Hausgemachte Verschwendung vermeiden Kältespeicherbewirtschaftung mittels «Null-Durchfluss»-Regulierung

Um Kosten und den Energieverbrauch zu senken, wird der effiziente Betrieb von Haustechnikanlagen immer wichtiger. Dabei geht es um mehr als optimales Einstellen von Betriebszeiten und Temperaturen. Die Haustechnikanlagen eines Gebäudes sind ganzheitlich zu betrachten. Eine Abstimmung der unterschiedlichen Systeme aufeinander ist zwingend notwendig.

Beim Umbau der Bankfiliale der Basler Kantonalbank in Basel wurden sämtliche Haustechnikinstallationen komplett erneuert. Die Schweizer HeiVi AG hat die Planung und Projektierung der Heizungs- und Klimainstallationen vorgenommen. Ziel war es, den Energieverbrauch, die Investitionskosten sowie die Schnittstellen zu reduzieren und den Gebäudeunterhalt nachhaltig zu optimieren. Peter Heimann, Mitgründer der HeiVi AG, führt aus: «Als Planer anspruchsvoller Heizungs-, Lüftungs-, Klima-, Kälte- und Sanitäranlagen unterstützen wir Architekten, Bauherren und Projektentwickler bei der Realisation von neuen Anlagen und Optimierungsprozessen. Mit dem Ziel, maximale Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit bei guter Behaglichkeit für unsere Kunden zu erreichen, stehen wir zudem für innovative Planung im Bereich der Gebäudeautomation. Um das zu erreichen, müssen wir immer wieder um die Ecke denken.»

ifmHausgemachte Verschwendung
Der Kältemaschinen-Verdichter (M01) regelt die Kaltwasseraustrittstemperatur (B01). Die Speicherladepumpe (M02) fördert eine konstante Wassermenge über den Kältespeicher. Zwei Fühler im Speicher regeln das Ein- und Ausschalten der Kältemaschine. Eine Speicherentladepumpe (M03) fördert anschliessend das Kaltwasser zu den Verbrauchern. Da die Speicherentladepumpe (M03) über den Differenzdruck der Verbraucher geregelt wird, fördert die Pumpe nur so viel Wasser, wie es das System benötigt. Die Folge: Im Teillastbetrieb ist der Lademassenstrom immer viel höher als der Entlademassenstrom. Aufgrund des konstanten Massenstroms, der die Kältemaschine speist, reduziert der Verdichter seine Leistung erst im Endladebetrieb. Schlussendlich können so die Vorteile des leistungsgeregelten Verdichters nicht genutzt werden.

ifmModell Speicherladung mit ifm-Sensoren.

«Wir haben uns gefragt», so Heimann, «ob Speicherladepumpe und somit auch der Verdichter bedarfsgerecht reguliert werden können, um den Prozess zu optimieren.» Hier ist «um die Ecke denken» angesagt. «Dabei sind wir auf die Module von ifm gestossen», führt Heimann weiter aus.

Mittels ifm-Durchflusssensoren vom Typ SM6500 wird der Kältespeicher auf «Null-Durchfluss» geregelt. Die Speicherladepumpe (M02) wird neu in das System eingebunden. Dabei regelt die Speicherladepumpe (M02) die Differenz zwischen Speicherlademassenstrom (G01) und Speicherentlademassenstrom (G02). Jedoch sollte der Speicherlademassenstrom fünf bis zehn Prozent höher sein als der Speicherentlademassenstrom. Zudem ist sicherzustellen, dass der minimale Massenstrom der Kältemaschine nicht unterschritten wird.
Mit der «Null-Durchfluss»-Regelung mittels ifm-Durchflusssensoren entstehen somit zahlreiche Vorteile. Der Verdichter läuft im Teillastbetrieb und die Leistungsregulierung des Verdichters wird voll ausgenutzt. Das bedeutet weniger Energieverbrauch. Durch hohe Eintrittstemperaturen in die Kältemaschine wird der Energieverbrauch zudem minimiert. In der Folge kann der Kältespeicher kleiner dimensioniert werden, was die Investitionskosten senkt. Zusätzliches Einsparpotential ergibt sich dadurch, dass die Speicherladepumpe (M02) im skizzierten Modell (siehe Grafik 2) weniger Energie verbraucht.

