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BMUB-BI5-20150119-SF-A002.htm

Zum Hauptdokument : Richtlinie Vergabe von Zuwendungen für Modellprojekte - hier Förderzweig: Bildungsbauten im Effizienzhaus Plus-Standard



Anlage 2



Leitfaden für das Monitoring
gemäß Bekanntmachung
des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit
über die Vergabe von Zuwendungen
für Bildungsbaumodellprojekte im Effizienzhaus Plus-Standard
(Januar 2015)



1    Ziel des Monitorings



Mit Hilfe des Monitorings soll nach der Erstellung des Gebäudes in der Nutzungsphase überprüft werden, ob die Anforderungen, die an ein Effizienzhaus Plus gestellt sind, in der Praxis auch erfüllt werden. Um die Bewertung vornehmen zu können, ist es notwendig, die dem Gebäude zugeführten Energiemengen (Strom, Gas, Öl, etc.) und die vom Gebäude ins Netz eingespeisten Energiemengen (Strom, Wärme, etc.) kontinuierlich zu erfassen. Ferner sind zur tieferen Analyse der Verbrauchsstruktur wesentliche Bilanzanteile, die auch bei der rechnerischen Bewertung ermittelt werden, aufzuzeichnen. Dazu gehören auch die äußeren Klimabedingungen und das Nutzerverhalten.



2    Messkonzept



Das Messkonzept kann in die Bereiche Verbrauchserfassung, Erfassung der Klimadaten und Erfassung des Nutzerverhaltens eingeteilt werden.



2.1
Verbrauchsdaten


In Abbildung 1 ist der Energiefluss in einem Gebäude schematisch dargestellt. Er beginnt mit der Zufuhr von Endenergie zum Gebäude. Über die Prozesse „Erzeugung“, „Speicherung“, „Verteilung“ und „Übergabe“ wird mit der zugeführten Endenergie die nachgefragte Dienstleistung erbracht (Block „Nutzenergie“).



Vereinfachtes Schema der Energieflüsse in einem Gebäude, angelehnt an die Struktur der DIN 18599



Abbildung 1    

Vereinfachtes Schema der Energieflüsse in einem Gebäude, angelehnt an die Struktur der DIN 18599.



Im Allgemeinen nimmt die Verfügbarkeit von Messdaten in Richtung „Nutzenergie“ stark ab, die Aussagekraft von Berechnungen nimmt in Richtung „Endenergie“ ab, da für Effizienz der Erzeugung, Verteilungsverluste und Nutzenergie die Anzahl der unbestimmten Parameter zunimmt.



Für die Positionierung der Zähler ergeben sich folgende Regeln:



Gesamt-Endenergiezufuhr


Die Gesamt-Endenergiezufuhr je Energieträger soll aufgenommen werden.


Der von den PV-Modulen erzeugte, der an das Gebäude abgegebene sowie der ins Netz gespeiste Strom muss erfasst werden.


Endenergiebezug jedes Erzeugers


Es sollen alle Endenergieströme erfasst werden, die einem Erzeuger zugeführt werden.


„Nach“ jedem Erzeuger


Es sollen alle Energieströme erfasst werden, die von den jeweiligen Erzeugern geliefert werden.


Bei „Abzweigungen“ zu verschiedenen Energiedienstleistungen


Wird ein Energiestrom dazu verwendet verschiedene Energiedienstleistungen zu versorgen, so sollte am jeweiligen „Abzweig“ mindestens einer der Ströme gemessen werden (zur Kontrolle ist auch die Erfassung aller Energieströme zu empfehlen).


„Nach“ Langzeitspeichern


Für die Erfassung der Speicherverluste ist die Erfassung vor und nach dem Speicher notwendig.


„Vor“ und „Nach“ Brauchwasser- und Heizungspufferspeichern


Für die Ermittlung der Speicherverluste ist die Erfassung der Energieströme am Speichereingang und -ausgang notwendig.


Zirkulationsverluste


Die vom Brauchwasserspeicher entnommene Energie setzt sich aus Brauchwasser-Nutzwärme und Zirkulationsverlusten zusammen. Diese Anteile sind getrennt zu erfassen.


Stromverbräuche sonstiger Verbrauchsgruppen


Die Hauptverbrauchsgruppen der elektrischen Verbraucher sollen getrennt erfasst werden (Beleuchtung, Versuchseinrichtungen, PC Pools, etc.)


