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ACTune Methodenentwicklung einer semi-automatisierte Luftmengeneinregulierung mit energetischer Betriebsoptimierung

‚Entsprechend der RL 2006/32/EG (Endenergieeffizienz- und Energiedienstleistungs­richtlinie [ESD]hat Österreich einen Einsparrichtwert für 2016 berechnet. Bis 2016 sollen demnach mindestens 80,4 PJ Endenergieverbrauch durch Energieeffizienzmaßnahmen eingespart werden. Das indikative nationale Energieeffizienzziel laut RL 2012/27/EU (Energieeffizienzrichtlinie – [EED2012] sieht einen Endenergieverbrauch von 1.100 PJ bezogen auf die österreichische Energiebilanz vor. Nur durch das konsequente Verfolgen dieser Zielsetzungen können die von der EU für 2020 gesetzten Ziele für die Reduktion der Treibhausgase und die Erhöhung des Anteils an Erneuerbaren Energieträgern auf 34 Prozent am Bruttoendenergieverbrauch für Österreich erreicht werden.‘[1]

 

Das Sondierungsvorhaben ACTune adressiert die verbesserte Energieeffizienz von Raumlufttechnischen (RLT) Anlagen im Betrieb. ‚Der Betrieb solcher Anlagen bedarf großen Energieeinsatzes und Schätzungen gehen davon aus, dass in Österreich im Jahr 2007 für den Betrieb mechanischer Lüftungsanlagen rund 800.000 MWh (2007) eingesetzt wurden. Die Betreiber von RLT-Anlagen schöpfen aus unterschiedlichsten technischen und nicht-technischen Gründen das vorhandene wirtschaftliche Energieeinsparpotenzial von etwa 40 Prozent nicht aus. Mit Umsetzung verschiedener Effizienz steigernder Maßnahmen in Lüftungsanlagen können über 300.000 MWh Strom eingespart, bzw. die CO2-Emissionen um 210.000 t reduziert werden‘[2].

 

Zur Erreichung eines energieeffizienten Betriebs von RLT-Anlagen sind die zentralen Ansatzpunkte bekannt: Eine wesentliche Maßnahme zur Reduktion des Energieverbrauchs von RLT-Anlagen ist der Abgleich der Volumenströme bei minimaler Ventilator-Leistung zur Luftförderung. Die Überprüfung der tatsächlichen Luftmengen im Kanalnetz bei der Inbetriebnahme der RLT-Anlagen wird im Leistungsumfang der Fertigstellung durch Einregulierungsarbeiten durchgeführt. Dazu gibt es regulatorische Vorgaben und es sind hinsichtlich der Einregulierung Inbetriebnahmeprotokolle anzufertigen. Die Einregulierung von Luftmengen erfolgt somit einmalig durch manuelle lokale Messungen und Nachjustierungen, die Abstimmung hinsichtlich eines energieoptimierten Anlagenbetriebs erfolgt nicht. Die Sondierung legt Grundlagen zu den Funktionsprinzipien, erforderlichen Geräten und einer geeigneten Systemlösungen vor, um die Energiedienstleistung ‚Energieeffizienz in RLT-Anlagen ‘ zukünftig in neuartiger Weise bereitzustellen.

 

Das Sondierungsprojekt behandelt somit prioritär den Ausschreibungsschwerpunkt Energieeffizienz und Energieeinsparungen und adressiert den Unterpunkt TF 2/2.2 Energieeffiziente Produkte und Systemlösungen. Das im Themenfeld ‚Energieeffiziente Produkte und Systemlösungen‘ formulierte Ziel mindestens 20 Prozent über den Werten einer inkrementellen industriellen Weiterentwicklung liegende Steigerung der Energieeffizienz bzw. Reduktion der Treibhausgasemissionen zu erreichen, lässt sich bei Ausschöpfung des obengenannten wirtschaftlichen Energieeinsparpotenzials gut erreichen. Das Sondierungsvorhaben leistet somit einen Beitrag zur Erfüllung der Energie-, Klima- und Technologiepolitischen Vorgaben der österreichischen Bundesregierung.


[1] NEEAP 2014 Erster Nationaler Energieeffizienzaktionsplan der Republik Österreich 2014 gemäß Energieeffizienzrichtlinie 2012/27/EU

[2] Zitat aus Energieeffizienz bei Lüftungsanlagen, Ein Ratgeber für die Praxis, MA 27, EU-Strategie und Wirtschaftsentwicklung, Wien, November 2008

Ergebnisse

Das abgeschlossen Sondierungsvorhaben hat die technische Machbarkeit bzw. Durchführbarkeit einer semi-automatisierter Luftmengeneinregulierung mit energetischer Betriebsoptimierung und minimal invasiven Maßnahmen von RLT-Anlagen in Gebäuden überprüft. In Analogie zum automatisierten hydraulischen Abgleich und der Optimierung des wassergeführten Wärmeverteilsystems wurde die Übertragbarkeit auf Raumlufttechnische Anlagen sondiert. Die wesentlichen Erkenntnisse des Projektes sind Grundlagen für die Formulierung von identifizierten Inhalte und Schwerpunkten für nachfolgende F&E Projekte. Das Sondierungsprojekt liefert gezielt Antworten auf die Kernfrage:

„Lässt sich mit vertretbarem technischem und wirtschaftlichem Aufwand die Energieeffizienz von RLT-Anlagen durch eine semi-automatisierte Luftmengeneinregulierung und energetische Diagnose mit minimal invasiven Maßnahmen erreichen?“

 

Inhalte des Endberichts

Der publizierte Endbericht beschreibt einführend in Kapitel 2 das Umfeld zur Luftmengeneinregulierung und zu einem energieoptimierten RLT-Anlagenbetrieb. Das Projektteam hat eine umfangreiche Umfeldanalyse zu den technischen Ausführungen von RLT-Anlagen, zu den regulativen und gesetzlichen Rahmenbedingungen und zu den in der Praxis üblichen Vorgehensweisen der energetischen Inspektion und Luftmengeneinregulierung durchgeführt. Die wesentlichen Inhalte und durchgeführten Tätigkeiten werden dazu vorgestellt. Ausgewählte Marktverfügbare technische Komponenten zur Luftmengeneinregulierung und Signalübertragung wurden im Labor vermessen und deren Verwendungseignung für die angestrebte Methode zu einer semi-automatisierten Luftmengeneinregulierung sondiert. Weiters wurde inhaltlich ein Nutzerfreundliches Berechnungsmodell entwickelt und evaluiert. Dieses liefert bei minimal invasiven Eingriffen in die RLT-Anlage und durch die Verwendung einer geringen Betriebsdatenmenge aus der Gebäudeleittechnik (GLT) oder von zusätzlichen mobilen Messinstrumenten belastbare Aussagen zur Energieeffizienz von RLT-Anlagen im Betrieb und zeigt Optimierungspotenziale auf. Kapitel 3 umfasst die Beschreibung der Ergebnisse der einzelnen Projekttätigkeitsfelder, Schlussfolgerungen werden gezogen. Abschließend wird in Kapitel 4 ein Ausblick gegeben und Empfehlungen für eine Weiterentwicklung im Rahmen eines nachfolgenden F&E-Projektes werden formuliert.

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Steckbrief

  • Projektnummer
    848874
  • Koordinator
    AIT Austrian Institute of Technology GmbH
  • Projektleitung
    Tim Selke, tim.selke@ait.ac.at
  • Förderprogramm
    Energieforschung (e!MISSION)
  • Dauer
    03.2015 - 02.2016
  • Budget
    219.185 €