Verzicht auf Thermometer
Neben den Durchflusssensoren SM6500 wurden bei der Filiale in Gundeldingen auch die Temperatursensoren TD2237 von ifm eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Temperatursensoren verfügen diese über eine digitale Temperaturanzeige. So kann auf ein zusätzliches Thermometer verzichtet werden. Abgesehen davon, dass die ifm-Sensoren schnell und genau messen, vereinfacht deren digitale Anzeige die Inbetriebnahme und Betriebsoptimierung. Fehler im Kreislauf können sofort erkannt und umgehend behoben werden. Der Erfolg gibt Heimann recht: Mittlerweile hat die HeiVi AG Anlagen bei mehreren Filialen der Basler Kantonalbank, der Cler Bank in St. Gallen sowie für das Labor der Baugewerblichen Berufsschule Zürich nach dem neuen Verfahren ausgerüstet. Immer an Bord: die Sensoren von ifm.

Keyfacts Strömungssensor Typ SM 6500
ifmInline-Durchflusssensor für exaktes Messen von Flüssigkeiten bis 600 l/min.
Hygiene
Auch mit EPDM-Dichtungen für Trinkwasserapplikationen.
Vielseitigkeit
Kompakt, kostengünstig, variabel anwendbar für unterschiedliche Durchflussrichtungen. Mit Durchflussmengen-, Gesamtmengen und Temperaturanzeige.
Präzision
Hohe Gesamtgenauigkeit, helles 4-stelliges LED-Display für optimale Ablesbarkeit, schnelle Ansprechzeit.
Zubehör
Umfangreiches Zubehör für industrielle Anwendungen und Prozessadapter lieferbar.


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Fernwärme – der ökologisch sinnvolle Beitrag

Fernwärme – ein Beitrag zur Volkswirtschaft in der Schweiz
Die Schweiz importiert rund 80 Prozent ihres Energiebedarfs aus dem Ausland. Hierfür fliessen jährlich 21 Milliarden Franken aus der Schweiz ab und fehlen der eigenen Volkswirtschaft. Damit diese immensen Geldströme nicht mehr primär in die Krisenregionen der Erdölstaaten fliessen, sondern vermehrt der eigenen Wirtschaft zugutekommen, braucht es eine konsequente Wende hin zu Energieeffizienz und erneuerbarer Energien. Letztere können weitgehend im Verbund mit Fernwärmenetzen optimal und wirtschaftlich genutzt werden. Den Gemeinden und Regionen kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Verschiedene Energieregionen rechnen damit, dass sie die regionale Wertschöpfung bei der Energieversorgung langfristig wesentlich verbessern können. Gleichzeitig erhöhen sie damit die Glaubwürdigkeit einer nachhaltigen Energiestrategie gegenüber der Bevölkerung und dienen dieser als Vorbild.

Investoren erwarten sichere Rahmenbedingungen
Die energiepolitischen Vorgaben machen der Bund und die Kantone. Diese werden in den Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn) festgehalten. Der Vollzug ist Sache der Gemeinden. Eine nachhaltige Energiestrategie führt über eine kommunale Energieplanung, welche den Energiebedarf und die vorhandenen Potenziale an erneuerbaren Energien analysiert und räumlich aufeinander abstimmt. Die Gemeinden setzen die Vorgaben in den kommunalen Bauvorschriften, in Verordnungen sowie in der Richt-und Nutzungsplanung um. Der Verband Fernwärme Schweiz (VFS) hat im Dokument «Weissbuch Fernwärme» die entsprechenden Grundlagen erarbeitet. Diese stehen unter www.fernwärme-schweiz.ch zu Verfügung.

Fernwärme bürgt für Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit
Fernwärme und Fernkälte bedeuten Versorgungssicherheit, Komfort, Kunden- und Umweltfreundlichkeit, minimaler Wartungsaufwand und faire Kosten. Sie nutzen die Ressourcen sauber, effizienter und klimafreundlich. Die Zukunft der Energieversorgung ist in Bewegung. Neben Strom und Mobilität macht Wärme 40% unseres Energieverbrauches aus. Fernwärme und Fernkälte leisten im Wärmebereich einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Sie sind vor allem dann nachhaltig und umweltfreundlich, wenn sie mit dem Einsatz von erneuerbaren Energien oder der Nutzung verschiedener Abwärme-und Kältequellen betrieben werden.


Verband Fernwärme Schweiz
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Engestrasse 9, Postfach
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www.fernwaerme-schweiz.ch

Gut gemessen, schon gewonnen

Energiesparen ist auch eine Rechenaufgabe. Erst wenn die Zahlen auf dem Tisch liegen, weiss man, ob, wie und weshalb sich die getroffenen Massnahmen lohnen. Das neue Zauberwort dazu heisst Monitoring, mit anderen Worten: messen der Flüsse. Der Tageskurs des energie-cluster.ch zeigt, was das heute heisst und welches der Nutzen ist.

