Messung und Analyse

Das in der DIN EN 15378 als exzellent bezeichnete Verfahren identifiziert Anlagenprobleme und Einstellungsfehler. In unseren bisherigen Diagnosen zeigten wir Energieeinsparpotenziale von 10% bis 30% und die Möglichkeit den Umweltschutz substanziell zu unterstützen.

Datenerfassung
Messwerterfassung
Expertenanalyse
Anlagendiagnose

Datenerfassung

Erfassung Grunddaten

Die Erfassung des Messauftrags sowie Teile der Gebäude- und Anlagendaten erfolgt über die Softwaresysteme TOPKO und MIT (Messtechniker-Informations-Toolbox). Dabei werden über die Internetplattform TOPKO neben den kaufmännischen Informationen, wie z.B. Kundenadresse, Messpartner, Objektadresse und Ansprechpartner vor Ort auch die Gebäudedaten wie z.B. Gebäudegröße, Standort, Baujahr und die Anlagenkonfiguration, wie z.B. die Anzahl der Wärmeerzeuger und Wärmeverbraucher sowie die Energieverbräuche aufgenommen.

Datenaufnahme Technik

Nach vollständiger Erfassung der erforderlichen Daten sowie kaufmännischer und technischer Freigabe wird der Messauftrag terminiert, dem vor Ort tätigen Messtechniker zugewiesen und von diesem von der Internetplattform TOPKO auf dessen Laptop geladen. Die weitere Bearbeitung des Messauftrags erfolgt dann im MIT, der Messtechniker-Informations-Toolbox, des Messtechnikers vor Ort.

Der Messtechniker vervollständig im Rahmen seiner Begehung vor Ort im MIT die zur Expertenanalyse notwendigen Gebäude- und Anlagendaten und ergänzt den Datensatz durch eine von Ort mit dem Softwaresystem HYDRA erstelltes Hydraulikschema sowie Anlagenbilder.

Messwerterfassung

Allg. Messfühler

Die im Rahmen der Analyse erforderliche Messwerterfassung erfolgt mit Hilfe einer mobilen Messeinheit. Die Messeinheit wird von unseren Technikern zum Messbegin vor Ort aufgebaut und gestartet. Am Folgetag wird die Messeinheit dann ausgelesen und abgebaut. Dies erfolgt ohne jeglichen Eingriff in die Anlagentechnik. Über einen Messzyklus von 24 Stunden werden im 12-Sekundentakt Abgasparameter des Wärmeerzeugers, Volumenströme der Wärmeverteilung, Vor- und Rücklauftemperaturen der Verbraucher, Außentemperaturen und Raumreferenztemperaturen erfasst. Bei brennstoffbefeuerten Anlagen erfolgt die Messwerterfassung mit der sogenannten Abgasmessbox, dem Testo Energiemonitor. Bei Fernwärmeanlagen oder Wärmepumpen mit einem Ultraschall-Durchflussmengenmessegerät der Firma Flexim. Alle Temperaturen werden mit Temperaturloggern der Firma Testo erfasst.

Allg. Messpunkte

Die Festlegung der Messstellen erfolgt in Abhängigkeit von der Anlagenkomplexität und der Analysezielsetzung. Neben den Anlagenparametern von Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und Wärmeübergabe erfolgt auch die Messung der Außentemperatur und der Raumtemperatur und der Raumfeuchte eines Referenzraums.

Vereinfachtes Fühlerschema

Die folgende Abbildung zeigt ein typisches Fühlerschema einer Anlage mit einem Wärmeerzeuger, einem Heizkreis und einer Warmwasserbereitung.

Expertenanalyse

Bsp. Verhalten Pumpen

Mit Hilfe des interaktiven Expertensystems werden alle Messwerte im Rahmen der Expertenanalyse hinsichtlich erkennbarer Anlagenmängel analysiert. Das Expertensystem ist im derzeitigen Entwicklungsstand in der Lage ca. 120 unterschiedliche Anlagenmängel regelbasiert zu erkennen.

Die folgende Abbildung zeigt beispielsweise eine Wärmeverteilung mit schlechten Regelverhalten. Die Vorlauftemperaturen der Heizkreise folgen der Vorlauftemperatur des Wärmeerzeugers und liegen auf einem Temperaturniveau obwohl unterschiedliche Verbraucher versorgt werden.

Bsp. Warmwasserbereitung

Nachfolgende Abbildung zeigt das Messergebnis einer Warmwasserverteilungsanlage mit einem Inhalt > 400 Liter. Die Warmwassertemperatur am Ausgang des Warmwasserspeichers und die Warmwassertemperatur der Zirkulationsleitung am Warmwasserspeichereingang entspricht nicht den Anforderungen der Trinkwasserverordnung.

Bsp. Wärmetauscher

Die in der folgenden Abbildung gezeigten Temperaturen des Wärmetauschers der Anlage zeigen auf, dass zu niedrige Vorlauftemperaturen dafür nicht ursächlich sein können.

