Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Durch Bauzeitenverz\u00f6gerungen konnte die Umweltstation der Stadt W\u00fcrzburg erst ab Anfang 2020 im Nachfolgerprojekt von Mehraufwand f\u00fcr innovative Ans\u00e4tze zum Klima- und ressourcenschonendem Bauen bei der Umweltstation der Stadt W\u00fcrzburg (KlimResBau) ein Monitoring des Geb\u00e4udes begin-nen. Das Monitoring hatte zum Ziel eine Betriebsoptimierung und die Visualisierung energetischer Daten zu erm\u00f6glichen.
\nDie gef\u00f6rderten Zusatzaufwendungen sollen die Umweltstation zu einem klima- und ressourcenschonen-dem Leuchtturmprojekt aufwerten.
\nWeiterer Projektbestandteil sind das LCA Monitoring, welches den aktuellen \u00f6kologischen Fu\u00dfabdruck des Geb\u00e4udes zeigt. Die Aufarbeitung und Darstellung der Projektergebnisse sollen sowohl f\u00fcr ein brei-tes Publikum in der Umweltstation als auch f\u00fcr Fachpublikum verwendet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr das Monitoring des Eisspeichers war es notwendig das geb\u00e4udetechnische Gesamtsystem der Um-weltstation zu betrachten. Hierzu wurde eine Vielzahl von Strom-, Volumenflussz\u00e4hlern und Temperatur-sensoren an relevanten Positionen verbaut. Die Datenerfassung und -\u00fcbertragung erfolgte \u00fcber KNX, M-Bus und BACnet. Die Daten wurden an das ZAE Bayern \u00fcbertragen, dort ausgewertet und in Grafiken weiterverarbeitet. F\u00fcr die \u00d6ffentlichkeitsarbeit wurden diese Grafiken auf der ZAE Webseite sowie auf den Pr\u00e4sentationsbildschirmen in der Umweltstation verwendet.
\nIn das LCA Live-Monitoring der Umweltstation gingen die monatliche Stromproduktion und die Strom-verbr\u00e4uche ein. Durch die vorhandene Z\u00e4hlerstruktur musste die Nutzungsenergie des Geb\u00e4udes mitbe-trachtet werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
F\u00fcr die Planung des Eisspeichersystems und die Ausschreibung war die Ingenieurgemeinschaft Hofer & H\u00f6lzl GmbH aus F\u00fcrstenfeldbruck verantwortlich als Unterauftragnehmer. Die Firma Viessmann als Liefe-rant des Eisspeichersystems hatte im Vorfeld Simulationen zum Eisspeichersystem durchgef\u00fchrt. Der Bauherr ist somit davon ausgegangen, dass die K\u00fchlung der Umweltstation im Sommer f\u00fcr Raumtempera-turspitzen \u00fcber 26 \u00b0C immer ausreichend ist. Das ZAE Bayern f\u00fchrte das nachgelagerte Monitoring des Eisspeichersystems durch. Im Fr\u00fchjahr 2021 war der Eisspeicher durch eine Fehlfunktion vollst\u00e4ndig zuge-froren, da beim Betrieb der W\u00e4rmepumpe die Regenerationspumpe immer mitgelaufen ist. Erst nach Neu-verkabelung des Systems konnten sinnvolle Monitoringdaten gewonnen werden. Zuvor musste davon ausgegangen werden, dass ungeplante W\u00e4rme-\/K\u00e4ltestr\u00f6me den sehr tr\u00e4gen Eisspeicher negativ beein-flusst haben.
\nIm Winter 2021\/2022 sind nach der Optimierung der Heiz- und L\u00fcftungseinstellungen sehr gute COP-Werte der W\u00e4rmepumpe von ca. 5 erreicht worden. Die umweltfreundliche und fast kostenlose K\u00fchlenergie f\u00fcr die Sommerphase ist mit der vorhandenen vereinfachten Steuerung aber nur sehr begrenzt nutzbar. Der Pha-sen\u00fcbergang des Eisspeichers wird in der derzeitigen Konfiguration nur selten genutzt. Durch den nicht im System eingebundenen Radarsensor kann ein kontrollierter Eisaufbau nicht stattfinden.
\nDie L\u00f6sungsversuche mit dem Hersteller des f\u00fcr einen kontrollierten Eisaufbau scheiterten bis jetzt an den hohen Kosten.
\nDer Hersteller Viessmann hat die Steuerung des Eisspeichersystems in dieser Form vom Markt genom-men, weswegen nur eine eingeschr\u00e4nkte Unterst\u00fctzung durch die Fa. Viessmann bei der Probleml\u00f6sung erfolgte. Empfohlen wird hier aktuell von der Fa. Viessmann ein Eisspeichersystem mit MSR (Mess-, Steu-er- und Regelungstechnik) Anlage.
\nDie Erfahrungen aus dem Monitoring zeigen, dass viele Probleme eines relativ komplexen und innovativen Systems nur durch ein nachgelagertes Monitoring \u00fcberhaupt erkannt werden und damit eine Ursachenfor-schung m\u00f6glich ist.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Umweltstation der Stadt W\u00fcrzburg wurde in zahlreichen wissenschaftlichen Vortragen des ZAE Bay-ern als Projektbeispiel erw\u00e4hnt um die Bekanntheit dieses Projektes mit RC-Beton und Eisspeichersys-tem zu steigern. Seit der Er\u00f6ffnung der neuen Umweltstation der Stadt W\u00fcrzburg im Mai wurden sehr vie-le Besucher mit den Bildungsangeboten zur nachhaltige Entwicklung erreicht. Die Technologie des Eis-speichers wurde mit Postern, interaktiven Pr\u00e4sentation und Daten aus dem Monitoring den G\u00e4sten an-schaulich erkl\u00e4rt.
\nNeben etlichen Architekturver\u00f6ffentlichungen bekam die Umweltstation die Anerkennung des Bundes-preis Umwelt und Bauen 2020 und den 2. Preis Bayerischer Ingenieurpreis der BAYIKA.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der Heizungsbetrieb funktioniert nach den Verbesserungen der Heizungseinstellungen mittlerweile mit einer sehr hohen Jahresarbeitszahl (JAZ) von ca. 5. Ein kontrollierter Eisaufbau ist durch den fehlenden Radar-sensor im kleinen Steuerungssystem des Eisspeichers derzeit nicht m\u00f6glich. Der Hersteller Fa. Viessmann verkauft diese Steuerung des Eisspeichersystems mittlerweile nicht mehr in dieser Form.
\nGrunds\u00e4tzlich sollte bei Eisspeichersystemen in Nichtwohnbereich eine \u00fcbergeordnete Steuerung und Re-gelungstechnik vorausgesetzt werden. Jedoch ist ein solches System, f\u00fcr ein Geb\u00e4ude dieser Gr\u00f6\u00dfenord-nung ein relevanter Kostenfaktor. Der Aufwand ist aber empfehlenswert, da durch die M\u00f6glichkeit des Mo-nitorings, Fehleranalyse und der Betriebsoptimierung gegeben ist und Betriebskosten eingespart werden k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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