Lange verliess man sich bei Massnahmen zur Energieeffizienz auf die Leistungsfähigkeit von Produkten und Techniken. Die von den Anbietern deklarierten Werte reichten zum Erlangen von Labeln und Zertifikaten aus. Dem effektiven Betrieb schenkte man weniger Beachtung, gelegentlich wunderte man sich möglicherweise über die unerwartet hohen Betriebskosten.
Das Monitoring vermittelt detaillierte Auskünfte zur energetischen Effizienz von Gebäuden im Betrieb. Dank der fortschreitenden Digitalisierung lohnt es sich mittlerweile auch für kleinere Gebäude, eine Vielzahl an Daten zu erheben und diese intern oder auch extern auszuwerten, zwecks einer gezielten Betriebsoptimierung. Der Tageskurs des energie-cluster.ch gibt einen Einblick in die Definition des Monitorings und mögliche Messsysteme. Anhand von Praxisbeispielen zeigt er Möglichkeiten einer günstigen Umsetzung auf. Zudem vermittelt er Ansätze für Optimierungen des Gebäudebetriebes. Alle Teilnehmenden erhalten durch diesen Kurs die Chance, eine sinnvolle Eigenverbrauchsoptimierung an Gebäuden vorzunehmen.
Ausgiebige Pausen und eine Tischmesse bieten Gelegenheit für den Austausch, das Networking und die kritische Auseinandersetzung mit einem Thema, das den Bau- und Immobilienbereich je länger, je mehr beschäftigen wird. Die Teilnahme an diesem Kurs ist eine gute Investition!


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Wohnhaus für die nächste Generation: Sonnenpark PLUS in Wetzikon ZH

Im Juni ist in Wetzikon ZH ein Mehrfamilienhaus bezogen worden, welches mit seiner Energieeffizienz und seinem Wohnklima neue Massstäbe setzt. Die Solarstromanlage (PV) auf dem Dach, in der Fassade und an den Balkongeländern produziert innerhalb eines Jahres mehr Energie, als im Alltag gebraucht wird. Doch auch die verbauten Rohstoffe sind einzigartig.

Architektur und Sonne
Das Mehrfamilienhaus bildet einen massiven Körper, südseitig mit Photovoltaikelementen, gegen Norden mit einer vorvergrauten Holzschalung. Grosse Fensteröffnungen schaffen die Verbindung zwischen Innenraum und Balkonen. Diese erstrecken sich über die gesamte Länge des Hauses. Sie beschatten im Sommer, wenn die Sonne steil steht, die grossen Fenster und schützen das Haus so vor Überhitzung. Bei flachem Sonnenstand im Herbst und im Winter kann deren Energie nicht nur technisch, sondern auch ganz direkt genutzt werden. Insgesamt gibt es drei unterschiedliche Ausrichtungen, die mit einer angebauten (Flachdach Ost-West) und einer integrierten (West- und Südfassade und Balkongeländer Süd) Photovoltaikanlage ausgestattet wurden. Bei Neubauten ist es naheliegend, die Solarstrommodule in die Gebäudehülle zu integrieren. Dies ist nicht nur eine ästhetisch ansprechende Lösung, sondern auch eine finanziell tragfähige Alternative zu anderen Fassadensystemen.

FelixZusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV)
Neu können Mehrfamilienhäuser oder ganze Areale mit mehreren Häusern über unser Energiemanagement-System (EMS) optimiert werden. Sie können beliebig viele Produzenten und Verbraucher wie PV-Anlagen, Wärmepumpen, Boiler, Haushaltgeräte, Elektromobile-Ladestationen oder stationäre Akkus einbinden. Mit den intelligenten Regelalgorithmen können mehrere hundert Verbraucher über ein ganzes Areal auf diese Weise steuern, sodass der Eigenverbrauch optimiert wird und die Lasten gleichmässig verteilt werden. Zudem ist ein vollständiges Monitoring aller Energieströme sowie die Abrechnung der einzelnen Wohnungen über geeichte Zähler möglich. Über das System (EMS) wird das komplette Stromnetz eines ganzen Areals geregelt. Gegenüber dem Elektrizitätswerk existiert nur noch ein bidirektionaler Zähler. Alle internen Energieströme werden durch das System (EMS) gesteuert, gemessen und abgerechnet. Das System eignet sich dank der flexiblen Erweiterbarkeit für beliebig komplexe und gros se Überbauungen. Selbstverständlich können auch einzelne Mehrfamilienhäuser separat geregelt werden.