Neben der grundlegenden Überprüfung der Energiebilanz, die das zentrale Thema des Monitoring darstellt, sind mit der vorgeschlagenen Positionierung der Verbrauchszähler noch folgende Kennwerte direkt bestimmbar:



Spezifische Kennwerte für den Endenergieverbrauch


Spezifische Kennwerte für den Nutzenergieverbrauch (inkl. Speicher- und Verteilverluste)


Aufwandszahl für jeden Erzeuger separat


Gesamtaufwandszahl.


Tabelle 1 zeigt eine Zusammenstellung von Systemen und die jeweils notwendigen Messstellen:



Tabelle 1    Liste von Systemen und vorgegebenen Messstellen.



   System   

   Notwendige Messstellen   

Aktive Erschließung von Umweltenergie   


Erdsonden/-Kollektor/-Pfähle

Stromverbrauch (Umwälzpumpe/n)
gelieferte Wärme
gelieferte Kälte

Erdreichwärmetauscher

Stromverbrauch (Ventilator/en)
gelieferte Wärme
gelieferte Kälte

Thermische Solaranlage

Solarstrahlung
Stromverbrauch (Umwälzpumpe/n)
gelieferte Wärme

Photovoltaik

Solarstrahlung
Gelieferter Strom

Wärmeerzeuger/Abwärmenutzung


Elektrische Wärmepumpe

Stromverbrauch
Wärmeerzeugung

Abluft-Wärmepumpe

Stromverbrauch
Wärmeerzeugung

Gaskessel

Gasverbrauch
Stromverbrauch
Wärmeerzeugung

Ölkessel

Ölverbrauch
Stromverbrauch
Wärmeerzeugung

Fernwärme

Fernwärmebezug

Holzkessel

Holzverbrauch
Stromverbrauch
Wärmeerzeugung

Speicherung


Brauchwasserspeicher

Wärme Speichereingang
Wärme Speicherausgang
Brauchwasser-Nutzwärme
Zirkulationswärmeverluste

Pufferspeicher

Wärme Speichereingang
Wärme Speicherausgang

Nutzenergie TGA


Anlagentechnik (Pumpen, Ventilatoren,
Steuerung, etc.)   

Stromverbrauch

Beleuchtung

Stromverbrauch

Kochen

Stromverbrauch oder Gasverbrauch   

Nutzgeräte (PC, Kühlen, Waschen, Spülen)

Stromverbrauch

Sonstige Verbraucher

Stromverbrauch



2.2
Außenklima


Am Gebäudestandort ist eine Wetterstation zu betreiben, die folgende Größen an einem unverschatteten Standort ohne mikroklimatische Störungen erfasst:



Wetter   



Globalstrahlung horizontal und senkrecht Süd   


Außenlufttemperatur


Luftfeuchtigkeit



2.3
Nutzerverhalten


Das Nutzerverhalten hat einen großen Einfluss auf den Energieverbrauch des Gebäudes. Es spielen beispielsweise die Anwesenheitszeiten, die Raumlufttemperaturen, die Fensteröffnungszeiten, die eingestellte Luftwechselrate sowie der Umgang mit der Beleuchtung usw. eine wesentliche Rolle. Die Erfassung all dieser Parameter würde eine umfangreiche Messtechnik erforderlich machen. Es ist daher nur die Erfassung von Raumlufttemperaturen in einigen repräsentativen Räumen vorgesehen.



Nutzerverhalten   



Raumtemperaturen in einigen repräsentativen Räumen in 1,7 m. Hierbei sollten bevorzugt Räume gewählt werden, die die Nutzerprofile in der DIN V 18599, Teil 10 wiedergeben (z.B. Gruppen- bzw. Klassenräume, Seminarräume, Vorlesungssäle, Aulen, Labore).



3    Installation der Sensoren und Erfassung der Messdaten



Die Sensoren müssen zeitlich parallel zur Bauausführung eingebaut werden. Ein späterer Einbau erhöht deutlich die Installationskosten. Für die Erfassung der Wärmemengen werden Ultraschallzähler vorgeschlagen. Bei der Geräteauswahl muss auf die maximale Durchflussmenge geachtet werden.



Um die Stromverbräuche für die in Tabelle 1 angegebenen Anwendungen erfassen zu können, muss bereits bei der Installation darauf geachtet werden, dass hierfür jeweils eigene Stromkreise verlegt werden. Die Stromerfassungszähler können dann im Zählerkasten untergebracht werden.



Wenn keine Gebäudeleittechnik im Gebäude installiert wird, müssen die Messdaten mit einem separaten Messwerterfassungssystem erfasst werden. Es wird empfohlen, ein Web-basiertes System zu verwenden. Die Daten können in diesem Fall über das Netz abgerufen werden.