen ist auf maximal 20 000 Euro pro Unternehmen innerhalb eines Zeitraums von 36 Monaten beschränkt [14]. Messgeräte für EnMS gemäß ISO EN 50001 Eine zentrale Forderung ist die direkte Verbindung der Messwerte (und damit der Messgeräte) mit der EnMS-Software. Die Messwerte müssen plausibel und nachvollziehbar sein. Hier bietet sich beispielsweise die gesamte Palette an Messgeräten von WDV/Molliné an, die mit Kommunikationsschnittstellen ausrüstbar sind. Nur Messgeräte mit Datenschnittstellen sind für EnMS nach ISO EN 50001 geeignet

Messgeräte für EnMS.

(Stromzähler/Energiezähler, Gaszähler, Wasserzähler, Wärmezähler, Ölzähler). Mit Schnittstellen wie beispielsweise: t M-Bus, t LON, t KNX/EIB, t BACnet, t Modbus. Messgeräte mit Impulsausgängen sind hier nicht nicht empfehlenswert! Die Einführung von EnMS erfolgt in Zusammenarbeit mit einem nach DIN ISO 50001 zertiﬁzierten Auditor, dies ist meist ein Ingenieurbüro oder Energieberater, teilweise auch durch spezialisierte Software- oder IT-Firmen. Kosteneinsparung Mit der 2011 in Kraft getretenen Norm ISO 50001 wurden weltweit einheitliche Kriterien für ein Managementsystem aufgestellt, das die rationelle Energieverwendung in Betrieben jeder Art und Größe sicherstellen soll. Die ISO 50001 beschreibt die Anforderungen, die Unternehmen in die Lage versetzen sollen, den Energieverbrauch systematisch zu erfassen, zu verstehen und kontinuierlich zu reduzieren. Von der Ausrichtung her ein klassisches ISO-Managementsystem, wird es in den Betrieben einerseits die Kompetenzen der

eingeführten Beauftragten für Qualitätsund Umweltmanagement und andererseits die Kompetenzen technischer Bereiche berühren, die für Produktionssicherheit und den Nutzerkomfort verantwortlich sind. Für energieintensive Betriebe ergibt sich eine Kosteneinsparung im Bereich der EEG-Umlagen zur Verbesserung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit. ■ Literatur: [1] ; [2] Geschäftsstelle des Umweltgutachterausschusses, www.emas.de [3] ; [12] ; [13] Energiemanagemet und Consulting, Berlin, www.din-iso50001.de [4] ; [5] ; [6] ; [7] ; [8] ; [9] ; [10] ; [11] Karl Heinz Belser, Johnson Controls, Energiemanagementsysteme in der Praxis [14] Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA), www.bafa.de Bilder: WDV/Mollinè

KONTAKT WDV/Molliné GmbH 70191 Stuttgart Tel. 0711 3516950 Fax 0711 35169519 info@molline.de www.molline.de

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Mit dem einstöckigen „Aktivhaus B10“, das im Frühsommer in der Stuttgarter Weißenhofsiedlung entstand, ist nun das weltweit jüngste Haus nach dem Triple Zero Konzept Realität geworden. Bild: Werner Sobek

Wie Wohnen und Arbeiten smart werden Smarte Gebäude übernehmen im Energiesystem der Zukunft eine ganz zentrale Rolle: Eingebunden in ein lokales Smart Grid helfen Häuser beim Lastmanagement innerhalb des Quartiers. Im Haus sorgen intelligente Energiemanagementsysteme eﬃzient und vorausschauend für ein jederzeit angenehmes Raumklima, die Maximierung des Eigenverbrauchs oder bedarfsgerecht aufgeladene Elektrofahrzeuge. In der Stuttgarter Weißenhofsiedlung zeigt Architekt Werner Sobek im ersten Aktivhaus der Welt, wie die verschiedenen Technologien im harmonischen Zusammenspiel zur Energiewende beitragen. Als leidenschaftlicher Entwickler energieeﬃzienter Wohnprojekte, hat Sobek die Formel „Triple Zero“ für das Haus der Zukunft kreiert: „Ein solches Triple Zero Gebäude verbraucht null Energie, gibt null Emissionen ab und produziert null Abfall.“ Immer weiter hat der Architekt seine Idee in verschiedenen Experimentalgebäuden – bereits im Jahr 2000 in seinem eigenen Wohnhaus – umgesetzt, und den Ansatz auf Basis gewonnener Erkenntnisse weiterentwickelt. Mit dem einstöckigen „Aktivhaus B10“, das im Frühsommer in der Stuttgarter Weißenhofsiedlung entstand, ist nun das weltweit jüngste Haus

nach dem Triple Zero Konzept Realität geworden. Das Smart Building wurde von der SchwörerHaus KG vorgefertigt und innerhalb eines Tages auf dem Grundstück im Bruckmannweg 10 montiert. Herzstück des Aktivhauses ist ein vorausschauendes und selbst lernendes Energiemanagementsystem. „Das System der Firma alphaEOS AG überwacht sämtliche Einﬂussgrößen auf die Energieerzeugung und den Energiebedarf im ‚Aktivhaus B10‘“, erklärt Jonathan Busse, Vorstand von alphaEOS. Hierzu zählen beispielsweise das aktuelle und prognostizierte Wetter, aber auch der Kom-

fort- und Mobilitätsbedarf der Nutzer im Haus. Elektromobilität in die Gebäudesteuerung integriert „Kommt der Fahrer mit seinem E-Smart zurück, wird das Tor rechtzeitig geöﬀnet und für passendes Raumklima und angenehme Beleuchtung gesorgt“, beschreibt Busse eines der Szenarien, in denen sich das System an die Bedürfnisse der Benutzer anpasst. Das Elektroauto des Projektpartners Daimler AG kann ins Gebäude auf eine Drehscheibe fahren, die das komfortable Ein- und ausfahren ermöglicht. Ver-

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lässt der Nutzer das Gebäude, werden alle Haustechniksysteme in den Energiesparmodus gefahren und beispielsweise die Zugänge verschlossen. „Keyless-go ist in der Automobilindustrie längst Standard und wird auch bei Immobilien für Sicherheit und Komfort immer wichtiger“, weiß Busse. Im ersten Betriebsjahr wird in dem Forschungshaus mit seinen 86 m² eine Büronutzung erprobt. Dazu hat alphaEOS eine Art Zukunftslabor für das Wohnen der Zukunft (Future Living Lab) mit vier Arbeitsund Forschungsplätzen eingerichtet, um die sich Studierende und Nachwuchsforscher bewerben können. Nach einem Jahr wird das Gebäude dann für eine Wohnnutzung hergerichtet. Das Aktivhaus versorgt sich selbst mit nachhaltig erzeugter Energie: Auf dem Dach ist eine PV-Anlage mit integrierter Solarthermie installiert, die neben Wärmeenergie auch rund 8300 kWh elektrische Energie im Jahr liefert. Der errechnete Strombedarf für alle Verbraucher im Haus sowie zwei Elektrofahrzeuge liegt bei cirka 4000 kWh. Somit erzeugt das Gebäude 200 % seines Bedarfs. Kommunikation mit dem virtuellen Kraftwerk Gleichzeitig sorgt das Energiemanagementsystem dafür, dass der Strom nicht willkürlich, sondern marktkonform und somit netzstabilisierend bezogen und eingespeist wird. Hierfür ist die erstmalige Anbindung eines Aktivhauses an ein virtuelles Kraftwerk verantwortlich. „Das virtuelle Kraftwerk der Next Kraftwerke GmbH übermittelt dem System die Information, wann Strom besonders günstig oder teuer ist – und sich Einspeisung oder Bezug rechnen“, erklärt Busse. „Mit dem lokalen Lastmanagement innerhalb des Quartiers folgen wir dem Gedanken ‚Starke versorgen Schwache‘ und machen das Haus damit zum aktiven Element im Energiesystem der Zukunft“, so Busse weiter. Doch Architekt Sobek will mehr als „nur“ marktwirtschaftliche Eﬃzienz: „Das ‚mitdenkende‘ Haus soll im Kontakt mit den Häusern in der Nachbarschaft stehen, sodass ein Energieaustausch möglich ist.“ Ein erster Schritt hin zu einem regionalen Verbundsystem wurde in der Weißenhofsiedlung umgesetzt: Der eingespeiste Strom kommt direkt dem benachbarten Weißenhofmuseum zugute. Die zentrale Steuereinheit „alphaEOS Base“ kommuniziert per Funk mit sämtlichen Sensoren und elektrischen Geräten, was die Überwachung und Steuerung sämt-

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licher Energieflüsse erst möglich macht. So erhält die Basisstation Informationen zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Helligkeit und bezieht Wetterprognosen, Ertragswerte der PV-Anlage und andere Aspekte in den Algorithmus für das optimale, vorausschauende Energiemanagement ein. Wasch- und Spülmaschine können abhängig von Solarproduktion oder Strompreisen zeitvariabel und bedarfsgerecht gesteuert werden. Wärmemanagementsystem Im „Aktivhaus B10“ interagieren mehrere Wärmequellen miteinander: Dazu wurde ein Verteiler installiert, der die Quellen miteinander verbindet und die thermische Energie weiterleitet. Das Wärmemanagementsystem „Go-Q“ steuert je nach Anforderung des Energiemanagementsystems die komplexe Zirkulation der Wärme- und Kälteströme zwischen den Solarkollektoren, dem Pufferspeicher für Fußbodenheizung und Warmwassersversorgung – sowie dem Eisspeicher, der Wärmepumpe, den Heiz- und Kühlflächen im Gebäude. Dank des komplexen Energiemanagementsystems spart das Haus fortlaufend Energie. Doch damit nicht genug: Das Smart Home verbessert auch den Komfort seiner Nutzer. „alphaEOS“ hat eine App für Smartphone oder Tablet PC entwickelt, deren Bedienung im Vergleich zur klassischen Bedienoberfläche extrem vereinfacht wurde: Die innovative Bedienoberfläche ist dynamisch und kontextabhängig, passt sich an Tages- und Jahreszeit sowie die Gewohnheiten der Nutzer an. „Wenn

es draußen dunkel wird, rücken die Bedienelemente zur Lichtsteuerung in den Vordergrund oder die Optionen zum Lademanagement immer dann, wenn die Elektrofahrzeuge geladen werden müssen“, beschreibt Busse. Wissenschaftliche Auswertung Das einmalige Forschungshaus B10 ist zunächst befristet auf drei Jahre und wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur unterstützt. Nach zwölf Monaten wird das Zukunftslabor im Haus geräumt und so umgestaltet, dass es für zwei Personen als innovatives Wohngebäude dient. Während der Projektlaufzeit werden Energieerzeugung und Energieverbrauch sowie eine Vielzahl weiterer, für die Gebäudeforschung hochrelevanter Daten kontinuierlich gemessen und an der Universität Stuttgart wissenschaftlich ausgewertet. Die Erkenntnisse daraus sollen ganz im Sinne Werner Sobeks dazu beitragen, dass in Zukunft weitere Gebäude nach dem Triple Zero-Prinzip gebaut werden und als Aktivhäuser ihren Beitrag zur Energiewende leisten können. ■ Autorin: Katharina Vokoun KONTAKT alphaEOS AG 70178 Stuttgart Tel. 0711 400 407 20 info@alphaeos.com www.alphaeos.com/

Das System der Firma alphaEOS AG überwacht sämtliche Einﬂussgrößen auf die Energieerzeugung und den Energiebedarf im „Aktivhaus B10“. Bild: alphaEOS

CLE VER & SMART Smart Home

Vom Smart-Home zum Smart Building Vom Komfortgewinn und der Energieeffizienz hin zur vollständigen Hausautomation Der Begriff „Smart Home“ hat sich ob seiner Komplexität und Vielfalt längst schon verselbstständigt. Was in den 1990er Jahren mit EIB (heute KNX) begonnen hat, entwickelte sich in allerlei smarten Begrifflichkeiten über Smart-Metering bis zu Smart-Grid. Was anfangs als Komfort- und Sicherheitsgewinn mit Energieeinsparungspotenzial begonnen hat, verfolgt heute nicht weniger das Ziel der totalen Hausautomation.

Im Fokus steht dabei heute die vollständige Vernetzung von Haustechnik und Haushaltsgeräten, wie beispielsweise vollautomatische Beleuchtung und Automation, Licht- und Sonnenschutz sowie individuelle Lichtszenengestaltung. Bei der Heizung sind nicht nur einzelne Raumthermostate vernetzt. Mikrochips ermöglichen die Programmierung zur Bildung von Zonierungen mit unterschiedlichen Betriebszeiten. Über diverse Absenkbetriebe bis hin zur vollautomatischen Heizungsregelung und umfangreichen Datenerfassung wird der Nutzer nicht nur im Denken, sondern auch im Handeln unterstützt. Aber auch diverse elektrische Verbraucher in Küche und Haushalt, wie Herde, Grillstationen, Kaﬀeautomaten, Eismaschinen, Kühlschränke, Gefriertruhen, Staubsauger, Wäschetrockner und Waschmaschi-

nen und selbst Kleingeräten – von Ladegeräten bis hin zur elektrischen Zahnbürste und Munddusche – lassen sich vollständig automatisieren und in die Vernetzung des Smart Home integrieren. Ein weiteres Anwendungsfeld sind ferner auch die Vernetzung von Komponenten der Unterhaltungselektronik High Fidelity, Media usw. sowie diverse Kommunikationsanlagen, Ladestationen von Handys und anderen elektronischen Konsumgütern (etwa die zentrale Speicherung und heimweite Nutzung von Video- und AudioInhalten). Intelligente Regulierung „Smart Home“ bedeutet demnach, dass sämtliche im Haus installierten elektrischen Verbraucher wie Leuchten, Taster, Schalter und Geräte, Apparate und diverse

SMART HOME INITIATIVE Die SmartHome Initiative Deutschland e. V. ist eine gewerkeübergreifende, interdisziplinäre Kommunikationsplattform. Sie dient dem Erfahrungsaustausch zwischen regionalen „intelligenten“ Musterhäusern und Wohnungen – den SmartHomes – sowie Forschung, Entwicklung, Industrie, Handel und Handwerk. Die Mitglieder der Initiative decken die ganze Bandbreite der Gebäudeautomation ab: von der Elektrotechnik, über Informationstechnologie, Telekommunikation, Consumer Electronics bis hin zur Heim- und Telemedizin. Um der interdisziplinären Kommunikation Rechnung zu tragen, treﬀen hier Industrie, Handel, Handwerk, Architektur sowie Forschung und Lehre mit ihren Themen und Gedanken aufeinander. Ziel des Verbandes und seiner Mitglieder ist es, die Themen rund um das Smart Building in das Bewusstsein der Öﬀentlichkeit zu rücken, um deren Akzeptanz zu erlangen. Eine weitere Aufgabenstellung besteht in der Entwicklung von Assistenzsystemen und deren Markteinführung zu unterstützen. Diese Systeme helfen, Energie zu sparen und das Leben zu Hause für alle Altersgruppen komfortabler und sicherer zu machen. Die jeweils vorgestellten Technologien stellen das aktuelle Leistungsangebot der Industrie dar. Positionspapier der SmartHome Initiative Deutschland e. V. März 2012 zum Download unter www.smarthome-deutschland.de Weiter Informationen: Die deutsche Normungs-Roasmap Smart Home + Building, herausgegeben von: VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e. V., DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik im DIN und VDE, 60596 Frankfurt; Tel. 069 63080, www.dke.de

Komponenten der Haustechnik untereinander vernetzt sind, miteinander kommunizieren, Daten speichern und über eine eigene Programmierschnittstelle, die (auch) via Internet angesprochen und über erweiterbare Apps gesteuert werden können. Diese Konfigurationen beziehen sich weitreichend auch auf das Smart Grid und helfen konkrete Energieprofile zu erstellen, die den Lastausgleich im zentralen Stromnetz zu verbessern helfen. Dementsprechend naheliegend sind dabei auch die Verfahren und Systeme des Smart Metering, bei denen der Schwerpunkt auf dem Messen und einer intelligenten Regulierung des Energieverbrauchs liegt. Sie bilden freilich alsdann die zentrale Schnittstelle zur Energiedatenerfassung und Ausarbeitung. Neben „Smart Home“ haben sich Begriffe wie „Intelligentes Wohnen“, „eHome“, „Smart Living“ und weitere Bezeichnungen im Marketing etabliert, die sich teils nur in Bedeutungsvarianten unterscheiden, aber auf dasselbe, die maximale Vernetzung abzielen. Zudem verwenden Hersteller von Smart Home-Anlagen und -komponenten weitere, speziell auf deren individuelles Marketing abgestimmte Begriffe. Anwendungsfeld Hausautomation Die Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in privat genutzten Wohnhäusern/ Wohnungen wird als Hausautomation bezeichnet. Insbesondere bezieht sich der Begriff auf die Steuerung direkt mit dem Haus verbundener Einrichtungen wie einer Alarmanlage, der Beleuchtung, der Jalousien, der Heizung und anderer haustechnischer Komponenten. Mittels der Hausautomation ist es unter anderem möglich, Licht und Heizung zeitund bedarfsgerecht zu steuern, die Jalousien abhängig vom Lichteinfall herauf- oder herunterzufahren, und komplexe Abläufe in programmierbare Szenarien zusammen-

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WÄRME INTELLIGENT VERNETZEN Auch Wärme lässt sich intelligent vernetzen: Das Kommunikationsmodul „KM1“ ist die Netzwerkverbindung für Solar- und Heizungsanlagen und eignet sich besonders für Betreuer von Großanlagen, Heizungsinstallateure und interessierte Heimanwender, die jederzeit volle Kontrolle über ihre Anlage haben möchten. Mit dem „KM1“ kann die Anlage auch über das Internet überwacht werden. VBus.net ermöglicht u. a. die Kontrolle des Ertrages der Anlage in einem anschaulichen Systemschema. Zusätzlich ist auch eine komfortable Parametrisierung der Anlage mit der Resol ServiceCenter Software oder dem Resol Parametrisierungstool „RPT“ möglich. Das „KM1“ ist für alle Regler mit VBus-Datenschnittstelle geeignet. Für alle, die sich mehr als nur eine Internetverbindung für ihr System wünschen, bietet Resol weitere Lösungen für die Vernetzung der Solar- und Heizungsanlage an. Die Datalogger „DL2“ und „DL3“ z. B. zeichnen Systemdaten auf und verfügen über verschiedene Datenschnittstellen. Der „DL3“ bietet darüber hinaus eine BACnet-Funktionalität für die Anbindung an eine Gebäudeleittechnik und kann Daten von bis zu 6 Reglern gleichzeitig aufzeichnen. Ausführliche Informationen über das Kommunikationsmodul „KM1“, die Datalogger „DL2“ und „DL3“ sowie das umfangreiche Resol-Produktsortiment erhalten Sie auf www.resol.de

zufassen: So kann mittels Hausautomation beispielsweise Anwesenheit simuliert werden, indem die Steuerung nacheinander in mehreren Räumen das Licht, den Fernseher und andere von außen sicht- und hörbare Einrichtungen ein- und später wieder ausschaltet. Die Hausautomation endet dabei nicht an der Grundstücksgrenze, sondern umfasst auch die Fernsteuerbarkeit sämtlicher Komponenten, entweder online über das Internet oder über das Telefonnetz. Als beispielhaftes Szenario wird sehr gerne auf das Einschalten der Heizung mittels Smartphone vor der Heimkehr genannt, sodass die bis dahin „kalte“ Wohnung bei der Ankunft bereits angenehm temperiert ist. Anwendungsfeld Smart Metering Natürlich ist ein Smart-Home-System beliebig erweiterbar. Besonders die Möglichkeiten der Datenerfassung bilden dabei ein besonderes Interesse, wovon das Smart Metering einen Anfang bildet. Dabei handelt es sich um ein System, das über einen „intelligenten Zähler“ verfügt, der den tatsächlichen Verbrauch von Strom, Wasser und oder Gas und die tatsächliche Nut-

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zungszeit misst und in ein Kommunikationsnetz eingebunden ist. Auf dieser Basis können dem Endverbraucher von der Tageszeit abhängige und ggf. kostengünstigere Energiepreise angeboten werden. Freilich ermöglicht man damit, dass der jeweilige Energieversorger in die Lage versetzt wird, die vorhandene Energie-Infrastruktur besser ausnutzen zu können. Das bietet durchaus die Möglichkeit, unnötige Investitionen zur Spitzenlastabdeckung zu vermeiden.

