Schlaue Heizwasserdistribution
Intelligente Regelung senkt energetische Heizungsverluste
Verluste in der Heizwasserverteilung senkt man nur durch Rohrdämmung, so dachte man bisher. Dass es auch mit intelligenter Distribution des Mediums funktioniert, hat ein Forschungsprojekt der Ostfalia Hochschule gezeigt.
Das Forschungsprojekt »BRiGA - Bedarfsgerechte Regelung durch intelligente Gebäudeautomation« untersuchte, wie sich durch eine bedarfsgerechte Regelung der Heizenergiebedarf von Gebäuden senken lässt. Zur Errechnung der Vorlauftemperatur im Rohrnetz wurde nicht wie normalerweise üblich die Außentemperatur herangezogen, sondern der tatsächliche Wärmebedarf anhand der Heizventilstellung ermittelt. Dadurch werden auch innere Wärmegewinne wie zum Beispiel die Erwärmung eines Raumes durch Sonneneinstrahlung oder durch anwesende Personen berücksichtigt. Das Projekt »BriGA« wurde zudem herstellerneutral umgesetzt und gewährleistet so eine Regelstrategie, die von herstellerspezifischen Automationsstationen unabhängig ist und offene Busstandards nutzt.
Den Wissenschaftlern gelang eine effektive Senkung der distributiven Verluste der Heizwasserverteilung durch die bedarfsgerechte Regelung. Die am Versuchsstand erzielten energetischen Einsparungen sind mit der Dämmung des Rohrnetzes auf einen höheren Standard vergleichbar: Bis zu sechs Prozent des gesamten Energieaufwandes konnten allein durch die Umstellung der Regelart eingespart werden. In der Praxis ist im Vergleich zur Dämmung außerdem mit geringeren Investitionskosten zu rechnen.
Projektpartner waren die Ostfalia Hochschule, die INGA (Ingenieurgesellschaft für Gebäudeautomation mbH) aus Hameln und die Möhlenhoff GmbH aus Salzgitter. Eigens für das Projekt wurde auch ein Versuchsstand zur Untersuchung der verschiedenen Regelstrategien entwickelt. Dieser kann zukünftig im Labor für Regelungstechnik und Gebäudeautomation genutzt werden. Der Ingenieur und wissenschaftliche Mitarbeiter des Projekts Nico Lamberti erklärt das Vorgehen bei der Modellentwicklung: »Unser Ziel war es, möglichst realitätsnah zu arbeiten. Wir haben daher als Referenz die Daten von drei Vorlesungssälen erfasst und auf unseren Versuchsstand übertragen. Mit drei Wasserbehältern können wir das thermische und zeitliche Verhalten dieser Räume simulieren und die verschiedenen Regelstrategien anwenden und direkt vergleichen.« Durch Einsatz der Gebäudeleittechnik-Software »intelliBMS« des Kooperationspartners INGA wurde zusätzlich ein Managementtool eingeführt, das eine reibungslose Datenaufzeichnung und Überwachung aller Datenpunkte am Versuchsstand ermöglicht. Das Modell der Wissenschaftler beschränkt sich momentan auf die Reduzierung der Rohrleitungsverluste, somit sind die Ergebnisse stark vom Dämmstandard des Leitungssystems abhängig. Je schlechter die Dämmung, desto größer ist der Effekt durch eine bedarfsgerechte Regelstrategie. Für Professor Heiser ist das Ergebnis aber kein Aufruf, nicht zu dämmen: »Die Dämmung des Rohrnetzes wird durch eine bedarfsgerechte Regelung natürlich nicht überflüssig. Dennoch kann es Objekte geben, in denen eine Dämmung beispielsweise durch Denkmalschutzauflagen nicht möglich ist oder eine energetische Sanierung erst später geplant ist. Hier kann die bedarfsgerechte Regelung eine schnelle und kostengünstige Optimierung darstellen. Die Investitionskosten sind bei der Umstellung der Regelstrategie zudem fix und nicht von der Länge des Rohrnetzes abhängig.«
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