Verlustverteilung Wärmeerzeugung

Die automatisch detektierten Anlagenmängel werden in einem zweiten Schritt durch den Experten validiert und im Rahmen der Detailanalyse weiter spezifiziert. Die detektierten Anlagenmängel werden hinsichtlich der zu generierenden Energieeinsparungen bewertet. Es werden anlagenspezifische Optimierungsempfehlungen zugeordnet. Dabei wird zwischen nicht-investiven und gering-investiven Optimierungsmaßnahmen und investiven Maßnahmen im Rahmen eines Anlagenersatzes unterschieden.

Die im Rahmen der Expertenanalyse erstellte Expertise gibt nicht nur Auskunft über die aktuellen Anlagenparameter, das hydraulische System, die reale Heizlast bzw. den Gebäudeanschlusswert, sondern enthält auch optimierte Einstellparameter für die Heizkurven und gibt mit dem berechneten Nutzungsgrad Auskunft über die Energieeffizienz der Gesamtanlage.

Aus dem Vergleich der Energieverbrauchswerte vor und nach Optimierung wird eine Prognose der Energieeinsparung nach Normentwurf DIN EN 15378 vorgenommen. Auf Basis dieser Expertise kann der Anlagenbetreiber bzw. der Gebäudeeigentümer die technische Umsetzung der Empfehlungen auslösen und damit das objektspezifische Einsparpotential heben.

Anlagendiagnose

Auszug Bericht

Die Ergebnisse der Anlagendiagnose werden im "Expertenanalyse-Gutachten" dokumentiert. Das Gutachten ist in einen wirtschaftlichen Teil und einen technischen Teil gegliedert und hat je nach Anlagenkomplexität und Anzahl der Anlagenmängel einen Umfang von ca. 35-40 Seiten.

Auszug Bericht

Dem Gutachten ist ein Anschreiben und eine zusammenfassende Übersicht (Management Revue) beigefügt, in der Anlagenprobleme benannt und sofort mögliche Einsparungen mit ihren wirtschaftlichen Auswirkungen aufgezeigt werden, auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften hingewiesen wird und in einer 1-seitigen Übersicht die Ergebnisse der Expertenanalyse zusammengefasst werden.

Der wirtschaftliche Teil der Expertenanalyse geht auf die Aufgabenstellung der Messdurchführung und die Energieeinsparpotentiale ein. Dabei wird zwischen dem Einsparpotential durch nichtinvestive Maßnahmen (< 1 €/m²), geringinvestive Maßnahmen (1 bis 6 €/m²) und investive Maßnahmen (> 6 €/m²) unterschieden. Daneben wird bei Fernwärmeanlagen der erforderliche Anschlusswert, bei Wärmeerzeugern die erforderliche Gesamtbrennerleistung berechnet. Ein Vergleich mit der installierten Anschlussleistung bzw. Gesamtbrennerleistung zeigt das "vertragliche" Optimierungspotential auf.

Der technische Teil der Expertenanalyse ist untergliedert in die Ausgangsdaten der Analyse (Daten des untersuchten Gebäudes mit Darstellung des hydraulischen Systems, Energieverbrauchsdaten im Bezugszeitraum, CO²-Emissionen im Bezugszeitraum, Daten der untersuchten Heizungsanlage, Bedingungen und Betriebszustand während des 24-h-Messzyklus, Darstellung des Betriebsverhaltens im 24-h-Messzyklus), eine Bewertung der energetischen Qualität (Gebäudehülle, Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und -übergabe Raumheizung, Wärmeverteilung und -übergabe Trinkwassererwärmung, Nutzereinflüsse, Verhältnis von installierter zu erforderlicher Leistung, Verhältnis von eingesetzter Endenergie zu benötigter Heizwärme, Einhaltung thermischer Vorgaben der Trinkwasserverordnung, Restnutzungsdauer der Anlagen nach VDI 2067-11), eine fachspezifische Analyse (Analysecheckliste, Identifizierung von Anlagenmängeln aus der Begehung, Funktion und Verluste Wärmeerzeugung, Funktion und Verluste Raumheizung, Funktion und Verluste Warmwasserbereitung, Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, Nutzereinflüsse), Empfehlungen zur Kostensenkung und Verbesserung der Energieeffizienz (Maßnahmen zur Anpassung der Anschlussleistung, Einsparempfehlungen nichtinvestiv, Einsparempfehlungen geringinvestiv, Einsparempfehlungen investiv, Empfehlungen zur Korrektur technischer Fehlfunktionen, Empfehlungen zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, Empfehlungen zur Korrektur von Fehlfunktionen aus Nutzersicht) sowie einen Anhang (24-h-Heizleistung für Raumheizung und Warmwasser, 24-h Verluste Wärmeerzeugung, Gebäudekennlinie mit Heizlast- bzw. Anschlusswertberechnung, Heizkurve(n), Detailanalysen mit Bilder, Messwerten und Kommentaren. Auszüge des Expertenanalyse-Gutachtens sind unter Anlagen-EKG zu finden.