Darüber hinaus erhöht Smart Metering für den Endverbraucher die Transparenz, was den Energie- und Ressourcenverbrauch betriﬀt, und hilft ihm, verbrauchssenkende Maßnahmen zu ergreifen. Und weiter noch: Es erleichtert auch die Datenerfassung zur Verbrauchsermittlung überhaupt, da die lästige Terminierung zum „Stromablesen“ entfällt. ■ Autor: Frank Hartmann

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Was macht ein Haus eigentlich „klug“? Moderne Informations- und Kommunikationstechnik ist der wesentliche Treiber des Smart Home „Ein Haus kann ‚smart‘ sein, wenn es nicht nur passiv dasteht und auf die Schalthandlungen seiner Bewohner wartet. Es sollte vielmehr mitdenken, vorausschauend handeln, Komfort bieten und für die Sicherheit des Hauses und seiner Bewohner sorgen“, sagt Boris Safner von der Fachgemeinschaft für eﬃziente Energieanwendung (HEA) e. V. und erläutert dies in den folgenden Ausführungen zum Status quo dieser Technologie.

Die Entwicklung und Marktdurchdringung der Informations- und Kommunikationstechnik macht die Systeme insgesamt leistungsfähiger und bietet neue Funktionen. Dazu kommt die rapide Verbreitung von Smartphones, Tablets, Pads und Co. Katalysatoren für das Smart Home Diese Geräte haben einerseits eine breite Masse auch älterer Anwender an komplizierte Menüführungen herangeführt und zugleich die Hemmschwelle im Umgang mit Technik weiter abgebaut. Viele Nutzer haben ihre funkbasierte Steuerzentrale für jede beliebige Hausanwendung allzeit griﬀbereit bei sich. Die Industrie nutzt dies als Chance, die Interaktion zwischen Anwendern und Produkten im Haushalt auszubauen. So ist es nicht verwunderlich, dass immer mehr Produkte über eine App gesteuert werden können. Bewusstsein für Energieeﬃzienz Ein Beispiel dafür sind elektronisch geregelte Durchlauferhitzer für perfekt temperiertes und bedarfsgerecht bereit-

Mit einer App kann die Warmwassertemperatur komfortabel gesteuert und Verbräuche transparent erfasst werden.

gestelltes Wasser. Der Clou ist eine Bedieneinheit auf dem iPad. Mit einer App kann die Warmwassertemperatur komfortabel gesteuert und Verbräuche transparent erfasst werden: Auf einem virtuellen Drehrad kann jeder Nutzer gradgenau seine Wunschtemperatur sowie viele Zusatzfunktionen einstellen. Gesteuert wird das Ganze über den Home Server, der über Funk und WLAN die Verbindung zwischen den Geräten und dem Touchpad herstellt. Neben dem Komfort können auch die Verbrauchswerte erfasst werden. Gerade im Bereich der Warmwasserbereitung ist vielen Verbrauchern nicht bewusst, wie viel Energie bsw. das Duschen benötigt und wie hoch die Einsparpotenziale sein können. Die App macht den Verbraucher über eine smarte Steuerung der Warmwasserbereitung auf Einsparpotenziale aufmerksam und schaﬀt so ein Bewusstsein zum eigenen Verbrauchsverhalten. Ein kurzer Blick auf den Bildschirm genügt, um Nutzungsdauer, Wasser- und Energieverbrauch und natürlich die Kosten für den gewählten Zeitraum zu prüfen. Mit einem Fingertipp

können die Daten auch per E-Mail versendet werden. So kann der Nutzer sein Verbrauchsverhalten anpassen, Kosten sparen und die Umwelt schonen. Derart weitreichende Transparenz- und Komfortvorteile für jede einzelne Zapfstelle bietet bislang nur die dezentrale elektrische Warmwasserbereitung. Das macht die Durchlauferhitzer-Technik besonders effizient und zukunftsfähig. Schimmelvermeidung im Mietwohnungsbau Ähnliche Funktionen und Schnittstellen bieten Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung. Hier werden die lokale Steuerung und zusätzlich die Einbindung in eine Gebäudeleittechnik angeboten. Alternativ ist eine externe Steuerung über ein zwischengeschaltetes Webportal möglich. Darüber können Messwerte und Lüftungszeiten erfasst werden. Das Webportal sorgt für einen sicheren Datenaustausch. Derartige Funktionen sind besonders smart, wenn sie helfen, den für eine schimmelfreie Bausubstanz erforderlichen Mindestluftwechsel sicherzustellen und zu dokumentieren. Mehr Intelligenz für bewährte Funktionen in greifbarer Nähe Klug ist es, Verluste zu vermeiden. Schon heute bietet eine intelligente Gebäudetechnik die Absenkung der Solltemperatur im Winter bei geöffneten Fenstern oder bei Abwesenheit aller Nutzer. Präsenzmelder in jedem Einzelraum erfassen die Nutzungsprofile über längere Zeiträume und erstellen daraus Heizprofile. Kluge Systeme können dabei ebenso auf längere Abwesenheiten wie auf unerwartete Anwesenheit flexibel reagieren. Doch die Anforderungen wachsen weiter, und vermutlich wird ein kluges Gebäude künftig auch dann den Komfortzustand ansteuern, wenn sich ein Nutzer dem Gebäude annähert. Dabei wird es dem jeweiligen Nutzer individuell

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überlassen bleiben, wieweit er das GPS-Modul seines Smartphones und die Ortsangaben seiner bevorstehenden Kalendereinträge mit der Steuerung seines smarten Gebäudes verknüpfen möchte. Smart Home kann mehr – manchmal sogar Leben retten Bei den smarten Funktionen stellen gerade die Sicherheitsfunktionen einen Komfortzuwachs dar: Bewegungsmelder und Sensoren an der Gebäudehülle adressieren den Schutz von unbefugtem Betreten und eröﬀnen Optionen: Neben dem Einschalten der Beleuchtung und der Alarmmeldung an beliebige Adressaten kommen vielfältige Abwehrmaßnahmen in Betracht. Der vielleicht wichtigere Sicherheitsaspekt liegt in der smarten Verknüpfung der Brandschutzmelder. Die automatische und rasche Alarmmeldung an die Feuerwehr und die raumübergreifende Alarmierung bei Rauch in einem Einzelraum kann Leben retten. Heute bieten auch Energieversorger die Ausrüstung oder auch Nachrüstung für Smart Home-Funktionen. Die Geräte funktionieren oft ohne extra Verkabelung, teils funkbasiert, teils über die Starkstromleitungen im Haus. Weitaus mehr Möglichkeiten bieten verkabelte Bussysteme, die von der Technikzentrale des Hauses aus alle relevanten Gebäudefunktionen zentral steuern. Gerade erst haben Buderus und RWE ihre Kooperation im Smart Home bekannt gemacht: Seit April 2014 können BuderusHeizkessel über die RWE Smart HomeOberﬂäche von der Ferne aus gesteuert werden.

Smarte Gebäude regeln und verlagern ihren Energiebedarf In Zukunft ist damit zu rechnen, dass Smart Homes ihren Bedarf an die Verfügbarkeit und an Kostenmerkmale der Energie koppeln. Wärmepumpen beispielsweise sind hocheﬃziente, umweltfreundliche und sichere Heizsysteme und können im erheblichen Maße zur erfolgreichen Weiterentwicklung der Energiewende beitragen. Dabei gibt es kaum ein nachhaltigeres Heizsystem als die Wärmepumpe, ca. drei Viertel der eingesetzten Energie werden aus der Umwelt gewonnen. So kann die Wärmepumpe Heizlasten aus Spitzenlastzeiten in Zeiten einer geringeren Netzauslastung verschieben und somit die Netzstabilität erhöhen. Dieser kluge Systembeitrag ist zu Zeiten erhöhter Nachfrage gerade für die regionalen Stromnetze von wachsender Bedeutung. Zu Zeiten geringerer Netzauslastung kann die Wärmepumpe die Lasten zwischen Angebot und Nachfrage so ausgleichen, dass die verbliebene Last geglättet wird. Die Wärmepumpe trägt mit dazu bei, dass in Zukunft genügend Lastverschiebungspotenziale für die Regel- und die Ausgleichsenergie zur Verfügung stehen. Smart Homes erkennen ihren aktuellen Energiebedarf, ihre aktuellen Versorgungsangebote und disponieren entsprechend: Nicht ausgeschlossen, dass z. B. Wärmepumpen künftig zwischen lastvariablen Tarifen und dem Eigenverbrauch der PVAnlage die jeweils wirtschaftlichere Lösung eigenständig ermitteln und dann ansteuern. Viele Wärmepumpen werden mit dem Smart-Grid-Ready (SG-Ready) Symbol ausgeliefert und bieten schon heute smarte

Steuerfunktionen an. Hier handeln Smart Homes nicht nur energieeffizient und klug für den Anwender, sie erbringen zusätzlich systemdienliche Funktionen für das Stromversorgungssystem. Neue Monitoring- und Regeloptionen Neben Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz ist inzwischen die Verbreitung moderner Informations- und Kommunikationstechnik der wesentliche Treiber des Smart Home. Moderne Applikationen der Gebäudetechnik haben kluge Funktionen inzwischen standardmäßig. Mobile Endgeräte eröffnen vollkommen neue Monitoring- und Regeloptionen, die von Endkunden überaus positiv angenommen werden. Das Smart Home entwickelt sich von der reinen Hülle zum aktiven, klugen, komfortablen Lebensraum, welcher mehr Sicherheit bietet und die Energieversorgung zunehmend eigenständig optimieren kann. Es sind viele strombasierte Anwendungen, die ein beliebiges Gebäude zu einem „Smart Home“ aufwerten. ■

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Ausfallschutz nach Maß Neues, ﬂexibles System zur unterbrechungsfreien Stromversorgung liefert störungsfreie Energie Die Gefahr durch Stromausfälle für deutsche Firmen wächst, vor allem wegen der steigenden Computerisierung, durch die bei einem Blackout heute meist der ganze Betrieb stillsteht – mit den entsprechenden Kosten. So ergab eine Umfrage der IHK Hannover, dass 2013 allein in Niedersachen mehr als ein Fünftel der Industrieunternehmen von Ausfällen betroﬀen war, über die Hälfte von ihnen hatte wirtschaftliche Schäden von 100 000 Euro oder mehr zu beklagen. Geräte zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) können hier schützen, allerdings sind die gängigen Modelle oft überdimensioniert oder umfassen Anlagen, die im konkreten Fall gar nicht benötigt würden.

Um hier Kosten zu sparen und einen besser auf den jeweiligen Einsatzort zugeschnittenen Schutz zu bieten, hat der Stromqualitätsspezialist Powervar die „Sinergy“-Serie entwickelt, die je nach Konﬁguration bis zu acht Stunden Überbrückungsstrom in echter Sinuswellen-Form bietet und bequem in ein Serverrack passt. Mit der neusten, dritten Generation wurde zudem die Eﬃzienz der Geräte erhöht und ein benutzerfreundliches Display integriert.

Ob Netzstörung, Wetterschaden oder betriebseigener Fehler – Stromausfälle kosten deutsche Unternehmen jährlich Millionen. Und das Problem verschärft sich mit zunehmender Abhängigkeit von empﬁndlichen IT-Systemen. Bild: Martin Berk, pixelio.de

Rund 48 % der Manager von Unternehmen mit mehr als 50 Mitarbeitern halten ihre Firma für nicht ausreichend gegen Stromausfälle gesichert, so eine Umfrage von PricewaterhouseCoopers im November 2013. In 54 % der Betriebe gibt es nicht einmal einen Notfallplan. Dabei ist es gar nicht unbedingt das Ausbleiben des Stroms an sich, das zu hohen Schäden und Kosten führt. Immer häuﬁger sind die Datenverluste, von Auftragsinformationen bis zu Produktionsanweisungen, die bei einem

plötzlichen Ausfall der IT auftreten können, noch gravierender. Denn diese fehlen auch dann noch, wenn das Licht wieder angeht. Flexibler Schutz automatisiert und unterbrechungsfrei Eine Kernaufgabe einer USV ist daher im Ernstfall die nahtlose Fortführung der Energiezufuhr ohne jede Verzögerung, die in empfindlichen Systemen zu Störungen führen könnte. Die „Sinergy III“ ist daher als Online-Doppelwandler-Lösung konzipiert und wird direkt in die Versorgungsleitung integriert. Der eingehende Wechselstrom wird dabei zunächst gleichgerichtet, sodass er nebenbei zum Laden der Akkus verwendet werden kann, bevor ein zweiter Wechselrichter die Gleichspannung wieder in die zum Betrieb benötigte Stromform umwandelt. Auf diese Weise beziehen die zu schützenden Geräte in jeder Situation ihre Energie aus der USV-Anlage, ein Umstellen von Standard- auf Notschaltung und damit eine Unterbrechung ist nicht erforderlich. Gleichzeitig ist damit sichergestellt, dass Strom in der natürlichen Sinuswellen-Form ausgegeben wird und keine Spannungsstörungen in das System überträgt. Bei Überlast oder im Fehlerfall überbrückt eine intelligente Bypass-Schaltung die USV-Anlage, sodass die betriebene Last in jeder Situation sicher versorgt wird. Zur Abschirmung gegen weitere Störfaktoren im Strom, wie etwa Gleichtaktstörspannungen, die häufig die Ursache plötzlicher Systemausfälle darstellen, kann die „Sinergy III“ flexibel mit entsprechenden Stromkonditionierern kombiniert werden. Welche Schutzebene in welcher Größenordnung benötigt wird, lässt sich dabei je nach Einsatzgebiet individuell entscheiden. Investitionskosten für eine möglicherweise unnötige, allumfassende Lösung können so vermieden werden.

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CLE VER & SMART Sicherheit

ternationalen Sicherheitsbestimmungen UL, cUL und CE und umfasst Lösungen für 700 bis 6000 VA, sodass ein breites Feld an Leistungsanforderungen abgedeckt wird. Die Eﬃzienz wurde dabei in der jüngsten Generation noch weiter erhöht, speziell der Power-Faktor liegt jetzt bei 0,9. Das bedeutet, eine eingehende Scheinleistung von beispielsweise 2000 VA wird in 1800 W Leistung umgesetzt. Die Verluste, die sonst bei Nutzung einer USV meist auftreten, sollen so weitestgehend vermieden werden.■

KONTAKT Um eine wirklich unterbrechungsfreie Stromversorgung sicherzustellen, arbeitet die Sinergy III nach dem Online-Doppelwandler-Prinzip. Der Strom wird dabei auch im Normalbetrieb über die Anlage bezogen, dadurch ist kein störungsanfälliges Umschalten von Netz auf Akku notwendig. Bild: Powervar

Bis zu acht Stunden Überbrückungsdauer Das Backup-System ist mit internen Akkus ausgestattet, die bei einem Stromausfall ein verlängertes Zeitfenster schaﬀen, in dem die IT und andere Geräte kontrolliert heruntergefahren werden können. Die Batterien sind hot-swappable, d. h., dass sie bei Bedarf auch während des Betriebs ausgetauscht werden können. Darüber hinaus lässt sich die Anlage durch passende externe Akku-Packs auf eine Überbrückungszeit von bis zu acht Stunden erweitern, etwa um einen vollständigen Produktionsstillstand zu verhindern oder sicherheitskritische Anwendungen aufrechtzuerhalten. Der Ladungszustand der Akkus wird auf einem integrierten LCD-Display eben-

Powervar Deutschland GmbH 33106 Paderborn Tel. 05251 3906364 Fax 05251 39063-65 info@powervar.de www.powervar.com

so wie der Anlagenstatus, Spannungseinund -ausgang sowie eventuelle Warnmeldungen teils als Klartext, teils über leicht verständliche Symbole dargestellt. Zusätzlich lässt sich das System auch mittels der bewährten Powervar-Software umfassend überwachen und steuern, wahlweise von einem PC vor Ort aus oder über das Netzwerk. Da die Stromkonditionierer des Anbieters ebenfalls über diese Plattform verwaltet werden können, ermöglicht das eine zentrale Organisation verschiedener Schutzebenen, was Aufwand und Kosten reduziert sowie die Sicherheit insgesamt erhöht. Mit ihrer kompakten Form passt die „Sinergy III“ in ein gängiges 19“-Serverrack und eignet sich für den Einsatz in einem IT-Umfeld. Die Reihe entspricht den in-

Das „Sinergy III“-Backup-System bietet auch bei Stromausfall zuverlässig Energie in echter Sinuswellen-Form. Zusätzlich kann es ﬂexibel mit weiteren Schutzgeräten kombiniert werden. Bild: Powervar

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CLE VER & SMART Sonnenschutz

KNX-„Intelligenz“ direkt an Bord Klarer Platzvorteil durch Sonnenschutz mit KNX ohne externe Aktoren Trotz ausgezeichneter architektonischer Leistungen sind viele Gebäude in Sachen Wärmeschutz und Energiebilanz oft nicht auf einem zeitgemäßen und energieoptimierten Stand. Gerade gewerblich genutzte Räume müssen in besonderem Maße durch Flexibilität und Wirtschaftlichkeit überzeugen. Eine intelligente Steuerung der Beschattungssysteme sorgt hier für ein optimales Arbeitsklima durch jahreszeitlich angepassten Wärme- und Blendschutz und hilft so, Energie- und Heizkosten zu sparen. Wer dieses Einspar- und Komfortpotenzial nutzen möchte, muss oft aufrüsten und kommt dabei am KNX-Standard nicht mehr vorbei. Dieser ermöglicht inzwischen auch die einfache Einbindung von elektrischen Sonnenschutzsteuerungen in die Gebäudeautomation. Auch im Fall des Berliner Zentrums für Biotechnologie und Umwelt I stand am Anfang die Herausforderung, ganzjährig für maßgeschneiderten klimatischen Komfort zu sorgen. Für ein angenehm kühles Klima im Gebäude fand man dort eine wartungsarme und clevere Lösung: Rollos mit KNXRohrmotoren aus dem Hause Rademacher. Das Besondere dieser Rohrmotoren: Da sie anders als herkömmliche Modelle keine separaten KNX-Aktoren benötigen, war der Verkabelungsaufwand erheblich geringer als anfänglich befürchtet. Bei der Anbringung auf der Innenseite der großen Glas-

front im Foyer ließ sich zudem einiges an Platz einsparen. Unangenehme Wärme im Gebäude Der Baukörper des Berliner Zentrums für Biotechnologie und Umwelt I in U-Form erstreckt sich über 200 m und ist in zwei Gebäudeteile gegliedert. Brücken verbinden die beiden Abschnitte, durch die ein vier Etagen hoher Durchgang führt. Neben vorgelagerten Betonstützen gibt es an anderer Stelle Glasverkleidungen vor allen Etagen. Dazu gehört das vollständig verglaste große Foyer, das sich über die gesamte Höhe des Gebäudes spannt. Die Halle selbst ist 17 m hoch, 70 m lang und 9 m tief. Der Nachteil der gläsernen Foyerfront: Auch durch die Hinterlüftung der Decken konnte die Temperatur nicht in ausreichendem Maße gesenkt werden. Gerade in den Sommermonaten wurde es dort

Das Berliner Zentrum für Biotechnologie und Umwelt I.

ungemütlich, wenn die Sonne ab 13 Uhr durch die Scheiben schien und das Gebäude an heißen Tagen bis auf 50 °C erhitzte. Um das Klima den ganzen Tag über auf einem angenehmen Niveau zu halten, entschied sich die Verwaltung das Technologiezentrum mit einem speziellen Beschattungssystem auszustatten, das 2012 vom Rollladenbau-Experten Robert Kuchenbecker aus Berlin installiert wurde. Aus architektonischen Gründen standen Außenrollos nicht zur Debatte. Die Alternativlösung: Innen liegende Rollos mit speziellen KNX-Motoren von Rademacher und ein 3-stuﬁges Innenthermometer, welches das System steuert. Dadurch lässt sich nun ein Temperaturvorteil von mindestens acht Grad erreichen. Insgesamt wurden 178 innen liegende Rollos und 74 Rademacher-KNX-Motoren verbaut, die in einer Höhe von bis zu 13,6 m angebracht wurden. Zwei Drittel der Rollos beﬁnden sich im Bereich des Foyers, das restliche Drittel deckt die Glasfront der angrenzenden Kantine ab. Die Rollos werden teilweise in Einzelsteuerung oder auch in einer Gruppensteuerung betrieben: Beispielsweise laufen 18 Rollos mit 6 Motoren, ein Motor steuert also 3 Rollos. „Die gesamte Steuerung ist in vier Gruppen aufgeteilt und erfolgt komfortabel über ein zentrales Bedienpanel“, erklärt Robert Kuchenbecker das System. „Dadurch ist es möglich, je nach Jahreszeit und Sonnenstand nur einen Teil der Glasfront durch das Beschattungssystem abzudecken. So können die Besucher der Cafeteria weiterhin ins Freie schauen, während die oberen Etagen vor den Sonnenstrahlen geschützt sind.“ Der Komfortvorteil der Ausstattung mit den KNX-Motoren ohne externe Aktoren zeigt sich insbesondere bei dieser großen Zahl an Sonnenschutzelementen, die bewegt werden müssen. Alle Motoren können sowohl klassisch direkt als auch über den Bus angesteuert und in ihrer Position überwacht werden. So ist eine einheitliche Fassadenansicht besonders be-

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CLE VER & SMART Sonnenschutz

KNX-Anschlusszeichnung mit „RolloTube X-line“.

quem zu realisieren. Eine Referenzfahrt zur Laufzeitmessung, wie sie bei Geräten mit externen KNX-Aktoren erforderlich wäre, ist hier überflüssig, denn der Rademacher KNX-Motor visualisiert – und das ist einzigartig in der KNX-Welt – die „echte“ Position des Rollos ebenso wie eine eventuelle Blockierung. Darüber hinaus findet alle 0 bis 40 Zyklen (via ETS einstellbar) ein automatischer Behanglängenausgleich statt. Die Endpunkte des Systems sind somit komplett wartungsfrei. „KNX-Aktoren hätten wir an den Fenstern gar nicht anbringen können“, beschreibt Holger Schrock, Projektmanager der Adlerhof-Verwaltungsgesellschaft WISTA-Management, die problematische Ausgangssituation. Daher entschied man sich für die Variante mit klarem Platzvorteil: „Der ‚RolloTube X-line‘ hat uns überzeugt, denn er bietet als einziger KNX-Motor am Markt den Vorteil, dass man ihn direkt an den Bus anschließen kann“, erklärt Schrock die klare Entscheidung für Rademacher. Die Steuerung der ins intelligente Beschattungskonzept eingebundenen Rohrmotoren erfolgt klassisch über eine Twisted-Pair-Lösung mittels einer vorinstallierten TP-Busleitung, dem „grünen Kabel“. Die „Intelligenz“ des innovativen Motors sitzt jedoch direkt in der Platine. Daher sind externe Mehrfachaktoren überflüssig und auch eine aufwendige 230-Volt-Versorgung vom Schaltschrank zum Rohrmotor entfällt. Das sparte beim Bau in Berlin in erheblichem Maße Verkabelungs- und Dokumentationsaufwand bei der Montage sowie Materialkosten für Leitungen, Leerrohre, Kabelklemmen und andere Teile. Außerdem blieb deutlich mehr Platz im Schaltschrank. Ein weiteres Plus: Auch die Wärmeentwicklung und damit

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KNX-Anschlusszeichnung ohne „RolloTube X-line“.

die Brandlast konnten so erheblich reduziert werden. Der selbstlernende Rohrmotor ließ sich außerdem ganz einfach mit nur einem Befehl per Plug & Play installieren. Ein Vorteil, der den Aufwand für die Aufrüstung des Technologiezentrums erheblich vereinfachte. Für hohe Sicherheit und Komfort im Betrieb sorgt seitdem das zum Patent angemeldete innovative Safe-Drive-Verfahren mit genauer Positionserfassung, Drehmomentüberwachung und Hinderniserkennung. Die Daten werden an eine angeschlossene KNX-Zentrale übertragen und dort visualisiert – eine zentrale Fehlererkennung ist so jederzeit möglich. Dazu kommt, dass der Rohrmotor von Rademacher mit vollautomatischer Endpunkteinstellung und Drehrichtungszuordnung ausgestattet ist. Im Zentrum für Biotechnologie und Umwelt I wurden die innen liegenden

Screens innerhalb von nur zwei Monaten angebaut. Aber nicht nur an Installationszeit konnte gespart werden: Der sommerliche Wärmeschutz garantiert ein behagliches Klima, ohne dass dabei hohe Energiekosten für die Kühlung anfallen. Damit zahlt sich die Gesamtinvestition von rund 100 000 Euro auch auf lange Sicht aus. ■ Bilder: Rademacher

KONTAKT Rademacher Geräte-Elektronik GmbH 46414 Rhede/Westfalen Tel. 02872 9330 Fax 02872 933250 info@rademacher.de www.rademacher.de

TIPPS & TRENDS Produkte

JUNG

Eﬀektives Energie-Management Der neue „KNX-Energiesensor“ dient der gezielten Messung und Überwachung des Energieverbrauchs. Werte und Daten lassen sich über Monate und Jahre speichern. Klare Graﬁken und Statistiken sollen für eine übersichtliche Darstellung sorgen. So erkennt der Anwender eventuelle Einsparpotenziale auf einen Blick und kann seinen Energieeinsatz entsprechend optimieren. In Privat- wie Gewerbeobjekten kann damit leicht eine deutliche Energieeinsparung erreicht werden. Die Visualisierung der empfangenen Daten, also das Energie-Monitoring, erfolgt auf den Jung „KNX Smart Displays“. In eine bestehende KNX-Anlage lässt sich das kompakte REG-Gerät nachrüsten. Es verfügt über drei Kanäle zum Anschluss von Verbrauchern; jeder Kanal kann mit 16 A belastet werden. Für jeden Kanal können Spannung, Stromstärke, Wirkleistung und Blindleistung gemessen werden; die Daten werden zur Auswertung und Visualisierung zyklisch Jung „KNX-Energiesensor“ zur Messung und Überwachung des Energieverbrauchs. Die Visualisierung erfolgt bzw. bei Änderung an den KNXauf den Jung Smart Displays. Bus gesendet. Albrecht Jung GmbH & Co. KG, 58579 Schalksmühle, Tel. 02355 8060, Fax 02355 806299, kundencenter@jung.de, www.jung.de

NEDAP

Universelles Nachrüstgerät für Wechselrichter jeder Marke Bei dem „PowerRouter Unifit“ handelt es sich um ein universelles Nachrüstgerät, mit dem bestehende und neue Solaranlagen, aber auch Wind- oder BHKWs, problemlos zu einem modernen Energiespeichersystem ausgebaut werden können, das rund um die Uhr Solarstrom nutzbar macht. Der „PowerRouter Unifit“ ist ein intelligenter Batteriemanager, der mit jedem Wechselrichter kompatibel ist. Produziert die Anlage Energie und werden alle angeschlossenen Verbraucher ausreichend mit Strom versorgt, speichert der „PowerRouter Unifit“ die überschüssige Energie in den angeschlossenen Lithium-Ionen-Batterien. Nach Sonnenuntergang

Der „PowerRouter Uniﬁt“ ist ein intelligenter Batteriemanager, der mit jedem Wechselrichter kompatibel ist.

und bei bewölktem Himmel wird der Stromhaushalt mit der gespeicherten Energie aus den Batterien versorgt. So optimiert der Batteriemanager gänzlich den Eigenverbrauch. Die Installation des nur 16,5 kg schweren Gerätes gelingt schnell und einfach. Die Systemerweiterung zu einem vollständigen Energiespeicher erfolgt unabhängig, ohne Auswirkungen auf den Betrieb der bereits installierten Anlage. Der integrierte Batteriemanager ermöglicht den Anschluss moderner Lithium-Ionen Batterien mit 48 VDC. Der „PowerRouter“ vereint mehrere intelligente Funktionalitäten in einem Gerät, wie z. B. intelligentes Energiemanagement, 3-Phasenkompensation, dynamische Einspeiseregelung, sodass der Strom unter den geltenden Regelungen möglichst effizient genutzt werden kann. Des Weiteren verfügt der PowerRouter Unifit über eine Notstromfunktion. Im Falle eines Netzausfalls wird das System vorschriftsmäßig und vollständig vom Stromnetz getrennt und die Last auf Local Out umgestellt. Der „PowerRouter Unifit“ verfügt über einen integrierten Internetanschluss. Darüber können detaillierte Systeminformationen abgerufen, verwaltet und verglichen werden. Nicht nur vom „PowerRouter“ selbst, sondern auch vom vorhandenen Wechselrichter. Das gesamte System kann jetzt über „myPowerRouter.com“ überwacht werden. Nedap Energy Systems, NL-7141 DC Groenlo, Tel. +31 (0) 544 471111, info@powerrouter.com, www. powerrouter.com

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WIELAND ELECTRIC

Steckbarkeit im Kleinformat Mit der brandneuen, komplett überarbeiteten „RST Mini“ Serie stellt Wieland Electric eine neue Generation an Steckverbindern vor, die durch ihre kompakte Bauform dem Trend nach Miniaturisierung und damit zur platzsparenden Bauweise entspricht. Mit der Neuentwicklung präsentiert der Hersteller auch erstma-

gedreht. Für den Fall, dass die Steckverbindung gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert werden soll, kann der Ring in die sogenannte „Safelock“-Position gedreht werden. So kann die Verbindung nur noch bewusst mithilfe eines gängigen Schraubendrehers geöffnet werden. Die Steckverbinder sind vor Ort konfektionierbar und dienen als Schnittstelle zwischen der konventionellen und der steckbaren Elektroinstallation. Die Anschlusstechnik basiert dabei auf der für Elektriker bewährten Schraubtechnik, welche die Verwendung aller gängigen Leitungstypen – ein-, mehr- und feindrähtige Leitungen zwischen 0,25 mm² und 1,5 mm² – zulässt. Die Kontaktträger und Zugentlastungsgehäuse werden durch ein einfaches Rastsystem miteinander verbunden. Die Geräteanschlüsse können in Gehäusebohrungen integriert werden – so wird der elektrische Anschluss des Geräts nach außen verlegt. Durch das standardisierte M16- oder M20-Gewinde an den Gehäusen können herkömmliche Kabelverschraubungen einfach gegen die komfortable steckbare Lösung getauscht werden. Optional besteht auch die Möglichkeit einer Lagefixierung. Unbenutzte Steckplätze können mit speziellen Verschlussstücken mit Halteband abgedichtet werden, um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern. Mit der mechanischen Kodierung der Stecker- und Buchsenpaare werden Fehler in der Elektroinstallation Mit der brandneuen, komplett überarbeiteten „RST Mini“ Serie hat Wieland Elec- vermieden – nur zusammengehörige Teile können vertric eine neue Generation an Steckverbindern geboren, die durch ihre kompakte bunden werden. Die verschiedenen Kodierungen sind Bauform dem Trend nach Miniaturisierung und damit zur platzsparenden Bauweise zudem farblich markiert, um Zeit bei der Installation zu mehr als gerecht wird. sparen. Damit wird eine klare Trennung verschiedener lig die „Twistlock“-Verriegelung, die zu einem deutlich verbes- Anwendungen sichergestellt. Die Produktlinie verfügt über insserten Handling beiträgt. Die Auswahl der 2- bis 5-poligen für gesamt 4 Kodierungen und deckt dabei die wichtigsten Anwen400 V/16A ausgelegten Komponenten entspricht dabei den Anfor- dungen im Netz- und Kleinspannungsbereich ab. derungen einer effizienten Installation: Elektrische Energie oder Signale müssen eingespeist, verteilt und schließlich dem Endge- Wieland Electric GmbH, 96052 Bamberg, rät zugeführt werden. Tel. 0951 93240, Fax 0951 9324198, Mit dem System, bestehend aus Steckverbindern, Gerätean- info@wieland-electric.com, www.wieland-electric.de schlüssen zur Integration in Gehäusen, Verteilerelementen und fertig konfektionierten Leitungen, lassen sich auch komplexe Installationen schnell realisieren. Und das mit den erhöhten Schutzarten IP66, IP68 und IP69K. Steckbare Installationssysteme zeigen vor allem dort ihr Potenzial, wo viele Verbraucher schnell und fehlerfrei miteinander verbunden werden sollen, wie beispielsweise bei einem umfangreichen Beleuchtungssystem in einer Produktions® halle. Auch bei Anwendungen in einem sich schnell verändernden Umfeld, z. B. der Eventtechnik, spielt das System seine Stärken aus. Elektrische Verbraucher, die mit steckbaren Anschlüssen ausgestattet sind, können dabei einfach in die Installation integriert werden. Ein Öffnen der Geräte – mit der Gefahr eines fehlerhaften Zusammenbaus – ist nicht mehr nötig. Das spart Zeit und Geld. Darüber hinaus können defekte Geräte einfach getauscht werden. Die Installations-Steckverbinder sind konsequent auf eine einfache Handhabung vor Ort konzipiert. Dies wird mit der neuen „Twistlock“-Verriegelung deutlich. Beim Zusammenstecken der Verbinder verriegeln diese automatisch, was mit einem hörbaren „Click“ signalisiert wird. Um eine Verbindung zu Öffnen, wird der Als Europas Nr. 1 im Bereich der Wärmeträgermedien „Twistlock“-Verriegelungsring nach dem Bajonett-Prinzip um 30°

Anpfiff bei minus 6 °C dank TYFOCOR

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TYFOROP Chemie GmbH

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UPONOR

Smarte Heizungssteuerung Einen höheren Nutzungskomfort bei möglichst geringen Energiekosten versprechen viele moderne zentrale Regelungssysteme für die Heizungsanlage. Aber erst die einfache Bedienung ermöglicht es dem Nutzer, seine Heizung bedarfsgerechter zu steuern und damit wesentlichen Einfluss auf den Energieverbrauch zu nehmen. Mit einer Smartphone- oder Tablet-App kann dies besonders einfach realisiert werden – egal ob der Nutzer zu Hause ist oder er von unterwegs auf Raumtemperaturen oder Betriebsparameter zugreifen möchte. Mit „U@home“ bietet Uponor nun eine intelligente Lösung für die Einzelraumtemperaturregelung von Flächenheiz- und -kühlsystemen an. Mit dem Modul lässt sich eine Uponor Flächenheizung/-kühlung mit Smartphone, Tablet oder PC steuern. Das „U@home Modul M-76“ kann bei einer bestehenden Anlage, die mit dem Uponor „Radio 24 V Regelmodul C-56“ ausgestattet ist, einfach nachgerüstet werden. „U@home“ steigert mit dem mobilen und einfachen Zugriff den Heiz- und Kühlkomfort. Die Betriebszustände der Flächenheizung/-kühlung werden ständig aufgezeichnet und können online abgerufen werden. Zudem lassen sich von unterwegs die Raumtemperaturen einstellen oder bei längerer Abwesenheit die Anlage in den Energiesparmodus umschalten. Dies spart dem Nutzer wertvolle Heizenergie. Auf einen Blick werden mit Diagrammen Raum- und Systemtemperaturen dargestellt. Bei Störungen werden sofort Alarm- und Fehlermeldungen an den Nutzer gesendet. Detaillierte Informationen zeigen dabei auf, in welchem Raum und welche Art von Störung vorliegt. Für die Nutzung mit einem Smartphone mit den Betriebssystemen Android und iOS hat Uponor eine benutzerfreundliche und attraktive App entwickelt. Über die „U@home“-Internetseite kann zudem mit einem PC oder Mobiltelefon mit Internetanschluss auf die Steuerung zugegriffen werden. Ein passwortgeschütztes Login verhindert dabei einen unbefugten Zugriff Dritter. Zusätzliche Hilfestellung und Beratung erhält der Nutzer durch eine Online-Hilfe. Die Plug-and-Play-Funktion verbindet zudem automatisch mit dem Server. Das neue Modul „U@home M-76“ ist für Nutzer mit hoher Mobilität eine sinnvolle Ergänzung für das „Uponor Radio 24 V Mit dem Modul „U@home“ lässt sich eine Regelmodul C-56“. Die InstallaUponor Flächenheizung/-kühlung mit Smart- tion erfolgt schnell und einfach. phone, Tablet oder PC steuern. Eine benutzerfreundliche Darstellung begleitet den Installateur während der Einrichtung und im Betrieb. Die Verkabelung zwischen „C-56 Controller“, „U@home“ Modul und einem Router mit handelsüblicher RJ45- und RJ9-Anschlusstechnik ist bereits steckfertig. Optional kann diese mit einem konventionellen Repeater zwischengeschaltet werden. Uponor GmbH, 97437 Haßfurt, Tel. 09521 6900, Fax 09521 690710, info.de@uponor.com, www.uponor.de

Das „PHC MulitControl Center 300“ von Honeywell.

HONEYWELL

Intelligente Gebäudesystemtechnik für hohe Ansprüche Die Aufgaben und Herausforderungen, denen sich die Elektroinstallationsbranche heutzutage stellen muss, werden aufgrund der zunehmenden Gebäudevernetzung immer komplexer und anspruchsvoller. Mit dem „PEHA-House-Control-System PHC“ präsentiert Honeywell Haustechnik eine intelligente Gebäudesystemtechnik, die wesentlich zur Steigerung von Komfort, Sicherheit und Energieeﬃzienz beitragen soll – sowohl im Wohn- als auch im Zweckbau. „PHC“ besteht aus einer intelligenten, programmierbaren Zentralsteuerung, die mithilfe von Modulen eine Vielzahl von Einzel-, Gruppen-, Zentral- oder Zeitfunktionen automatisch oder manuell ausführt. Die intelligente Gebäudesystemtechnik aus dem Hause Honeywell steuert Licht, Lichtszenen, Rollläden, Jalousien, Markisen, Tore, Heizung und Elektrogeräte. Darüber hinaus überwacht sie Schließzustände bei Fenstern und Türen. Bedient wird „PHC“ über handelsübliche Taster, Displays oder Tableaus – auch eine Fernabfrage bzw. -steuerung über das Smartphone oder Internet ist möglich. Die kostenlose „PHC“-Software macht es möglich, auch größere „PHC“-Projekte zu realisieren: Bis zu 16 „PHC“-Steuermodule können miteinander kombiniert und insgesamt bis zu 96 Module pro Steuereinheit angeschlossen werden. Honeywell GmbH, 74821 Mosbach, Tel. 06261 810, Fax 06261 81309, info.haustechnik@honeywell.com, www.honeywell-haustechnik.de

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TIPPS & TRENDS Produkte

MERTEN

Individuellen Steuerungskomfort gestalten Mit der neuen Gebäudemanagementlösung „U.motion“ von Merten lassen sich KNX-Funktionen, Türkommunikation und IP-Kameras komfortabel steuern und VoIP-Telefonie integrieren. „U.motion“ ist zusätzlich in der Lage, Energieverbräuche aufzuzeichnen und in Vergleichskurven darzustellen. Eine einheitliche Bedienoberfläche auf allen Geräten – auch Smartphones und Tablet-PCs – ermöglicht eine intuitive und komfortable Steuerung aller Gebäudefunktionen auf KNX-Basis – der laut KNX Association verbreitetsten Bustechnologie. Die „U.motion“ Touch-Panels bilden das wichtigste Steuerungselement: Drei verschiedene Größen begegnen unterschiedlichsten Anforderungen und Budgets, von einem Android-basierten, 7 Zoll großen Touch-Panel, geeignet sowohl für eine vertikale als auch eine horizontale Installation, über ein 10-Zoll- bis hin zu einem eindrucksvollen 15-ZollGerät. Spezielle Montageboxen ermöglichen außerdem bei den Ausführungen in 10 und 15 Zoll eine elegante Unterputzinstallation. Die Produktfamilie wird durch zwei „U.motion KNX Server Plus“ Touch-Panels in 10 und 15 Zoll inklusive integriertem KNX-Server komplettiert. Je nach Projekt- und Kostenanforderungen stehen zwei verschiedene Versionen des Servers zur Wahl. Der „U.motion“ KNXServer ist als Basiseinstieg in die Mit der neuen Gebäudemanagementlösung „U.motion“ lassen sich KNX-Funktionen, Türkommunikation und „U.motion“-Lösung gedacht und stellt eine Option für solche EinIP-Kameras komfortabel steuern und VoIP-Telefonie integrieren. satzbereiche dar, in denen Apps auf mobilen Endgeräten oder 7 Zoll großen Touch-Panels zur Visualisierung und Steuerung zum Einsatz kommen sollen. Der „U.motion KNX Server Plus“ dient der Umsetzung komplexerer Projekte einschließlich der Integration zusätzlicher Touch-Panels, der Türkommunikation oder auch von IP-Kameras. Durch die kostenlosen Apps „U.motion Control“ und „U.motion Communication“ werden Smartphones oder Tablet-PCs zur KNXSteuerungszentrale. Die App kommuniziert mit dem KNX-Server zur Visualisierung und Steuerung sämtlicher KNX-Funktionen im Gebäude. Die „Communication App“ ermöglicht das Einbetten von Smartphones und Tablet-PCs, um Türrufe etwa vom Sofa aus entgegenzunehmen. Installation und Konfiguration von „U.motion“ gelingen mit dem „U.motion Builder“ schnell und unkompliziert: Die Anwendung läuft mit allen gängigen Browsern, und ihre klar strukturierte Benutzerführung sorgt für eine zügige Orientierung. Einstellungen und Änderungen werden jedes Mal beim Verlassen eines Menüpunktes gespeichert. Ein Neustart des Systems ist nicht erforderlich. ETS-Projektdateien können importiert und Objekte nach flexiblen Regeln klassifiziert werden, um verschiedene Funktionen nach Bedarf auszuführen. Energiedaten messen, aufzeichnen und in Vergleichskurven darstellen – mit „U.motion“ gelingt das auch auf Ebene einzelner Geräte. Die untersuchten Zeiträume sind individuell einstellbar. Je länger die Aufzeichnungen andauern, desto präziser kann der Energieverbrauch bewertet werden. Auch Schwellenwerte lassen sich definieren: Wird ein bestimmter Wert überschritten, löst das System einen Alarm aus oder gibt den Befehl zum Schalten, Dimmen oder Aktivieren einer KNX-Szene. Merten by Schneider Electric GmbH, 51674 Wiehl, 51606 Gummersbach, Tel. 02261 70201, Fax 02261 702284, info@merten.de, www.merten.de

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Röhrenkollektoren können die bessere Wahl für alle sein, die die Sonnenenergie mit der technisch bestmöglichen Eﬃzienz nutzen wollen.

Das Angebot der Sonne nutzen Solare Heizungsunterstützung – richtig planen und einsetzen Die Solarthermie ist in vielen Anlagen zur Wärmeerzeugung als Ergänzung z. B. der Gas-Brennwerttechnik zum Standard avanciert. Wird diese in der Regel zur reinen Unterstützung der Warmwasserbereitung eingesetzt, können Solaranlagen grundsätzlich auch die Heizung insbesondere in der Übergangszeit ergänzen. In der Planung, Auslegung und Auswahl der Systemkomponenten kommen hierbei jedoch weitere Aspekte ins Spiel, die zu beachten sind. Der nachstehende Beitrag zeigt diese Details auf. Solaranlagen zur Heizungsunterstützung bedienen zusätzlich zur Trinkwassererwärmung auch einen Teil der Gebäudeheizung – und liegen im Trend. Mehr als jede fünfte neu installierte Anlage nutzte im vergangenen Jahr bereits die solare Heizungsunterstützung. Umso wichtiger ist es zu wissen, dass die klassische Optimierung einer Anlage zur solaren Heizungsunterstützung nicht möglich ist. Dabei spielt der solare Deckungsgrad eine entscheidende Rolle. Er beschreibt den Anteil am Wärmebedarf, der vom Solarsystem gedeckt werden soll. Während im Sommer eine 100%ige De-

ckung möglich ist, kann dies im Winter kaum erreicht werden. Natürlich ist es möglich, die Kollektorﬂäche deutlich zu vergrößern, und so den solaren Deckungsbeitrag vor allen Dingen in den Übergangszeiten zu erhöhen. Gleichzeitig wachsen jedoch die solaren, in der Regel nicht nutzbaren Überschüsse im Sommer. Von einem hohen Deckungsgrad wird üblicherweise dann gesprochen, wenn eine Solaranlage über das gesamte Jahr deutlich mehr als die Hälfte des Warmwassers erwärmt. Der Zusammenhang zwischen zunehmender Kollektorﬂäche und einem steigenden Deckungsbeitrag mit zuneh-

menden Überschüssen kennt als einzigen markanten Anhaltswert in der Planung den Punkt, an dem die solare Heizungsunterstützung beginnt. Dies impliziert, dass sich die Kollektorfläche vielmehr nach den definierten Kundenwünschen, der zur Verfügung stehenden Fläche und letztendlich auch dem Budget des Kunden richten kann. Um hier ein Gleichgewicht zwischen Investition und Ertrag zu finden, ist vor allen Dingen auch die Verwendung der teils enormen Wärmeüberschüsse im Sommer relevant. Hier ist in erster Linie die Schwimmbaderwärmung von Interesse. Denn selbst Speicher mit rund 1000 l Fas-

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SONNENENERGIE Solarthermie

nach Südost ausgerichteten Fläche vorzuziehen, weil die Außentemperatur in Südwestlage an winterlichen Nachmittagen höher ist. Wichtig für die eigene Planung als auch die Argumentation gegenüber dem Kunden ist, dass eine Solaranlage keinesfalls den herkömmlichen Wärmeerzeuger ersetzen kann. In seiner Leistung kann er darüber hinaus auch in keinem Fall kleiner dimensioniert werden. Er ist im Gegenteil immer so auszulegen, als ob er ohne solare Heizungsunterstützung arbeiten würde. Wie ist bei der Planung einer Solaranlage zur Heizungsunterstützung vorzugehen?

Generell sollte der Wirkungsgrad der verwendeten Kollektoren möglichst hoch sein, um auch bei niedrigen Außen- hohe Systemtemperaturen zu erreichen.

sungsvermögen geraten bei großen Kollektorflächen im Sommerbetrieb schnell an ihre Grenzen der Wärmeaufnahme. Komplexe Planung ohne fixiertes Optimum Anders als bei Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung müssen in der Planung der solaren Heizungsunterstützung die Aspekte des gesamten Gebäudekomplexes inklusive aller Wärmeströme innerhalb und an den Umschließungsflächen betrachtet werden. Grundsätzlich gilt, dass Gebäude mit hohen spezifischen Wärmelasten in W/m² durch die solare Heizungsunterstützung vergleichsweise mehr Brennstoffkosten als Niedrigenergiehäuser sparen. Diese erreichen naturgemäß aber einen deutlich höheren Deckungsbeitrag. Gleichzeitig steigen die solaren Verluste im Sommerbetrieb umso höher, je größer der solare Deckungsbeitrag ausgelegt wird. Daher bekommt die Einbindung der Wärmeabnahme im Sommer eine hohe Priorität in der Anlagenplanung. Auch die Neigung des Kollektorfeldes hat eine größere Bedeutung für die Gesamtbilanz der Anlage. Steilere Neigungen

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zwischen 45° und 60° erhöhen den Strahlungseinfall auf den Kollektor gerade in der Übergangszeit und im Winter. Gleichzeitig reduzieren sie die sommerlichen Überschüsse. Auch die Dachrichtung spielt bei der solaren Heizungsunterstützung eine andere Rolle, denn ein nach Südwest ausgerichtetes Dach ist ausnahmsweise einer

1. Klärung der Rahmenbedingungen Für eine detaillierte Planung müssen Anlagen zur solaren Heizungsunterstützung immer unter Zuhilfenahme einer entsprechenden Software simuliert werden. Die Fülle der möglichen Einflussparameter sollte anhand eines Aufnahmebogens (siehe Grafik Seite 42) geklärt werden. Dabei sollten vor allen Dingen die aktuelle Vorlauftemperatur im vorhandenen Heizsystem und ggf. die Möglichkeit zu deren Absenkung untersucht werden. Darüber hinaus sind der spezifische Heizwärmebedarf des Gebäudes und die Möglichkeit der Nutzung von sommerlicher Überschusswärme relevant. 2. Vorplanung der Kollektorfläche und Kostenschätzung Bislang orientierte sich die Vorplanung der Kollektorfläche grob an der zu beheizenden Nutzfläche des Gebäudes. So werden beispielsweise für nach EnEV gedämmte Gebäude 1 m² Kollektorfläche je

NEU SOIMRTIMENT

SONNENENERGIE Solarthermie

ler Vaiallant) können die bessere Wahl für alle sein, die die Sonnenenergie mit der technisch bestmöglichen Eﬃzienz nutzen wollen. Sie sind vergleichsweise leicht und auch für anspruchsvolle Aufgaben wie die solare Heizungsunterstützung geeignet. Weil sie selbst unter schwierigen Bedingungen noch bestmögliche Erträge einbringen, gewährleisten sie maximalen Solarertrag auch im Frühjahr und Herbst.

Bei Anlagen zur solaren Heizungsunterstützung sind Systemhersteller zu bevorzugen, die alle Komponenten passend abgestimmt und mit gemeinsamer Regelung aus einer Hand liefern können, um die höchste Eﬃzienz zu erzielen.

10 m² Wohnfläche angesetzt. Jedoch werden bei dieser überschlägigen Dimensionierung zwei Fakten außer Acht gelassen. Zum einen wird die Anzahl der Bewohner und damit der Warmwasserbedarf als wichtigster Verbraucher im Sommer nicht berücksichtigt. Zum anderen ergeben sich deutliche Unsicherheiten im Hinblick auf den tatsächlichen Heizwärmebedarf von Bestandsgebäuden. Daher hat sich die auch vom Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik (BDH) vorgeschlagene Orientierung am möglichst hohen solaren Nutzungsgrad als Auslegungsempfehlung durchgesetzt. Dies bedeutet nichts anderes als die Auslegung auf ein Minimum an Kollektorfläche. Als Faustformel kann die Mindestkollektorfläche als das Zweifache der Fläche einer Anlage zur Trinkwassererwärmung mit hohem Deckungsbeitrag dienen. 3. Auswahl des passenden Systems Das zentrale Element in der solarunterstützten Beheizung ist neben dem Kollektor auch der Wärmespeicher. Insbesondere durch die Dimensionierung des Pufferspeichers ist eine gut funktionierende und wirtschaftliche Anlagenkombination sicherzustellen. Doch auch die Auswahl zwischen Flach- und Röhrenkollektoren spielt eine wichtige Rolle. Flachkollektoren sind ver-

gleichsweise kostengünstig und bilden eine ideale Basis für den Einstieg in die Nutzung solarer Energie. Mit Flachkollektoren lässt sich ideal die Warmwasserbereitung umsetzen. Mit größeren Kollektorﬂächen ist auch eine Heizungsunterstützung denkbar. „auroTHERM exclusiv“ Röhrenkollektoren (Herstel-

Generell sollte der Wirkungsgrad der verwendeten Kollektoren möglichst hoch sein, um auch bei niedrigen Außen-, hohe Systemtemperaturen zu erreichen. Hier ist ein Kennlinienvergleich der Kollektoren wichtig: Gerade bei einer Temperaturdiﬀerenz zur Umgebung von 50 bis 60 Kelvin sollte der Wirkungsgrad möglichst hoch sein, weil dies annähernd den Verhältnissen entspricht, unter denen der Kollektor später arbeitet. Außerdem ist bei solarer Heizungsunterstützung zu beachten, dass das Verdampfungsverhalten bei Stillstand eine Rolle spielt. Bei Kollektoren mit oben liegenden Anschlüssen muss im Stillstand der gesamte Kollektorinhalt verdampfen, ehe die Wärmeübertragung in das System zum Stillstand kommt. Kollektoren mit mindestens einem unten liegenden Anschluss dampfen hingegen schneller leer, da schon kleinste Dampfmengen im Kollektor die Flüssigkeit aus dem Kollektor

Sonneneinstrahlung, Solarertrag, Warmwasser- und Heizenergiebedarf einer Solaranlage zur Heizungsunterstützung.

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SONNENENERGIE Solarthermie

herausdrücken. Das Kollektorfeld sollte in diesem Fall so verlegt werden, dass die Anschlussleitungen zum Ausdehnungsgefäß hin fallend geführt werden. Die Warmwasserspeicher in einem System der solaren Heizungsunterstützung werden je nach Verwendungszweck zur Zwischenspeicherung von Heizungswärme oder zusätzlich für die Warmwasserbereitung konzipiert. Eine häuﬁg anzutreffende Bauform sind Puﬀerspeicher. Kennzeichnend für diese Systeme ist, dass sie nur ein Medium aufnehmen. Hierbei wird die Überschusswärme in den Speicher geleitet und von dort bei Bedarf über die Heizkreispumpe abgerufen.

Multi-Funktionsspeicher wie der „allSTOR“ stehen für eine neue Generation von Warmwasserspeichern, die Schichtladetechnik zusätzlich mit einer intelligenten Sensorik sowie einer elektronischen Regelung verbinden und die Kombination unterschiedlicher erneuerbarer und fossiler Energiequellen ermöglichen.

Multi-Funktionsspeicher – ideale Basis der Wärmespeicherung Im Unterschied zu Rohrschlangenspeichern nutzen Schichtladespeichersysteme die natürliche Schichtung von warmem Wasser (oben) und kaltem Wasser (unten) energetisch optimal aus. Im Speicherinneren wird die Bildung von Temperaturschichten unterstützt, sodass im oberen Speicherbereich Wasser mit der vorgegebenen bzw. erforderlichen Temperatur für die Warmwasserversorgung verfügbar ist. Eine wesentliche Eigenschaft von Schichtladespeichern ist das gegenüber konventionellen Speichern schnellere Aufheizverhalten sowie der höhere Nutzungsgrad.

Leckageschutz

Wasserbehandlung

Hygienekontrolle

Heizungsüberwachung

ISI Internetgestützte Schwarm-Intelligenz

Water goes wireless Unser neues Programm SYR Connect bringt Intelligenz in die Hausinstallation. Connect steht für die Verbindung von Armaturen, Steuerungselektronik und dem Internet. ISI [Internetgestützte Schwarm-Intelligenz] kann alle vier Bereiche von SYR Connect verbinden: Leckageschutz, Wasserbehandlung, Hygienekontrolle, Heizungsüberwachung. Und die SYR App kontrolliert und steuert die miteinander kommunizierenden SYR Connect Module für ein perfekt vernetztes Trinkwassermanagement.

Solarer Deckungsgrad und Systemnutzungsgrad verhalten sich gegenläuﬁg.

Spezial-Ausgabe 1/2014 IKZ-ENERGY

Hans Sasserath GmbH & Co. KG Mühlenstr. 62 • D-41352 Korschenbroich Infos unter www.syr-connect.de

SONNENENERGIE Solarthermie

Systemaufbau einer Anlage zur solaren Heizungsunterstützung.

Multifunktionsspeicher wie der Vaillant „allSTOR exclusiv“ bieten damit eine passende Lösung, um unterschiedliche Energiequellen zu kombinieren. Ergänzt werden Multi-Funktionsspeicher dieser Bauart in der Regel durch Solar- und/oder Trink-

Bei der Auslegung des Heizkreises mit 70 °C / 55 °C werden Rücklauftemperaturen unter 40 °C nur dann erreicht, wenn die Außentemperatur 0 °C übersteigt. Dies ist in rund 20 % der Jahresstunden nicht der Fall. Bei einer Heizkreisauslegung mit 50 °C / 30 °C werden dagegen über die gesamte Heizperiode optimale Bedingungen geschaﬀen.

Hydraulische Verschaltung einer Anlage zur solaren Heizungsunterstützung.

wasserstation. „Die Solarladestation sollte über eine eigene, intelligente Regelung sowie eine Hocheﬃzienz-Solarpumpe verfügen“, erläutert dazu Andreas Christmann, Leiter Produkt und Dienstleistungen bei Vaillant Deutschland. „Bei unseren Pro-

dukten stellt sich der Volumenstrom automatisch ein. Deswegen sind ansonsten übliche manuelle Anpassungen nicht mehr erforderlich. Das integrierte, beleuchtete Display liefert alle Informationen über den Solarertrag und den jeweiligen Betriebszustand. Dabei kommuniziert die Solarladestation mit der Regelung des Gesamtsystems der Heizanlage.“ Solaranlagen zur Heizungsunterstützung werden immer bivalent betrieben. Die Dimensionierung des Speichers muss deswegen immer beiden Wärmeerzeugern gerecht werden. Wird die Solaranlage beispielsweise mit einer Wärmepumpe kombiniert, erfüllt ein Puﬀerspeicher zusätzliche Aufgaben wie die Überbrückung von Sperrzeiten der Energieversorger oder die Puﬀerung von Wärmeenergie für den Abtauvorgang bei Luft-Wasser-Wärmepumpen. Als weitere Wärmeerzeuger im System können sowohl Heizgeräte auf der Basis fossiler als auch erneuerbarer Energieträger ins Spiel kommen. Dies können sowohl Gas- als auch Öl-Brennwertgeräte und Pellet-Heizkessel sein. Eine ideale Verbindung besteht sicher im Hinblick auf Wärmepumpen. Grundsätzlich sollten alle Anlagenbestandteile aus der Hand eines einzigen Herstellers kommen. Das ist nicht nur bei Haftungsfragen vorteilhaft, sondern auch in puncto einfacher und aufeinander abgestimmter Installation sowie einer einheit-

IKZ-ENERGY Spezial-Ausgabe 1/2014

4. Angebotserstellung Anlagen der solaren HeizungsunterstĂźtzung mit unterschiedlichen DeckungsbeitrĂ¤gen kĂśnnen preislich deutlich voneinander abweichen. Daher empďŹ ehlt es sich immer eine MinimallĂśsung zu kalkulieren, damit der Kunde einen Ă&#x153;berblick Ăźber die Mindestkosten erhalten kann. Auf der Basis von Simulationen kĂśnnen dann FĂ¤lle ausgearbeitet werden, die von einer VergrĂśĂ&#x;erung der KollektorďŹ&#x201A;Ă¤che ausgehen. Darauf aufbauend kĂśnnen dann die erforderlichen Mehrinvestitionen konkret in BrennstoďŹ&#x20AC;ersparnis und CO2 -Minderung ausgedrĂźckt werden.

Ä? , QIRUPDWLRQHQ DXV GHU Branche fĂźr die Branche VERSORGUNG Âˇ VERTRIEB Âˇ LAGERUNG Âˇ TECHNIK UND ANWENDUNG: PROPAN I BUTAN I AUTOGAS

Sichere Verwendung von FlĂźssiggas: FlĂźssiggas-Flaschenanlagen fachgerecht installieren und benutzen Gegensatz oder ErgĂ¤nzungâ&#x20AC;&#x2030;? KWK im Verbund mit Erneuerbaren Energien Megatrend Grillen mit FlĂźssiggas: Neue Modelle, ZubehĂśr und FlaschengrĂśĂ&#x;en

Ä? 2 EMHNWUHSRUWDJHQ 3URGXNWQHXKHLWHQ )DFKDUWLNHO X Y P Ä? $ XWRJDV XQG Tankstellentechnik Ä? )LUPHQ XQG 3URGXNWH Ä? 0DUNW XQG 0HQVFKHQ

Foto: Cagogas

lichen, gemeinsamen Systemregelung. Nur so lĂ¤sst sich durch eine perfekt aufeinander abgestimmte Anlage auch maximale Heizkostenersparnis erzielen. Zudem sind Systemanlagen aus der Hand eines Anbieters hoch ďŹ&#x201A;exibel sowie individuell erweiterbar in der Anbindung und Zusammenstellung zwischen Solaranlagen und der WĂ¤rmeerzeugung auf der Basis von Gas, Ă&#x2013;l oder Pellets.

Ä? 8 QDEKÂŚQJLJH %HULFKWHUVWDWWXQJ 03I2014 STROBEL VERLAG www.ďŹ&#x201A;uessiggas-magazin.de

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Jetzt kostenloses Ansichtsexemplar anfordern! STROBEL VERLAG GmbH & Co KG Postfach 5654, 59806 Arnsberg Leserservice FlĂźssiggas Tel. 02931 8900-50/54, Fax 02931 8900 38 leserservice@strobel-verlag.de www.ďŹ&#x201A;uessiggas-magazin.de

Systemhersteller bevorzugen Die solare HeizungsunterstĂźtzung wird bei der Installation neuer Solaranlagen immer Ăśfter eingesetzt. Die klassische Optimierung des solaren Deckungsgrades wie bei Anlagen zur solaren Warmwasserbereitung ist dabei nicht mĂśglich. Vielmehr entscheiden Randbedingungen Ăźber die bestmĂśgliche Auslegung und die GrĂśĂ&#x;e des Gesamtsystems. Erforderlich ist in der Regel immer eine Simulationsrechnung der geplanten Anlage. Bei der Auswahl der bestmĂśglichen Systemkomponenten ist nicht nur die Frage des Kollektors, sondern insbesondere auch des WĂ¤rmespeichers und der passenden Regelung zu beantworten. Hierbei sind Systemhersteller zu bevorzugen, die alle Komponenten als abgestimmtes Produkt aus einer Hand anbieten kĂśnnen. â&#x2013; Bilder: Vaillant

KONTAKT Vaillant Deutschland GmbH & Co.KG 42859 Remscheid Tel. 02191 180 Fax 02191 182810 info@vaillant.de www.vaillant.de

Spezial-Ausgabe 1/2014â&#x20AC;&#x192;IKZ-ENERGY

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SONNENENERGIE Planung

Survival of the fittest KA-Energy Solutions plant sehr erfolgreich PV-Großprojekte in Brandenburg Wer auf dem verunsicherten PV-Markt überleben möchte, muss die Fähigkeit zur schnellen Anpassung besitzen. Der Berliner PV-Planer und Installateur Hasan Kaygusuz demonstriert, wie Wendigkeit und eine klare Bekenntnis zu den eigenen Stärken dabei helfen, sich gegen Widrigkeiten durchzusetzen. Entscheidendes Erfolgskriterium ist dabei auch eine leistungsstarke Softwareunterstützung für flexible Auslegungs- und Simulationsmöglichkeiten. Launenhafte Politik, verunsicherte Investoren und Billig-Konkurrenz aus China – angesichts der Unwirtlichkeit des gegenwärtigen deutschen PV- und Solarmarkts ist die Darwinsche Maxime keineswegs weit hergeholt. Infolge der massiven Fördereinschnitte ist die PV-Branche 2012 nach Angaben des BSW-Solar um 60 % eingebrochen. Es sind vor allem zwei Probleme, die dem deutschen PV- und Solarmarkt das Leben schwer machen: Das paradoxe Verhältnis von Börsen-Strompreis und EEG-Umlage spült Strom-Konzernen satte Gewinne in die Kassen und wälzt die gesamte Last auf Privathaushalte ab. Die Empörung richtet sich aber häufig nicht gegen diese abstrakte Umverteilungsrechnung, sondern gegen die angeblich preistreibenden Erneuerbaren Energien selbst. Zudem sorgt

eine wankelmütige Politik für Unsicherheit: Einerseits wird das ambitionierte Ziel verfolgt, 2020 bei einem Anteil der Erneuerbaren von 35 % zu liegen. Gleichzeitig wird dem Lobbydruck der großen Stromerzeuger nachgegeben. „Deutschland gibt gerade seine Stellung als Technologie-Vorreiter Stück für Stück preis. Und das, obwohl wir jetzt anfangen könnten, die Früchte zu ernten: 2013 haben wir fast 36 GW in Deutschland am Netz. Die Energiewende ist realisierbar und eine Alternative gibt es nicht. Doch allerorts wird wider besseres Wissen gehandelt. Das ist eine bedauerliche und sehr enttäuschende Entwicklung.“ Der Unmut von Hasan Kaygusuz steht stellvertretend für viele Planer und Installateure von PV- und Solaranlagen. Der Berliner ist Geschäftsführer der KA-Energy Solutions GmbH und

Installation des Solarparks in der JVA Brandenburg zwischen alter und neuer Gefängnismauer. Bild: Ka-Energy Solutions GmbH

hat dem Wandel in der Branche nur durch starke strukturelle Anpassungen standhalten können. Viele Betriebe hat Kaygusuz bereits in Insolvenz gehen sehen. Um sich in feindlicher Lebensumgebung behaupten zu können, deﬁnierte der gelernte Anlagenmechaniker und Apparatetechniker sowie Diplom-Betriebswirt klare Erfolgsfaktoren: Eine kleine wendige Mannschaft von höchster Kompetenz, Konzentration auf PV-Großprojekte sowie Kooperation mit regionalen Herstellern. Mit der Selbstständigkeit 2010 hat sich Kaygusuz auf maßgeschneiderte PV-Systeme für Gewerbebetriebe, Industrieanlagen, landwirtschaftliche Betriebe sowie öﬀentliche Einrichtungen spezialisiert. PV zwischen Gefängnismauern Mit einem kleinen Team von 5 Leuten plant, erstellt und vertreibt Kaygusuz heute PV-Großprojekte über 1567 kWp in Brandenburg. 2013 wurden von KA-Energy Solutions Projekte mit einer Kapazität von 3,2 MW insgesamt installiert. Besondere Aufmerksamkeit darunter hat der Solarpark in der JVA Brandenburg erhalten – und das nicht nur aufgrund der ungewöhnlichen Platzierung in der alten Todeszone zwischen alter und neuer Gefängnismauer, sondern auch, weil das Projekt in geradezu musterhafter Weise zeigt, wie viel durch eine gute Zusammenarbeit mit den Behörden erreicht werden kann. Auf der 4,5 ha großen Fläche wurden 6700 Module des Typs „Conergy PowerPlus“ installiert, die knapp 1,5 Mio. kWh sauberen Strom erzeugen. Das reicht aus zur Versorgung von ca. 400 Haushalten in der Region und spart CO2 -Emissionen in Höhe von 1300 t ein. Kaygusuz ist auf diese Anlage besonders stolz, da dank überzeugender Präsentationen die Baugenehmigung nach nur einem Monat vorlag: „Die Hürden beim Land waren hoch, es musste alles stimmen, um die Träger zu überzeugen. Da-

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SONNENENERGIE Planung

her war die Simulation sehr wichtig. Mit ‚DDS-CAD PV‘ und dem ‚Polysun-Inside‘Modul konnten wir eine aussagekräftige 1:1-Präsentation der Anlage und eine genaue Ertragsprognose abliefern. Trotz aller Schwierigkeiten war die Stadt Brandenburg dann sehr, sehr kooperativ und hat uns bei allem zur Seite gestanden.“ Ganzheitliche Planung und Simulation Die Gründung eines eigenen Betriebs war für Kaygusuz der geeignete Zeitpunkt, um die Softwareausstattung des Büros genau zu überdenken: „Alle Programme, mit denen ich bis dato gearbeitet hatte, beruhten auf dem Baukastensystem. Die einzelnen Tools waren stark begrenzt in ihren Funktionen, nicht gut vernetzt untereinander, und Freiflächen digital zu planen war gar nicht möglich. Weit entfernt von professioneller PV-Planung.“ Gerade Freiflächen von Hand zeichnen und berechnen zu müssen sorgte für Unzufriedenheit, da es sich hierbei um den expliziten Schwerpunkt des Planungsbüros handelte. Kaygusuz suchte nach Lösungen, die eine flexible Auslegung und Berechnung ohne Umwege ermöglichen könnten, und wurde 2010 schließlich in einem Testbericht fündig. In dem ausführlichen Produkttest wurde u. a. auch „DDS-CAD PV“ vorgestellt, zu dessen Alleinstellungsmerkmalen bis heute gehört, dass bei entsprechender Lizenz über die PV-Projektierung hinaus auch eine Planung von Elektro- und SHKL-Installationen möglich ist. So kann der Anwender auf Wunsch Stromkreise und Verteiler, Verlegesysteme, die Verkabelung, Blitzschutzanlagen sowie Überwachungs- und Sicherheitstechnik durchgängig integrieren. Kaygusuz nutzte die nächste Gelegenheit und besuchte den Stand des Softwareherstellers Data Design System auf der Intersolar 2010. Hier konnte er direkt zwei Projekte in „DDS-CAD“ testen: „Es war genau das, was wir uns vorgestellt hatten. Ein System für die komplette Auslegung mit Simulation ‒ und das auch für Freiflächen. Wir haben direkt unterschrieben, und das nicht nur, weil das Produkt genau zu unseren Anforderungen passte, auch das Preis-Leistungsverhältnis war überzeugend.“ Möglich ist die flexible Auslegung und Planung aufgrund der Kombination aus einem eigenständigen CAD-Kern und dem etablierten Erweiterungsmodul „Polysun Inside“ der Schweizer Firma Vela Solaris. Der CAD-/BIM-Kern bildet das zentrale

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Mit einem kleinen Team von 5 Leuten plant, erstellt und vertreibt Kaygusuz PV-Großprojekte über 1.567 kWp in Brandenburg. 2013 wurden von KA-Energy Solutions Projekte mit einer Kapazität von 3,2 Megawatt insgesamt installiert. Bild: Data Design System

Funktionsmodul zur Erzeugung des 3-DModells (BIM) und garantiert die Durchgängigkeit der Planung. Aus diesem Kern speisen sich die Modellinformationen, Schemata, Visualisierungen und Stücklisten. Das Plug-in „Polysun Inside“ ist für die Ertragsprognose und automatische Wechselrichterauslegung zuständig und stellt darüber hinaus eine umfangreiche Modul- und Wechselrichterdatenbank zur Verfügung. Dank dieser Verbindung wird „DDS-CAD PV“ zu einem Universal-Instrument für Planung, Simulation und Ertragsanalyse. Der voraussichtliche Ertrag kann unter Berücksichtigung des Jahressonnenverlaufs sowie die Blindleistung und Modulerwärmung sehr genau ermittelt werden. Die Verschattung durch Störobjekte und der Sonnenverlauf lassen sich in einzelnen Bildern oder als Film simulieren. So kann der Anwender genau klären, wie die Module platziert werden sollten, damit die Anlage rentabel arbeitet und der Schattenwurf von Störobjekten optimal berücksichtigt wird. Horizontdaten für diese Betrachtung können aus dem Internet heruntergeladen oder aus einem Messgerät importiert werden. Einstrahlungsdaten lassen sich aus Projektdaten ableiten und mit einbeziehen. Gespeist von einer integrierten Datenbank stehen globale Klimadaten und Wetterinformationen für benutzerdeﬁnierte Standorte zur Verfügung. Verschiedene Automatismen von „DDSCAD“ erleichtern die Planung zusätzlich: Ideale Stringverschaltungen und günstige Schaltungsvarianten in der Wechselrichterauswahl schlägt die Software selbst vor.

Änderungen werden automatisch übernommen und in den Berechnungen berücksichtigt. Viele Fehlerquellen sollen so von Beginn an ausgeschlossen werden. Die Berechnungen werden im Solarreport zusammengefasst, der die Ertragsprognose und eine Einnahmerechnung enthält, darüber hinaus auch die Stückliste, einen Stringplan, Dachflächenbelegungsund Montageplan sowie das Anlagenschema. Die gestaffelten Einspeisevergütungssätze für die Berechnung des Ertrags können direkt eingegeben werden. Diese Unterlagen sowie das digitale Systemmodell selbst sind zudem im Nachfeld bei der Wartung und dem Monitoring der Anlage dienlich. „Mit DDS-CAD habe ich alle Anwendungen aus einer Hand: Auslegung, Ausrichtung und Auswertung. Wir können Anlagen ganz flexibel an die Gegebenheiten anpassen. Die guten 3-D-Visualisierungsmöglichkeiten und Dokumentationen sind ein großes Hilfsmittel für Gespräche mit Kunden und Investoren. So wird gleich ersichtlich, wie effizient eine solche Anlage arbeitet“, zieht Kaygusuz Bilanz. ■

KONTAKT Data Design System GmbH 59387 Ascheberg Tel. 02593 919966 Fax 02593 919 964 www.dds-cad.de info@dds-cad.de

SONNENENERGIE Photovoltaik

Smartes Solaranlagen-Betriebssystem entdeckt Leistungsminderung Verunreinigungen und Schäden beinträchtigen die Leistung einer PV-Anlage erheblich Schon kleinste Verunreinigungen oder Schäden können bei einer PV-Anlage Leistungseinbußen verursachen. Wirtschaftliche Verluste vermeidet man nur, wenn man die Ursache schnell ﬁndet und das Problem zeitnah löst. Doch gerade die Fehlersuche ist bei PVAnlagen das Schwierige. Eine kleine Verschattung, Ruß oder Hagelschlag – es gibt viele Ursachen für zurückgehende Leistung bei PV-Anlagen. Aufgrund der Reihenschaltung der Module ist dabei immer gleich die ganze Anlage oder zumindest ein ganzer String betroﬀen, auch wenn das Problem nur bei einem einzigen Modul oder gar einer einzigen Zelle liegt. Bei herkömmlichen Anlagen kann der Leistungsrückgang über die Wechselrichter allenfalls festgestellt werden, doch detaillierte Informationen über das Was und Warum erhält man nicht. Eine gewöhnliche PV-Anlage ist so undurchsichtig wie eine BlackBox. Es bleibt einem meist nur, Spezialisten zur Anlage vor Ort zu schicken, um sie begutachten und prüfen zu lassen. Dieser reine Sucheinsatz ist langwierig, aufwendig und teuer: Selbst ohne Anfahrt können sich die Kosten hierfür auf 400 bis 800 Euro belaufen. Ist das „Problem-Modul“ schließlich gefunden, kann der Austausch innerhalb von 15 bis 30 Minuten von einer einzigen Person durchgeführt werden; Spezialistenwissen ist meistens nicht mehr notwendig. Auch die Reinigung von verschmutz-

Bild 2: Modulebene

Bild 1: RealView

ten Modulen kann meistens schnell und einfach und auch von Nicht-Fachkräften erledigt werden. Die Kosten des Austauschs hat man aber in jedem Fall. Die Kosten für den Sucheinsatz lassen sich nun

aber erheblich reduzieren. Die Lösung hierfür ist ganz einfach: Das Betriebssystem „SunSniffer“ macht eine PV-Anlage transparent bis zum Modul. Störungen können, egal wo sie auftreten, sofort detektiert werden und machen etwa 80 % der Vor-Ort-Einsätze überflüssig. Denn das interaktive, internetbasierte „SunSniffer“ WebPortal bildet alle drei Ebenen einer PV-Anlage ab: die Wechselrichterebene, die der Strings und die Ebene der Module. Dabei wird jede Ebene detailliert dargestellt, wie beispielsweise in Bild 2 anhand der Modulebene zu sehen. Grundsätzlich vergrößert sich bei jedem Überwachungssystem die Informationsdichte von Ebene zu Ebene: Auf Wechselrichterebene fallen lediglich kleine Unregelmäßigkeiten auf, auf Stringebene sind schon detailliertere Analysen möglich, aber nur auf der Modulebene ist eine konkrete Auswertung der jeweiligen Modulleistung und damit Analyse des zugrundeliegenden

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SONNENENERGIE Photovoltaik

und damit ökonomisch und auch sicherer. Denn abgesehen von den Vor-Ort-Einsätzen, die vermieden werden können, und den verringerten Wartungskosten, weil nur noch Einsätze getätigt werden müssen, die wirklich notwendig sind, erhöht die modulgenaue Überwachung durch die sofortige Reaktionsmöglichkeit auch die Lebensdauer der einzelnen Komponenten und damit die der Anlage insgesamt. Dadurch wird sie zugleich auch sicherer, weil beschädigte Module zum Widerstand werden, den produzierten Strom nicht mehr weiterleiten, sich erhitzen und zur Brandgefahr werden. Bypass-Dioden haben auch nur eine begrenzte Lebenserwartung, die sich durch vermehrten Einsatz reduziert. ■ Bilder: SunSniffer-Webportal

KONTAKT

Bild 3: „Sunsniﬀer“ Chip.

Fehlers oder Problems möglich. Laut Hersteller ist „SunSniﬀer“ das einzige Überwachungssystem, welches diese Modulebene bietet. Zudem ist das Webportal benutzerfreundlich und intuitiv gestaltet, sodass das Erkennen eines Fehlers oder Problems

trotz des technologisch hochkomplexen Systems relativ einfach wird. Man kann sich die Anlage und die Lage der fehlerhaften Module sogar per RealView ansehen (Bild 1). Mit dem Betriebssystem wird eine PV-Anlage transparent

Einspeisemanagement

STORM Energy GmbH 90489 Nürnberg Tel. 0911 9939920 Fax 0911 99399212 info@stormenergy.de www.stormenergy.de

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SONNENENERGIE Photovoltaik

Energiedaten auf Knopfdruck Bare Münze durch eﬃzientes Energiemanagement Da grob 40 % der Betriebskosten eines Gebäudes auf Energiekosten entfallen, gibt es hier oft große Einsparpotenziale. Diese zu identiﬁzieren und in bare Münze umzusetzen, wird beispielsweise mit einer Online-Energiemanagement-Anwendung einfacher. Dank der genauen Erfassung aller relevanten Daten eines Objektes hilft ein Energiemanagement-Tool, wie z. B. „TC Energy“ von Priva Building Intelligence, auch, CO2 -Reduktionsziele zu erreichen. In der Version 2.1 erlaubt „TC Energy“ zudem, Zählerstandsdaten aus der Zeit vor der Installation einzuspeisen. Damit wird es leichter zu bewerten, wie sich der Energieverbrauch im Laufe der Zeit verändert – und ob der Trend in die richtige Richtung geht.

Mit Priva „TC Energy“, seinem Web-Interface und den intuitiven graﬁschen Auswertungen behalten Gebäudemanager jederzeit und überall die Übersicht über Energieverbrauch und Einsparungspotenziale.

Das Energiemanagement-Tool bietet einen Überblick über die zeitliche Veränderung der CO2Missionen. So macht es das Tool leicht, das Errreichen gesetzter Reduktionsziele zu überprüfen.

Übersichtliche Analysen Basierend auf Privas „Top-Control-Suite“ ergänzt „TC Energy“ ohne großen Installationsaufwand das Web-basierte Gebäude noch um ein Energiemanagement. Das hilft Unternehmen, Sparpotenziale zu erkennen und folglich Energieverbrauch, damit verbundene CO2 -Emissionen sowie Kosten zu senken. Dazu setzt das Tool nicht zuletzt auf gut greifbare grafische Auswertungen. Beispielsweise sind Energieanalysen mit Gradtagen – einem Maß für die Differenz zwischen Raum- und Außentemperatur über einen bestimmten Zeitabschnitt – möglich, die Experten helfen, Sparmaßnahmen zu definieren. Das Energiemanagement-Tool berücksichtigt die im jeweiligen Land gültigen Berechnungsnormen für Gradtagsanalysen und hilft so, den Gas-, Öl- oder Wärmeverbrauch korrekt gemäß den unterschiedlichen nationalen Bestimmungen zu bewerten. Eine übersichtliche grafische Auswertung macht Energieberatern die Interpretation der Daten einfach und schnell ersichtlich, ob es einen angestrebten Verbrauchsrückgang gibt. Mit greifbaren visuellen Übersichten wird ermöglicht, auch andere wichtige Ziele leicht im Auge zu behalten. Die Installation von „TC Energy“ erfolgt durch Priva-Partnerbetriebe und ist sehr einfach, da die Top-Control-Modulbibliotheken bereits auf das Energiemanagement vorbereitet sind. Wie beim Priva „Gebäudemanagement“ können Facility Manager

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SONNENENERGIE Photovoltaik

auch bei „TC Energy“ dank Web-Interface jederzeit und überall auf Informationen zugreifen. Auch die Konfiguration ist entsprechend einfach, wobei Version 2.1 erneut nützliche Erweiterungen bringt. Die Eingabe historischer Zählerdaten erlaubt es, schnell die Verbrauchsentwicklung zu beurteilen. Zudem ist es nun möglich, Messwerte beispielsweise bei defekten Zählern von Hand zu korrigieren, damit langfristige Analysen stimmen. Ein weiterer Ansporn, speziell für deutsche Unternehmen, das Energiemanagement-Tool zu installieren, ist die Förderfähigkeit. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle http://bafa.de hat die Priva-Lösung Ende 2013 in die Liste „Förderfähige Energiemanagement-Software“ aufgenommen. Da „TC Energy“ diverse Anforderungen von der Datenauswertung mit Kennzahlen über Visualisierung mit freier zeitlicher Auflösung bis hin zur Integration in bestehende GLT-Systeme erfüllt, ist eine öffentliche Förderung von bis zu 20 % der Software-Kosten möglich. ■

Damit Unternehmen ihre Energiekosten stets richtig bewerten können, ermöglicht Priva „TC Energy“, jederzeit entsprechende Korrekturen an den anwendbaren Tarifen vorzunehmen.

Bilder: Priva Building Intelligence

KONTAKT Priva Building Intelligence GmbH 41564 Kaarst-Holzbüttgen Tel. 02131 661970 Fax 02131 6619712 info@privaweb.de www.privaweb.de

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Das Tool ermöglicht detaillierte, übersichtliche Aufschlüsselungen wichtiger Daten. So ist es beispielsweise möglich, den Stromverbrauch einzelner Gebäudeteile nach Wochentag und Uhrzeit zu bewerten.

SONNENENERGIE Speicher

Revolution in der Batterietechnologie? Reihenschaltung ade – Unternehmen löst technische Herausforderungen der Batterietechnik Warum ist es eine echte Revolution, wenn Batteriezellen nicht mehr in Reihe geschaltet werden müssen? Das Freiburger Unternehmen ASD Automatic Storage Device hat auf der Intersolar Fachmesse eine technologische Entwicklung vorgestellt, die den Batteriemarkt revolutionieren könnte. Eine neue Batteriezellenelektronik verbessert die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer von Akkus erheblich und senkt die Kosten für Speicher um bis zu 30 %. Bisher bestimmte die schwächste Zelle die Leistung der gesamten Reihe und bei einer kaputten Batteriezelle musste der gesamte Akkublock ausgetauscht werden. Das Zell-Balancing führte zu Leistungseinbußen, außerdem konnten nur Zellen des gleichen Herstellers, Typs und der gleichen Batterietechnik verbunden werden. ASD hat mit dem „Pacadu“, kurz für „Parallel automatic charge and discharge unit“, eine neue Elektronik entwickelt, die auf jede einzelne Batteriezelle gesetzt wird. So können Zellen unabhängig von Größe, Hersteller, Speichertechnologie und Leistungsfähigkeit in einem Speicher kombiniert werden – in beliebiger Anzahl. „Wir haben es geschaﬀt, für die technischen Probleme bei der Reihenschaltung von Batteriezellen eine Lösung zu ﬁnden. Das ist nicht nur für Energiespeicher, sondern für jede Batterie auf der Welt eine echte Revolution. In vier Jahren wird niemand mehr Batteriezellen in Reihe schalten, die Parallelschaltung von Zellen hat einfach zu viele Vorteile“, erklärt Wolfram Walter, Geschäftsführer von ASD und Speicherexperte. „Unsere Zellelektronik sieht, wie es jeder einzelnen Zelle geht und behandelt sie entsprechend. Sie meldet auch,

ASD setzt die intelligente Zellsteuerung in ihren eigenen Energiespeichern ein, bietet die Elektronik aber auch unabhängig von den ASD Speichern an. Entwickelt wurde die Zellelektronik für Großspeicher.

wenn eine Zelle bald ausgetauscht werden muss. Die kann dann, anders als früher, im laufenden Betrieb und mit jedweder neuen Zelle ersetzt werden.“ Nach und nach könne eine Batterie so modernisiert werden, indem Zellen am Ende ihres Lebenszyklus gegen Zellen der neuesten Technologie ausgewechselt werden.

Die neue Parallelschaltung der Zellen steigere die Leistungsfähigkeit von Batterien, da die Spannungsverluste von in Reihe geschalteten Zellen vermieden werden. Der „Pacadu“ selbst führt kaum zu Energieverlusten, da sein Wirkungsgrad bei deutlich über 90 % liegt. Akkus, die mit der intelligenten Steuerung ausgestattet sind, können an jede Spannung angeschlossen werden – ob z. B. an 12 V wie im Campingbereich, 36 V wie bei E-Bikes oder 600 V, wie sie bei Großspeichern üblich sind. ■ Bilder: ASD

KONTAKT

ASD wird voraussichtlich aber auch seine Energiespeicher für Haushalte mit dem „Pacadu“ ausstatten.

ASD Automatic Storage Device GmbH 79224 Umkirch Tel. 07665 9809 4400 Fax 07665 9809 4499 kontakt@asd-sonnenspeicher.com www.asd-sonnenspeicher.com

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SONNENENERGIE Speicher

Zur Sicherheit von Solarstromspeichern Sicherheit hat fĂźr die Hersteller von Speichersystemen sowie fĂźr das Elektrohandwerk hĂśchste PrioritĂ¤t. Der sichere Betrieb von Batteriespeichern wird im Marktanreizprogramm Ăźber die FachunternehmererklĂ¤rung bzw. Ăźber den ebenfalls von der KfW-Bank akzeptierten PV-Speicherpass dokumentiert. BSW-Solar und ZVEH empfehlen Verbrauchern, auf der Ausstellung des Speicherpasses zu bestehen. In diesem QualitĂ¤tsnachweis sind umfassende Sicherheitsan "VGTUFMMPSU *OTUBMMBUJPO VOE *OCFUSJFCOBINF V Ç&#x201C;B "OGPSEFSVOforderungen eingeschlossen. Verbindlich vorgeschrieben ist weigen an den Aufstellort und zu den Angaben zur PrĂźfung des terhin die Vorlage einer HerstellererklĂ¤rung, die auf den Anfor#BUUFSJF[VTUBOET EVSDI EFO *OTUBMMBUFVS derungen des Speicherpasses aufbaut. Sie verlangt vom Herstel #FUSJFC VOE 8BSUVOH V B "VTTDIMVTT WPO TJDIFSIFJUTLSJUJTDIFO #BUUFSJFMBEF[VTUĂ&#x160;OEFO ler den Nachweis eines strengen Sicherheitskonzepts. Der Speicherpass kann unter www.speicherpass.de eingesehen - Instandsetzung und Entsorgung, werden und wird vom Errichter der Anlage bzw. einer beim Netz- Nachweis von QualiďŹ kationen des Errichters. betreiber eingetragenen Elektrofachkraft als Serviceleistung fĂźr den Verbraucher kostenlos ausgestellt. Der Speicherpass ist eine t %JF %PLVNFOUBUJPO WPO ,PNQPOFOUFO VOE 4ZTUFN JTU WPMMTUĂ&#x160;OEJH freiwillige Leistung des Installateurs. UnabhĂ¤ngig von seiner Aus%FUBJMT TJOE JN #FHMFJUEPLVNFOU EFT 4QFJDIFSQBTTFT BVGHFGĂ ISU stellung bestĂ¤tigen viele Hersteller, dass deren Speichersysteme bei fachgerechter Installation die Sicherheitsanforderungen des #48 4PMBS VOE ;7&) CFLFOOFO TJDI [V EFO 2VBMJUĂ&#x160;UTLSJUFSJFO Speicherpasses erfĂźllen. des PV-Speicherpasses und empfehlen die Nutzung durch Installationsbetriebe. â&#x2013; HĂśchste Sicherheitsanforderungen Der Speicherpass spiegelt folgende GrundsĂ¤tze fĂźr die Einhaltung hĂśchster Sicherheitsanforderungen und des Stands der NEUE VDE-ANWENDUNGSREGEL Technik wider: t 4FMCTU CFJ FJOFN 'FIMFS [ Ç&#x201C;# JO EFS 4DIVU[UFDIOJL LBOO LFJO VOStationĂ¤re Batteriespeichersysteme, z.â&#x20AC;&#x160;B. in Kombination mit PVAnlagen und Eigenverbrauchsoptimierungen, stellen Anwender, TJDIFSFS ;VTUBOE BVGUSFUFO o EBT #BUUFSJFTQFJDIFSTZTUFN JTU FJInstallateure und Hersteller vor eine Reihe von Sicherheitsfragen. gensicher entsprechend der DeďŹ nition des Speicherpasses. Rund 50 Normungsexperten der DKE Deutsche Kommission Elekt %VSDI EJF &JOIBMUVOH EFS BMMHFNFJO BOFSLBOOUFO 3FHFMO EFS trotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE arbei5FDIOJL [ Ç&#x201C;# /PSNFO 3JDIUMJOJFO 7FSPSEOVOHFO 'BDISFHFMO ten derzeit an einer VDE-Anwendungsregel (VDE-AR-E 2510-2) fĂźr JTU EFS TJDIFSF #FUSJFC EFT #BUUFSJFTQFJDIFSTZTUFNT VOE EFS #BUstationĂ¤re elektrische Energiespeichersysteme am Niederspanterie gewĂ¤hrleistet. nungsnetz. Das Dokument beschreibt Anforderungen fĂźr die Plat 4JDIFSIFJUTBOGPSEFSVOHFO BO )FSTUFMMFS VOE &SSJDIUFS XFMDIF nung, Errichtung, Betrieb, Demontage und Entsorgung fĂźr ortsOJDIU EVSDI /PSNFO 3JDIUMJOJFO 7FSPSEOVOHFO 'BDISFHFMO BCfeste elektrische Energiespeichersysteme, soweit diese nicht in gedeckt sind, werden entsprechend des Stands der Technik beden bisherigen Normen berĂźcksichtigt sind. Die besonderen BeTDISJFCFO [ Ç&#x201C;# EBT BCHFTUJNNUF #BUUFSJFNBOBHFNFOU WPO ;FMdingungen fĂźr die verschiedenen Batterietechnologien werden MFO VOE 4ZTUFN CFJ -JUIJVNTZTUFNFO erstmals aufgefĂźhrt. Die VDE-AR schlieĂ&#x;t zudem sicherheitsrelet %BT 4JDIFSIFJUTLPO[FQU CFUSBDIUFU PSHBOJTBUPSJTDIF VOE UFDIvante Anforderungen, die durch unterschiedliche Betriebsarten nische MaĂ&#x;nahmen fĂźr alle nachstehenden Lebenszyklen: im Netzparallel- oder Inselnetzbetrieb und bei der Umschaltung -BHFSVOH 5SBOTQPSU VOE )BOEIBCVOH V Ç&#x201C;B 6/ GĂ S -JUIJzwischen diesen Betriebsarten entstehen, ein. AuĂ&#x;erdem werVNTZTUFNF

Solarstromspeicher entlasten das Netz.

Spezial-Ausgabe 1/2014â&#x20AC;&#x192;IKZ-ENERGY

den verschiedene Netzsituationen im Hinblick auf den Erhalt der SchutzmaĂ&#x;nahmen berĂźcksichtigt. Ein erster Entwurf der VDE-AR ist fĂźr die zweite JahreshĂ¤lfte 2014 vorgesehen. Elektrische Energiespeicher sind elementare Bestandteile des intelligenten Stromnetzes der Zukunft und damit ein SchlĂźsselthema fĂźr Smart Grids. Denn mit der zunehmenden volatilen Einspeisung von Strom aus erneuerbaren, dezentralen Energiequellen wĂ¤chst der Bedarf an VergleichmĂ¤Ă&#x;igung von LastďŹ&#x201A;Ăźssen, um das Stromnetz zu stabilisieren, VersorgungslĂźcken zu schlieĂ&#x;en und so die Versorgungssicherheit energieeďŹ&#x192;zient, wirtschaftlich und nachhaltig zu gewĂ¤hrleisten. Die Bedeutung elektrischer Energiespeicher und deren Integration in das elektrische Energieversorgungssystem steigt â&#x20AC;&#x201C; nicht nur mit Blick auf die Netzstabilisierung, sondern auch darauf, dass geeignete SpeicherlĂśsungen fĂźr ErzeugungsĂźberschĂźsse verfĂźgbar sein mĂźssen.

ENERGIEEFFIZIENZ Wärmepumpen

Das neue Firmengebäude der Wölpper GmbH in Kirchheim/Teck wurde mit dem Architekturpreis „Beispielhaftes Bauen“ ausgezeichnet.

Ein durchdachtes Gebäudekonzept Beispielhaft in Design und Nachhaltigkeit Einen notwendig gewordenen Standortwechsel nutzte die Wölpper GmbH aus Kirchheim/Teck dazu, am eigenen Firmenneubau die Eﬃzienz und Intelligenz eines durchdachten Gebäudekonzepts zu demonstrieren. Kern der Gebäudetechnik ist eine Sole-Wärmepumpe, die über eine Freikühlung mit Erdsonden versorgt wird.

Das stete Wachstum des Betriebs für Heizung, Lüftung und Sanitär legte einen Umzug der Wölpper GmbH von Weilheim/Teck in das verkehrsgünstiger gelegene Kirchheim/Teck nahe. Dies erforderte allerdings einen kompletten Neubau, in dem sowohl die Verwaltung als auch ein großes Lager untergebracht werden sollten. Eine ideale Gelegenheit für Wölpper, seine jahrzehntelange Erfahrung konsequent im eigenen Gebäude einzubringen. „Wir zeigen damit zum einen unsere Kompetenz in Sachen nachhaltiger Gebäudetechnik und führen zum anderen deutlich vor, dass auch Gewerbebauten heute ohne großen technischen Aufwand energieeﬃzient betrieben werden können“, so einer der Geschäftsführer, Matthias Wölpper. Für den Entwurf zeichnet Katja Pörtner von luippold pörtner architekten, Kirchheim/Teck, verantwortlich. Das Gebäu-

de, ein langgestreckter zweigeschossiger Quader, beinhaltet einen 542 m2 großen Verwaltungstrakt, ausgeführt von der Firma Renke Bauunternehmung GmbH, Weilheim, und die 848 m2 umfassende Lagerund Vorkonfektionierungshalle, errichtet durch die Industriebau Bönnigheim GmbH & Co KG. Die beiden Gebäudeteile zeichnen sich über die Fassadengestaltung deutlich voneinander ab und sind dennoch ineinander verzahnt. „Die Verschränkung steht sinnbildlich für die enge Vernetzung von Planung und Ausführung im Betrieb“, erläutert Pörtner das architektonische Konzept. Funktionelle Fassade In der Fassade der Lagerhalle verbirgt sich allerdings auch handfeste Funktionalität, denn die Außenseiten sind mit großen Polycarbonat-Paneelen verkleidet. Eine

gleichermaßen außergewöhnliche wie intelligente Lösung, da der robuste Kunststoff günstiger als Glas ist und dank seiner Schlagfestigkeit und UV-Beständigkeit über eine sehr hohe Lebensdauer verfügt. Gleichzeitig weisen die Paneele eine gute Wärmedämmung mit einem U-Wert von 1,4 W/m2K auf. Darüber hinaus ist die opake Oberfläche so lichtdurchlässig, dass bei Tag auf künstliche Beleuchtung in der Halle verzichtet werden kann, bei Nacht dagegen der Gebäudeteil eindrucksvoll von innen leuchtet. Ästhetisch und energieeffizient – die ausgefallene Fassadengestaltung zeigt sich hier im doppelten Sinn effektiv. Ausgeklügeltes Technikkonzept Auch in der Gebäudetechnik des Neubaus verbergen sich multifunktionale Elemente. Als Energiequelle und -speicher die-

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ENERGIEEFFIZIENZ Wärmepumpen

nen ausschließlich Erde, Beton und Luft. Die installierte Technik ist optimal darauf abgestimmt und sorgt bei jeder Witterung für ein ausgeglichenes Klima im gesamten Gebäude. Bei der gesamten Konzeption der Anlage arbeitete der Hersteller Bartl Wärmepumpen eng mit der Firma Wölpper zusammen. So entstand ein ausgeklügeltes Konzept, das wirtschaftliche und umweltfreundliche Energienutzung erfolgreich miteinander verbindet. Kern der Anlage ist die Sole-Wärmepumpe „ECO 16 S HG“ von Bartl mit einer Leistung von 30 kW und einer integrierten Heißgasentwärmung. Über einen zusätzlichen Wärmetauscher, der zwischen Verdichter und Verﬂüssiger der Wärmepumpe liegt, wird dabei dem Heißgas ein kleiner Wärmeanteil entnommen und auf hohem Temperaturniveau direkt in den Warmwasserspeicher übertragen. So kann die Wärmepumpe dauerhaft mit geringer Vorlauftemperatur im hoch eﬃzienten Bereich arbeiten. Erde als Energielieferant Das Erdreich liefert die nötige Wärmeenergie, die über vier Erdwärmesonden mit je 140 m Länge zur Bartl-Wärmepumpe geführt wird. Ein Teilstück der Bohrkerne zeigt die Firma Wölpper sogar als sichtbaren Nachweis der Bohrungen in ihrem Heizungsraum. Der Vorteil einer Energieversorgung über das Erdreich ist die Eignung sowohl für den Heiz- als auch für den Kühlbetrieb. Da die Erde sich gleichermaßen als Speicher für Wärme und Kälte nutzen lässt, entsteht im Laufe des Jahres ein Kreislauf: Im Winter wird das Gebäude mit der dem Erdreich entzogenen Wärme be-

heizt, während sich gleichzeitig ein Kältevorrat im Boden sammelt. Dieser lässt sich im Sommer wiederum zur Kühlung in den Bau leiten; zugleich wird die überschüssige Wärme dem Boden zugeführt. Besonderes Sparpotenzial bietet die bei diesem Objekt installierte Freikühlung. Damit lässt sich bei höheren Außentemperaturen die in der Erde eingelagerte Kälte über einen Wärmetauscher dem System zuführen. So entfallen die Kosten für einen umweltbelastenden Kältemaschinenbetrieb. Thermische Bauteilaktivierung Unterstützt und verstärkt wird dieser Kreislauf durch eine thermische Bauteilaktivierung: In die massiven Betondecken des Verwaltungstrakts ist ein Rohrsystem ähnlich der ebenfalls installierten Fußbodenheizung integriert. So speichern auch die Decken Wärme oder Kälte aus dem durchﬂießenden Wasser und geben sie gleichmäßig über einen längeren Zeitraum wieder ab. „Gerade im Kühlmodus fallen auf diese Weise nur die Stromkosten der Umwälzpumpen an“, erklärt Wölpper das mit Bartl Wärmepumpen entworfene Technikkonzept. Darüber hinaus lässt sich die Wärmepumpe dank einer sehr niedrigen Vorlauftemperatur von 25 °C für die Betonkernaktivierung und 28 °C für die Fußbodenheizung sehr wirtschaftlich betreiben. An das System angekoppelt ist eine Lüftungsanlage, deren Wärmetauscher ebenfalls von der Bartl-Wärmepumpe versorgt wird. Auf diese Weise kann die einströmende Frischluft bereits warm oder kühl vorkonditioniert und die Energie mittels Wärmerückgewinnung aus der verbrauch-

Die Sole-Wärmepumpe von Bartl wird in Verbindung mit einer Freikühlung mit Erdwärmesonden betrieben und versorgt Fußbodenheizung, Betonkernaktivierung, Wärmetauscher des Lüftungssystems und einen Hygienespeicher für die Warmwasserversorgung.

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ten Luft wieder aufgefangen werden. Um sowohl eine hohe Energieeﬃzienz als auch ein angenehmes Arbeitsklima zu erreichen, wird die Belüftung über einen integrierten CO2 -Sensor gesteuert. Zusätzlich zu den drei Elementen Fußbodenheizung, Betonkernaktivierung und Lüftung versorgt die Sole-Wärmepumpe von Bartl einen Hygienespeicher mit Edelstahl-Wellrohrwärmetauscher, der als Warmwasserbereiter im Durchlaufprinzip fungiert. Auszeichnung für „Beispielhaftes Bauen“ Das neue Firmengebäude wurde von der Wölpper GmbH bereits bezogen und setzt nun neue Maßstäbe in puncto Architektur und Gebäudetechnik. Dies überzeugte auch die Architektenkammer Baden-Württemberg. Sie verlieh Katja Pörtners Konzept, das von der Architektur über die ausgeklügelte Gebäudetechnik bis hin zum individuell entworfenen Schreibtisch reicht, die Auszeichnung „Beispielhaftes Bauen“. ■ Bilder: Bartl

KONTAKT Bartl Wärmepumpen 70499 Stuttgart-Weilimdorf Tel. 0711 1381250 Fax 0711 13812530 info@bartlwp.de www.bartlwp.de

Ein Hygienespeicher mit Edelstahl-Wellrohrwärmetauscher liefert im Durchlaufprinzip warmes Wasser.

ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

Bei der Stadioneröﬀnung konnten sich die Gäste nicht nur die Haupttribüne ansehen, sondern auch die neue Energiezentrale. Bild: KE Energieeﬃzienz

Rot gewinnt Abgasanlage in der Clubfarbe des 1. FC Union Berlin Das Herz der echten Fans schlägt hier – im Stadion des 1. FC Union Berlin „An der Alten Försterei“. Seit Sommer 2013 kann die Fußballarena mit ihren zahlreichen Neuerungen voll genutzt werden. Dazu zählt vor allem die Haupttribüne, aber auch die Heizanlage aus BHKW und Gas-Brennwertkesseln, die mit hochwertigen Abgasanlagen kombiniert wurde. Das einzige reine Fußball-Stadion Berlins für fast 22 000 Zuschauer steht „An der Alten Försterei“. Dort ist der 1. FC Union Berlin zu Hause. Mitte Juli wurde nach einjähriger Bauzeit die Haupttribüne eröffnet, die ebenso wie die anderen Bereiche komplett privat finanziert wurde. Sie zieht den Schlussstrich unter die Baumaßnahmen der vergangenen fünf Jahre, die 2008 mit der Sanierung der Stehränge begannen. Mehr als 2300 freiwillige Helfer und Wirtschaftspartner beteiligten sich am Ausbau „ihres“ Stadions und ermöglichten damit den dem Profifußball entsprechenden Standard. Dieser umfasst

die Rasenheizung ebenso wie die Flutlichtanlage und die Überdachung der Stehplätze. Einen unverzichtbaren Teil der Veränderung bildet die neue Heizzentrale. Modernes Heizkonzept Die Baumaßnahme machte es erforderlich, auch über die dauerhafte, eﬃziente Wärmeversorgung des Stadionkomplexes nachzudenken. Alte Ölkesselanlagen versorgten bis April 2013 die vorhandenen Bereiche, konnten aber den gewünschten Standard im Endausbau nicht gewährleisten. Darüber hinaus musste der Tribünenneubau die Vorgaben des EEWärmeG und

der EnEV erfüllen. Aufgrund dieser Situation kam es zu einem Contracting-Modell, bei dem das Unternehmen KE Energieeﬃzienz GmbH aus Berlin als Bauherr der Energiezentrale fungierte. Die auf zehn Jahre angelegte Energielieferung von Strom und Wärme sichert dem 1. FC Union Berlin die reibungslose Versorgung auf hohem Niveau. Als Fachplaner konzipierte i.net Energie einen separat stehenden Heizraum von 325 m³, in dem ein BHKW und drei GasBrennwertkessel mit insgesamt 3600 kW Leistung installiert wurden. Die KraftWärme-Kopplung wird mit dem BHKW

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ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

NEWS TO GO!

Fast vollendet: Das Wandgemälde auf der Längsseite zeigt das „Unioner“-Gefühl, farblich passend wie die Abgasanlage rechts. Bild: Raab-Gruppe

„G-Box 50“ realisiert. Es sichert die Grundlast und wird dazu mit einer Laufzeit von ca. 5000 Stunden im Jahr veranschlagt. Der erzeugte Strom wird komplett vor Ort genutzt. Im Vergleich zur ungekoppelten Strom- und Wärmeproduktion sinkt der Verbrauch von Primärenergie um 40 %; der Gesamtwirkungsgrad liegt bei 103 %. Die drei Gas-Brennwertkessel vom Typ „Remeha Gas 610 ECO PRO“ mit je 1146 kW sind zur Kaskade zusammengefasst, die bis hinunter auf 13 % modulieren kann. Der

Vorteil hier: lange Laufzeiten, kein Taktverhalten und geringe Stillstandsverluste; d. h. optimale Anpassung an den tatsächlichen Wärmebedarf. Damit lassen sich die Heizungs- und Warmwasserversorgung der Haupttribüne und der Rasenheizungen im Stadion und auf dem Trainingsplatz sicherstellen. Die Abgase werden über eine 10 m hohe Schornsteingruppe abgeleitet. Die darüber hinausgehende Warmwasserversorgung erfolgt dezentral über Durchlaufer-

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Insgesamt drei Gas-Brennwertkessel vom Typ „Gas 610 ECO PRO“ mit je 1146 kW bilden eine Kaskade. Strom und Wärme liefert das BHKW. Bild: KE Energieeﬃzienz

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ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

Die Verbindungsleitungen von den Wärmeerzeugern laufen innen bis zum Wanddurchbruch zusammen. Bild: Raab-Gruppe

Um den roten Tragmast gruppieren sich die vier Abgasanlagen. Dabei sind alle Revisionsöﬀnungen und Kondensatabﬂüsse zugänglich. Bild: Raab-Gruppe

hitzer und Warmwasserspeicher in Form von Untertischspeichern. Heizunterstützung in den Veranstaltungsbereichen gewährleistet im Bedarfsfall die zentrale Lüftungsanlage über Wärmerückgewinnung. Rund 82 000 m³ pro Stunde leisten die auf das Dach gesetzten sieben Module. Neben den Wärmeerzeugern beﬁndet sich im 10,8 m langen und 6,7 m breiten Heizhaus die Sicherheitsstromversorgung, die bei Spannungsverlust u. a. die Entrauchungsanlage der Haupttribüne, die elektroakustische Anlage im Stadion und das Flutlicht aufrechterhält. Eine 400 m lange Nahwärmetrasse sichert die Beheizung des Trainingsplatzes und der Sanitärcontainer. Das zeitgemäße Konzept hat zur Folge, dass im Stadion jährlich mehr als 600 t CO2 eingespart werden. Das entspricht etwa dem gesamten Ausstoß von ca. 74 Zwei-Personen-Haushalten im Jahr (inklusive Kraftstoﬀ und Wärme).

Die Mündungen sind durch eine Steigleiter zu erreichen; ein Podest dient dem Schornsteinfeger als Plattform für die Reinigungs- und Wartungsarbeiten. Bild: Raab-Gruppe

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ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

Die 3-D-Abbildungen der Abgasanlage zeigen die konstruktiven Details.

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982 Seit 1

Heizen mit Biomasse

u al

kessel 350 mm. Diese doppelwandigen Elementanlagen bestehen aus Edelstahl (1.4571/1.4404) mit 30 mm WĂ¤rmedĂ¤mmung zwischen der frei ausdehnbaren Innenschale und der tragenden AuĂ&#x;enschale. Der Kapillarstopp verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit. Von besonderer Bedeutung ist die Verbindungstechnik: Die konisch geformten Enden werden einfach ineinander gesteckt und manuell verdichtet. KlemmbĂ¤nder sind in der Senkrechten in der Regel nicht erforderlich, ebenso wenig wie verrottungsanfĂ¤llige Gummidichtungen. Durch diese Eigenschaften wird eine schnelle und zuverlĂ¤ssige Montage ermĂśglicht. Das System verkraftet Temperaturen bis zu 600â&#x20AC;&#x160;Â°C und ist Ăźberdruckdicht bis 5000 Pa.

Freistehende Abgasanlagen Verstecken muss sich die Heizzentrale nicht, im Gegenteil: Die LĂ¤ngsseite zum Parkplatz ziert ein FuĂ&#x;ball-GraďŹ&#x192;ti, das das â&#x20AC;&#x17E;Unionerâ&#x20AC;&#x153;-GefĂźhl zum Ausdruck bringt. Dazu passt auch die Farbgestaltung des GebĂ¤udes und nicht zuletzt der Raab-Abgasanlage. Deren Tragmast wurde in der Clubfarbe Rot (RAL 3020) als Sonderanfertigung hergestellt, wobei auch alle angebauten Befestigungselemente einbezogen wurden. Die AusfĂźhrung entspricht der DIN 4133 bzw. EN 13084-7/EN 1856-1. Um den Mast herum gruppieren sich die vier EdelstahlzĂźge der WĂ¤rmeerzeuger, die jeweils 10 m MĂźndungshĂśhe aufweisen. FĂźr das BHKW wurde das System â&#x20AC;&#x17E;Raab-DW-Alkonâ&#x20AC;&#x153; mit 130 mm Durchmesser verwendet, fĂźr die Gas-Brennwert-

Bild: Raab-Gruppe

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ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

Die Platzierung der Kessel und ihre Anbindung an die Abgasanlage gehen aus dieser Zeichnung hervor.

Der Mast mit einem Durchmesser von 80 cm wurde mit 12 Schrauben auf dem Betonfundament befestigt. Bild: Raab-Gruppe

Bild: Raab-Gruppe

Für die Verbindungsleitungen zwischen den Wärmeerzeugern und den senkrechten Abgasleitungen im Freien wurde „DWV-Alkon“ – V steht für Verbindung – in den genannten Nennweiten eingesetzt. Die Verbindungsstellen werden mittels Spannband gesichert und mit Dämmung und Außenklemmband abgedeckt. Für die Anbindung der vier Geräte hat man bereits in der Planung Öﬀnungen in der Außenwand vorgesehen. Alle Raab-Produkte sind MPAgüteüberwacht und nach DIN/EN 1856-1 zertiﬁziert. Nach der Fertigstellung unterzog man die vier Abgasanlagen einer Druckprüfung. Am BHKW wurde die Rohrlänge von 18 m einem Prüfdruck von 5000 Pa ausgesetzt, an den Gas-Brennwertkesseln von 200 Pa. In allen Tests zeigte sich, dass die zulässigen Leckraten deutlich unterschritten wurden. Damit konnte das Unternehmen Raab die Konstruktion als „in Ordnung“ einstufen.

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ENERGIEEFFIZIENZ Abgasanlagen

Ständige Kontrolle durch Fernüberwachung Alle vier Wärmeerzeuger sind in die Gebäudeleittechnik eingebunden. Durch die „Remeha-iSense-Pro“-Technik für die drei Gas-Brennwertkessel lässt sich eine einfache Verbindung zu übergeordneten Systemen herstellen. Die MSR besteht im Wesentlichen aus einem Steuerungssystem des Herstellers Energiekontor mit automatischer Störungsmeldung und entsprechender Weiterleitung. Die Kesselsteuerungen wurden wie auch die Fühler und Regler der Rasenheizungen und der Schaltschrank des BHKW in diese übergeordnete Regelung integriert. Dies führt zu einem hohen Anteil an Wärme aus KWK und einer sehr guten Auslastung des BHKWs so-

wie zur weiteren Eﬃzienzsteigerung der gesamten Anlage (z. B. Brennwertnutzung). Darüber hinaus wird der Betrieb der Anlage permanent geprüft und Regelparameter entsprechend angepasst. Mithilfe des Regelungskonzeptes wird die Wärmebereitstellung über die Heizkreise jederzeit bedarfsgerecht gewährleistet. Hauptmerkmal der Steuerung ist die Integration aller zum Betrieb notwendigen Funktionen in einem Rechnersystem mit einem einzelnen Mikroprozessor. Das gesamte Steuerungssystem ist vor Ort auf einem Touchscreen-Monitor visualisiert und auf die Gebäudeleittechnik des Stadions und der KE Energieeﬃzienz GmbH in deren Zentrale ausgelegt. Damit kann die Anlage von allen Standorten, auch über das

Internet, überprüft und im Bedarfsfall eingegriﬀen werden. Bei einer Störung wird automatisch der Notdienst informiert, der Einblick in die GLT hat. Sollte sich das Problem nicht aus der Ferne beseitigen lassen, ist ein Fachmann innerhalb von zwei Stunden vor Ort. ■

KONTAKT Joseph Raab GmbH & Cie. KG 56566 Neuwied Tel. 02631 9130 Fax 02631 913150 info@raab-gruppe.de www.raab-gruppe.de

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NACHHALTIGKEIT Baubiologie

Ein Meilenstein für nachhaltiges Bauen Die Normierung von Lehmbaustoffen Einer der ältesten und traditionsreichsten Baustoffe der Welt wurde nach 42-jähriger Abstinenz in Deutschland wieder in den erlauchten Kreis der DIN-Normen aufgenommen. Somit sind seit fast einem Jahr wieder verbindliche Baunormen für den Lehmbau in Deutschland in Kraft. Diese neue, dreiteilige Normenreihe gilt für Lehmsteine, Lehmmauer- und Lehmputzmörtel. Damit ist der älteste Baustoff der Menschheit, Lehm, endlich wieder im zeitgenössischen Bauen angelangt und wird dieses absehbar mannigfach bereichern. Die praktische Erfahrung im Umgang mit dem Baustoff Lehm in Ausführung und Nutzung, insbesondere im Bereich der Denkmalsanierung und des ökologischen Bauens, schlängelt sich als roter Faden durch die Baugeschichte. Man denke nur an die Fachwerkkultur und historische Gebäude, nicht nur in Deutschland, sondern in vielen Ländern Europas, wie auch in der Welt. Der Fachwerkbau war in Mitteleuropa nie ausgestorben, sondern hat sich in der heutigen Zeit z. B. im Holz-Leichtbau weiterentwickelt. Die kongeniale Baustoffverbindung Holz und Lehm kann nunmehr

ohne die zwischenzeitlich bestehenden baurechtlichen Hürden nicht nur in privaten, sondern auch in öffentlichen Bauten nachhaltig umgesetzt werden. Im ökologisch orientierten Bauen hat Lehm aus vielerlei Gründen traditionell eine breite Nutzung erfahren. Nicht nur wegen der absoluten Recyclingfähigkeit, seinen hygro-thermischen Eigenschaften für das Wohnklima, den niedrigsten aller Primärenergiefaktoren, sondern ebenso ob seiner umfassenden Unbedenklichkeit und Verfügbarkeit, wurde Lehm von der Baubiologie stets als Premium-Baustoff postuliert. Jedoch konnte die Skepsis der Anwender neuzeitlich etablierter Baustoffe kaum umfassend beseitigt werden. Und für viele konventionelle Handwerker, die dem ausschließlichen Diktum der Bauwirtschaft hörig sind, ist es immer noch „Dreck“, der an die Wand geschmiert werden soll.

Innovative und in ihrer fachlichen wie handwerklichen Kompetenz autonome Handwerker haben sich besonders in den letzten Dekaden einen Innovationsvorteil erarbeitet, der nun seine Früchte tragen wird, da für den Baustoff Lehm die Grundlage geschaffen wurde, sich aus einem Nischenmarkt in der umfassenden Bauwerksgestaltung frei zu entwickeln. Mit der DIN-Normierung wird nun ein Großteil der Vorbehalte überwunden werden. Der Lehmbau wird damit vollständig und unumkehrbar in die Struktur des heutigen Baugewerbes integriert, auch wenn es vereinzelt noch Akteure mit ihrer ganz eigenen Definition von „Dreck“ geben mag. Auf höchster staatlicher Ebene – quasi amtlich – wird der Baustoff Lehm nun mit der gleichen Ernsthaftigkeit, Seriosität und Gleichberechtigung behandelt wie andere Baustoffe, die

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NACHHALTIGKEIT Baubiologie

sich als ungleich weniger nachhaltig erweisen. Durch die DIN-Normierung wurden auch die Grundlagen geschaffen, um diesen Baustoff unbedingt auch in die Ausbildung des ausführenden Handwerks nachhaltig zu integrieren. „Um diese Anerkennung und bauaufsichtliche Legitimation wird Deutschland von so manchem Lehmbau-Praktizierenden aus europäischen Nachbarländern beneidet, denn die Normierung des Lehmbaus ist nicht die Bürokratisierung des Lehmbaus, sondern das Ende von Ignoranz und Willkür und eine entscheidende Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit“, kommentiert der Dachverband Lehm (DVL) e. V. Über die Wettbewerbsfähigkeit hinaus untermauert dieses Faktum auch die Zukunftsfähigkeit des Bauens im Sinne der Nachhaltigkeit überhaupt. Geschichte des modernen Lehmbaus In der zweiten Hälfte des vorherigen Jahrhunderts gab es in den geteilten deutschen Staaten BRD und DDR Standards zu Lehmbaustoffen. In der Bundesrepublik Deutschland wurde im Januar 1951 die DIN 18951 „Lehmbauten Vorschriften für die Ausführung” eingeführt. Zu dieser Zeit war man froh um jeglichen Baustoff und mochte auf Lehmbaustoffe nicht verzichten. Zunächst wurden diese Regelwerke in der Deutschen Demokratischen Republik anerkannt, jedoch setzten sich bald eigene Regularien durch. Als zwanzig Jahre später in der Nachkriegszeit – vom Wirtschaftswunder beflügelt – die Jahrtausende alten und traditionsreichen Lehmbaustoffe 1971 durch die Rückziehung der DIN 18951 „Lehmbauten Vorschriften für die Ausführung” recht rüde aus unserer Baukultur verbannt wurden, begann keineswegs eine glorreiche Zeit des Bauens. Die Negativ-Ergebnisse wurden bald schon als „Gifthäuser“ bezeichnet, was sich bis hin zum „Sick-Building-Syndrom“ auswucherte. Manche Baustoffwunder aus dieser Zeit sind heute als Sondermüll und als massiv gesundheitsgefährdend entlarvt. Selbstbestimmte Bauherren und einige wenige Handwerker suchten allerdings damals schon nach Alternativen, dabei spielten natürliche Baustoffe wie Lehm von alters her eine bedeutende Rolle. Freilich war es jene Gegenbewegung dieser Zeit, allen voran die Baubiologie, die nachhaltige Alternativen zum ökologischen Bauen und Siedeln entwickelte und voranbrachte. Dennoch verlief die in

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Wohnraumgestaltung mit Stampﬂehmwänden und Stampﬂehm-Fußboden.

Integrierter PelletPrimärofen in einer Wand mit grobem Lehmputz.

NACHHALTIGKEIT Baubiologie

Erste Lehmputzlage auf einer Wandﬂächenheizung auf einen Untergrund aus Vollziegelmauerwerk im Rahmen einer Wohnraumerneuerung.

diesen Jahren einsetzende Wiederentdeckung des Lehmbaus auf streng baurechtlich unklaren Grundlagen. Naturgemäß entwickelten sich die Anwendungen vor allem im Privatbau und der Sanierung von Bestandsgebäude nicht nur in Denkmälern weiter fort. Alte Traditionen wurden durch die Möglichkeiten technischer Innovationen weiterentwickelt. Bald schon wurde aus dem Baustoff, der ausschließlich auf der Baustelle zubereitet wurde, ein in vielfältiger Weise industriell vorgefertigter Baustoff, wie z. B. verschiedene Lehmputze, Lehmsteine, Trockenbauplatten usw. Aus diesem Grund ist es – unter Betrachtung der enormen Bedeutung von Normen in unserem Land nicht nur im baurechtlichen Sinne – in der Tat von großer Reichweite, dass diesem in Sachen Nachhaltigkeit fürwahr unschlagbaren Baustoff die grundlegende Gleichberechtigung für die bauliche Anwendung nun zukommt! Grundlage dafür waren zweifellos die Lehmbauregeln, die 1998 vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) zur bauaufsichtlichen Einführung in den Bundesländern empfohlen wurden, nachdem diese vom 1992 in Weimar gegründeten Dachverband Lehm e. V. (DVL) als aktuelle bauaufsichtliche Grundlage formuliert wurden. Die Lehmbauregeln als Prolog Für den Denkmalschutz und die Sanierung von alten, erhaltenswerten Gebäuden, war der Lehmbau immer präsent. Umso wichtiger waren hierfür auch die

Lehmbauregeln, die aus dem Sammelsurium der verschiedenartigsten Bau- und Herstellungsweisen, inkl. regionaler Unterschiede in der Ausführung, eine zeitgemäße Grundlage zum Stand der Technik im modernen Lehmbau lieferten. Somit umfassten die Lehmbauregeln, die im Jahre 2005 ihre dritte Überarbeitung erfuhren, eine allgemeine Einführung nach Anwendungsbereichen und Begriﬀen, sowie Hinweisen zur Planung, Bauleitung und Herstellung. Das Material Baulehm wird aus seinen geologischen Grundlagen, den Lehmarten und Lehmlagerstät-

ten über die Gewinnung und Prüfungsverfahren von Baulehm beschrieben und definiert. Die Prüfverfahren reichen hierbei von den traditionellen „einfachen Versuchen“ – wie sie über Jahrhunderte sich bewährt hatten – bis hin zu modernen Prüfverfahren in bautechnischen Laboren. In der Abteilung „Lehmbaustoffe“ wurden Begriffe, Kennzeichnungen (Deklaration), Zusammensetzungen und Baustoffbezeichnungen wie Stampflehm (STL), Wellerlehm (WL), Faserlehm (FL), Strohlehm (SL), als auch Leichtlehm (LL), Lehmschüttungen (LT), Lehmsteine (LS), Lehmplatten (LP) und Lehmmörtel (LM) definiert. Ebenso wird die Verwendung, Zusammensetzung, Herstellung bzw. Aufbereitung sowie die Prüfung beschrieben. Die Abteilung „Lehmbauteile“ umfasst tragende Wände, Gewölbe, nichttragende Wände und Ausfachungen (insbesondere für Fachwerkhäuser), Balkendecken und Ausfachung von Dachschrägen, Lehmputze, Stampflehmfußböden, Bekleidung im Trockenbau und sonstige Bauteile. Die Abteilung „Baustoff- und Bauteilwerte“ widmet sich der Rohdichte, der Druckfestigkeit und den thermischen, als auch hygrischen Eigenschaften, dem Brandverhalten sowie dem Schallschutz und schließt mit der Abteilung „Vertragsbedingungen für Lehmbauleistungen“. Mit der Überarbeitung der „Lehmbau Regeln 2005“ und der darin vorgeschriebenen Deklaration der wichtigsten Eigenschaften von im Werk hergestellten Lehmbaustoffen war der Weg zur Normierung von Lehmbauprodukten beschritten. Zwi-

Wassergeführter Kaminofen in einer Stampﬂehmwand.

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NACHHALTIGKEIT Baubiologie

schen 2011 und 2013 wurden an der Bundesanstalt fĂźr Materialforschung und -prĂźfung (BAM) die fachlichen Grundlagen der jetzt neuen Normen entwickelt. Hierzu wurden neue MaterialprĂźfverfahren entwickelt und eingefĂźhrte Verfahren angepasst. Ferner wurden Verfahren zur Bewertung von Umwelteigenschaften und raumklimatischer Wirksamkeit (Feuchtesorption) deďŹ niert. FĂźr die Verarbeitung der normierten BaustoďŹ&#x20AC;e bleiben die seit 1998 gĂźltigen Lehmbauregeln verbindlich, die auch den Umgang mit nicht genormten LehmbaustoďŹ&#x20AC;en regeln. Die drei Lehmbau-Normen 2013 Diese inhaltlich weit gediehene Vorarbeit bildete die Grundlage fĂźr den im Jahr 2011 vom DVL am Deutschen Institut fĂźr Normung (DIN) initiierten Arbeitsausschuss Lehmbau. Sie trug mit dazu bei, dass die nunmehr verĂśďŹ&#x20AC;entlichte Norm in bemerkenswert kurzer Vorlaufzeit von nur 20 Monaten auf den Weg gebracht werden konnte. Seit dem 1. August 2013 sind die folgenden nationalen Normen fĂźr im Werk hergestellte LehmbaustoďŹ&#x20AC;e verĂśďŹ&#x20AC;entlicht: t %*/ v-FINTUFJOF o #FHSJĂłF "Oforderungen, PrĂźfverfahrenâ&#x20AC;?, t %*/ v-FINNBVFSNĂ&#x161;SUFM o #FHSJĂłF Anforderungen, PrĂźfverfahrenâ&#x20AC;?, t %*/ v-FINQVU[NĂ&#x161;SUFM o #FHSJĂłF Anforderungen, PrĂźfverfahrenâ&#x20AC;?. DarĂźber hinaus werden in der Anwendungsnorm DIN 18550 LehmmĂśrtel zukĂźnftig ebenso wie Zement-, Kalk-

und GipsmĂśrtel behandelt. Ă&#x201E;hnliches ist fĂźr die entsprechende EuropĂ¤ische &/ HFQMBOU 6MSJDI 3Ă&#x161;IMFO 7FSUSFter des DVL im Normungsausschuss sagt hierzu: â&#x20AC;&#x17E;ZukĂźnftig kĂśnnen Lehmputzarbeiten ganz Norm-konform und oďŹ&#x192;ziell ausgeschrieben werden. Damit wird ein echter Wettbewerb mit den etablierten Putzsorten mĂśglich und gibt dem Verarbeiter wie dem Bauherren Sicherheit.â&#x20AC;? Die Lehmbau-Normen ermĂśglichen dem nun gleichberechtigten BaustoďŹ&#x20AC;, all seine Vorteile auszuspielen. Die detaillierten Inhalte der neuen Lehmbau-Normen sind auf der Webseite des Normenausschusses Bauwesen kostenpďŹ&#x201A;ichtig abrufbar. Tipp: Die

LINKS IM INTERNET Dachverband Lehm (DVL) e.â&#x20AC;&#x160;V. www.dachverband-lehm.de Deutsches Institut fĂźr Normung (DIN) www.din.de Institut fĂźr Baubiologie und Ă&#x2013;kologie (IBN) www.baubiologie.de

fĂźr Planer und Anwender relevanten Informationen sind in der zweiten AuďŹ&#x201A;age des Fachbuches â&#x20AC;&#x17E;Lehmbau Praxisâ&#x20AC;&#x153; von Prof. Dr. Christof Ziegert und Ulrich RĂśhlen zu ďŹ nden. Beide saĂ&#x;en als Obmann und Stellvertreter dem Normausschuss vor. VerĂśďŹ&#x20AC;entlicht wird es vom Beuth-Verlag, der auch alle Normen des DIN herausbringt.

Lehmputz mit LeinĂślďŹ rnis im Spritzbereich eines Handwaschbeckens.

Spezial-Ausgabe 1/2014â&#x20AC;&#x192;IKZ-ENERGY

Thermischer Ausgleich mit Lehmmassen Schon lange haben sich massive LehmbauwĂ¤nde besonders im Holz-Leichtbau als wĂ¤rmespeichernde Massen herumgesprochen, nicht nur, um durch thermische Regulation im umbauten Raum das thermische Verhalten zum Wohle der thermischen Behaglichkeit fĂźr die Bewohner und Nutzer, sondern ebenso die passive Solarnutzung zu optimieren. Um die thermische RegulationsfĂ¤higkeit von Lehm weiĂ&#x; von alters her jeder Besitzer eines Lehmkellers. DafĂźr eigenen sich WĂ¤nde und Mauern aus Lehmsteinen der unterTDIJFEMJDITUFO 3PIEJDIUFO %*/ VOE %*/ PEFS 4UBNQnFIN Thermisch aktivierte Lehmbauteile Auf Grundlage der hervorragenden Eignung von Lehmputzen fĂźr WandďŹ&#x201A;Ă¤chenheizungen bietet der Markt bereits industriell hergestellte Lehmbauplatten fĂźr den Trockenbau, aber auch mit integrierten Heizungsrohren in verschiedenen AusfĂźhrungen und Standard-MaĂ&#x;en fĂźr eine WandďŹ&#x201A;Ă¤chentemperierung, die sich besonders auch in der Modernisierung eignen. Im Zusammenhang mit einer aktiven Bauteiltemperierung werden die Normen die praktische Umsetzung und Weiterentwicklung erleichtern. Thermische aktivierte Bauteile, wie sie im Forum Wohnenergie seit einigen Jahren (WohnwĂ¤rmeskulpturen, solare Bauteiltemperierung, usw.) schon entwickelt werden, kĂśnnten nun auch den Weg aus der Manufaktur zu einer Serienherstellung ďŹ nden. Dabei sind die wohnklimatischen und thermischen Eigenschaften von Lehm besonders wirksam umsetzbar. In reversibler Betriebsweise kĂśnnen solche Bauteile, ob als Trennwand, Raumteiler, oder WĂ¤rmeskulptur, auch fĂźr eine passive KĂźhlung im Sommer genutzt werden. In der Hauptsache eignen sich Lehmsteine fĂźr die Herstellung von thermisch aktivierten Bauteilen, in deren Kern ein WĂ¤rmeĂźbertrager integriert wird. Der Materialaufbau und die Art der ZuschlĂ¤ge bestimmen dabei die zeitliche Dauer (Phasenverschiebung) des WĂ¤rmestroms. Somit kann ein solches Bauteil so ausgebildet werden, dass beispielsweise solare WĂ¤rmeertrĂ¤ge Ăźber den Tag in das Bauteil eingespeist werden, um gegen Abend, wenn vor allem in der Ă&#x153;bergangszeit gern schon HeizwĂ¤rmebedarf besteht, den WĂ¤rmestrom an die OberďŹ&#x201A;Ă¤che des Bauteils zu bringen und somit den Innenraum zu temperieren. StampďŹ&#x201A;ehmwĂ¤nde oder

NACHHALTIGKEIT Baubiologie

Lehm-Schalenwände eigenen sich ebenso für eine thermische Aktivierung des Baustoffes Lehm. Oberflächengestaltung mit Lehmbaustoffen Für die Gestaltung von Oberflächen VOE EFSFO "VGCBVUFO JTU EJF %*/ GàS

Lehmputzmörtel relevant. Sie verbessern auch in Kombination mit anderen mineralischen Baustoﬀen wesentlich das Raumklima, nicht nur wegen des thermischen Ausgleichs, sondern auch ob des Vermögens zur Feuchtepuﬀerung und der Absorption von Gerüchen. Diese Eigenschaften werden nicht nur in privaten Wohnräu-

FACHKRAFT LEHMBAU Die Ausbildung zur Fachkraft Lehmbau ist seit gut zehn Jahren von den Handwerkskammern anerkannt. Durch die Normierung des Baustoffes Lehm wird sich dieses Berufsfeld, welches als Weiterbildungsmaßnahme von entsprechenden Bauberufen mit Gesellenbrief aufgebaut ist, weiter im zeitgenössischen Baugeschehen etablieren. Mit dem Abschluss des Modellprojektes „Weiterbildung zur Fachkraft für Lehmbau“ wurden 2002 erstmalig in Deutschland und Europa für den Bereich des Lehmbaus die Voraussetzungen zur Durchführung einer von Deutschen Handwerkskammern anerkannten handwerklichen Weiterbildung geschaffen. Durch den Erwerb eines von der Handwerkskammer anerkannten Prüfungszeugnisses, welches zur Eintragung in die Handwerksrolle berechtigt, ist die Gleichstellung mit vergleichbaren Handwerkerausbildungen gegeben. Damit wurde der Horizont der bisherigen Lehmbaukurse/-seminare überschritten und nach der Erarbeitung der Lehmbau Regeln ein entscheidender weiterer Schritt zur Akzeptanz des Lehmbaus auf dem professionellen Bausektor durch den Dachverband Lehm e. V. erreicht. Der Kurs ist modular aufgebaut und beinhaltet ein Grundlagenmodul, vier Technikmodule und das Baustellenmodul: Modul 1 – Grundlagen Normen, historischer Überblick, Baustofflehre Baulehm und Lehmbaustoffe, Lehmbauteile, Baustoff- und Bauteilwerte, Ökologie, Gesundheit und Nachhaltigkeit Modul 2 – Lehmmauerwerksbau Mauerwerk aus Lehmsteinen, Innenschalen aus Leichtlehmsteinen, Ausfachungen Modul 3 – Nasslehmtechniken Ständerwände aus Leichtlehm, Innenschalen aus Leichtlehm, Ausfachungen Modul 4 – Lehmtrockenbau Lehmbauplatten, Lehm-Trockenputzplatten, Deckenauflagen, Stapeltechnik Modul 5 – Lehmputze Besonderheiten, Materialien und Produkte, Putzaufbauten, Putzuntergründe und Vorbereitungen, Putzarmierungen und -profile, Putzauftrag und Oberflächenbearbeitung, Austrocknung und Rissbildung, Putzbekleidungen, Reparatur und Renovierung, Innenraumgestaltung und Beispiele, besondere Bauteile aus Lehmputz Modul 6 – Baugewerbliches und Praxisbaustelle Ausschreibung, Angebot und Vergabe, Grundlagen der Kalkulation, Richtzeitwerte für den Lehmbau, Bauvertrag, Bauleitung und -ausführung, Abnahme, Gewährleistung und Mängelbeseitigung Prüfung – Die Prüfung zur Fachkraft Lehmbau wird bei der zuständigen Handwerkskammer abgelegt und besteht aus einer etwa vierstündigen Theorieprüfung und einer sechsstündigen Praxisprüfung.

men, sondern zusehends auch in anderen Räumen wie Büro- und Verwaltungsgebäuden, Kindertagesstätten und Schulen umgesetzt. Fazit Die Veröffentlichung der ersten Lehmbaunormen ist ein großer Schritt zum nachhaltigen Bauen. Relevante Vorteile sind dabei der absolut niedrige Primärenergieaufwand zur Herstellung, die regionale Verfügbarkeit, die Schadstofffreiheit und die umfassende Recyclingfähigkeit und Wiederverwendbarkeit. Weitere Aspekte sind die wohnklimatischen Vorteile und thermischen Eigenschaften, ebenso wie das Feuchtepuffervermögen. Die unzähligen Vorteile dieses Baustoffes können nun umfassend auf Grundlage dieser baurechtlichen Stärkung vollkommen gleichberechtigt neben anderen Baustoffen wei■ ter entwickelt werden. Autor: Frank Hartmann Regelwerke: Lehmbau Regeln; Dachverband Lehm e. V. (Hrsg.); Vieweg +Teubner Verlag, Wiesbaden DIN-Normenreihe DIN 18945 - DIN 18946 - DIN 18947, (DIN) Beuth Verlag, Berlin Literaturhinweise: Lehmbau-Praxis; Röhlen, U., Ziegert, C., Beuth Verlag, Berlin Handbuch Lehmbau; Minke, G.; Ökobuchverlag, Staufen bei Freiburg Bauen mit Leichtlehm; Volhard, F.; Springer-Verlag, Wien Lehmbau; Schroeder, H.; Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden Lehm im Innenraum; Pilz, A. (Hrsg.); Fraunhofer IRB-Verlag, Stuttgart Lehm- und Kalkputze; Fromme I./Herz U.; Ökobuchverlag, Staufen bei Freiburg Baubiologische Haustechnik; Hartmann F.; VDE-Verlag, Berlin

Weitere Informationen: www.dachverband-lehm.de

IKZ-ENERGY Spezial-Ausgabe 1/2014

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Magazin für Erneuerbare Energien und Energieeﬃzienz in Gebäuden IKZ-ENERGY erscheint im 8. Jahrgang (2014) www.ikz-energy.de · www.strobel-verlag.de

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Verlag STROBEL VERLAG GmbH & Co. KG Postanschrift: Postfach 5654, 59806 Arnsberg Hausanschrift: Zur Feldmühle 9-11, 59821 Arnsberg, Telefon: 02931 8900-0, Telefax: 02931 8900-38

Bezugspreise Die IKZ-ENERGY erscheint acht mal jährlich. Bezugspreis halbjährlich Euro 34,25 einschl. 7 % MwSt., zzgl. Euro 4,– Versandkosten, Einzelheft: Euro 10,00. Bezieher der „IKZ-ENERGY“ erhalten bei Abschluss eines KombiAbonnements mit „IKZ-HAUSTECHNIK“ einen um 25 % vergünstigten Bezugspreis zzgl. Versandkosten. Mitglieder des Bundesverbandes WärmePumpe (BWP) e. V., des Industrieverbandes Technische Gebäudeausrüstung RheinlandPfalz / Saarland e. V., des Industrieverbandes Technische Gebäudeausrüstung Nordrhein-Westfalen e. V., des VGT – Gesamtverband Gebäudetechnik e. V. erhalten die IKZ-ENERGY im Rahmen ihres Mitgliedsbeitrages.

Herausgeber Dipl.-Kfm. Christopher Strobel, Verleger Redaktion Chefredakteur: Hilmar Düppel Dipl.-Ing. (Architektur) und Dipl.-Wirt.-Ing. IKZ-ENERGY Redaktionsbüro Essen Im Natt 22 B, 45141 Essen Telefon: 0201 89316 - 60, Telefax: 0201 89316 - 61 E-Mail: h.dueppel@strobel-verlag.de Redakteur: Frank Hartmann Redaktions-Sekretariat: Birgit Brosowski Telefon: 02931 8900-41, Telefax: 02931 8900-48 E-Mail: redaktion@strobel-verlag.de Redaktionsbeirat Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des Bundesverband Solarwirtschaft e.V. (BSW-Solar), Berlin Andreas Lücke MA, Hauptgeschäftsführer des Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V. (BDH), Köln Günther Mertz M.A., Geschäftsführer/Managing Director des Fachverband Gebäude-Klima e.V. Association for Air-Conditioning and Ventilation in Buildings, Bietigheim-Bissingen Karl-Heinz Stawiarski, Geschäftsführer des Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V., Berlin Anzeigen Verkaufsleiter: Uwe Derr (verantwortlich) Anzeigenmarketing/Unternehmenskommunikation: Dipl.-Kfm. Peter Hallmann Medienservice: Anke Ziegler und Sabine Trost Anschrift siehe Verlag Leiter Online-Medien: Stefan Schütte E-Mail: s.schuette@strobel-verlag.de

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