Eigenstrom anstatt gekauften Strom
Durch einen Eigenverbrauchsmanager (EMS) können die Wärmepumpe, das Warmwasser, die Lüftung, die Waschmaschine oder auch der Tumbler dann betrieben werden, wenn genügend Sonnenenergie zur Verfügung steht. Die Energie kann so besonders effizient und spar sam eingesetzt werden. Wird über den Tag mehr Energie produziert als benötigt, kann diese dank einer Batterie-Farm (60 kWh) gespeichert und in der Nacht oder bei anhaltend schlechtem Wetter, anstelle von externem Strom, wieder bezogen werden. Bisher (seit Juni 2018) konnte auf diese Weise ganz auf gekauften Strom verzichtet werden. Das Plusenergiehaus erzeugt nach Modellrechnungen rund 68 000 Kilowattstunden Strom pro Jahr, während bei einem Durchschnittsverbrauch von den Bewohnern etwa 65 000 Kilowattstunden benötigt werden.

FelixRegenwasseranlage und Recyclingbaustoffe
für gesundes Raumklima Neben dem Energiemanagement ist auch die Regenwasseranlage zukunftsweisend. Zur Spülung der WCs und für alle Aussenwasseranschlüsse wird Regenwasser verwendet, so dass wertvolles Frischwasser eingespart werden kann. Die ausgewählten Baustoffe sorgen zusätzlich für ein gesundes Wohnklima. Auf den inneren Seiten der Gebäudehülle, welche hauptsächlich aus den Recyclingdämmstoffen bestehen, wurden mehr als 24 Tonnen Lehm verbaut. Dank der Verwendung dieser Baustoffe kann der Feuchtigkeitshaushalt optimal reguliert werden, was insbesondere während der eher trockenen Wintermonate im Zusammenspiel mit der CO2-gesteuerten Komfortlüftung den Wohnkomfort deutlich verbessert.

Fossilfreie Mobilität dank eines Elektroautos
Zu den weiteren Vorzügen für die Bewohner zählt ein E-Golf von VW, welcher von der arento AG zur Verfügung gestellt und ebenfalls mit dem produzierten Solarstrom aufgeladen wird. Das Elektroauto kann bequem über eine App gebucht werden und eignet sich besonders für Kurzfahrten in die nähere Umgebung. Auch eine möglichst fossilfreie Mobilität gehört zur Philosophie der arento AG.


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Die Elektromobilität nimmt Fahrt auf

Elektroautos bereiten viel Fahrspass und schonen das Klima. Deshalb ist Energie 360° überzeugt: Der Elektromobilität gehört die Zukunft. Mit einer Ladeinfrastruktur- Offensive trägt das Unternehmen dazu bei, dass bald genügend Elektrotankstellen bereitstehen.

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Reden reicht nicht, wenn es um die Energiezukunft geht. Es braucht Taten. Daher bringt Energie 360° gemeinsam mit Kundinnen und Kunden die erneuerbaren Energien voran und steigert die Energieeffizienz. Die Energiedienstleisterin versorgt 42 Gemeinden mit Erdgas / Biogas, plant, finanziert und baut massgeschneiderte Energielösungen für Wärme, Kälte und Strom, betreibt und wartet Heiz- und Kühlanlagen, übernimmt die Energielogistik für Industriekunden und vertreibt Holzpellets.

Einen weiteren Schwerpunkt setzt Energie 360° bei der umweltschonenden Mobilität. Das Unternehmen unterstützt die Kundinnen und Kunden dabei, auf klimafreundliche Fahrzeuge umzusteigen, und engagiert sich gleichermassen für die Gasmobilität und die Elektromobilität. Denn je nach Einsatzzweck eignet sich ein Erdgas / Biogas- oder ein Elektroauto besser.

Tankstelle der Zukunft
Um die Elektromobilität in Fahrt zu bringen, realisiert Energie 360° gemeinsam mit Partnern in der ganzen Schweiz Ladestationen an bester Lage. Wer einen passenden Standort zur Verfügung stellt, braucht sich um nichts zu kümmern. Energie 360° finanziert die Ladestation und übernimmt alle Aufgaben für Bau und Betrieb.

Weil Elektroautos immer langstreckentauglicher werden, steigt das Bedürfnis nach schnellem Laden. Entlang von Hauptverkehrsachsen erstellt Energie 360° daher gemeinsam mit der GOtthard FASTcharge AG Schnellladestationen. Hier tanken die Autofahrerinnen und -fahrer genau wie an allen übrigen Ladestationen von Energie 360° Ökostrom.

360Der Lade-Service von Energie 360° ermöglicht den Zugang zu Tausenden Ladestationen. An jenen von Energie 360° laden die Nutzerinnen und Nutzer ausschliesslich ökologisch produzierten Strom. Gemeinsam mit Partnern baut Energie 360° in der ganzen Schweiz Ladestationen an attraktiven Standorten.

Entspannt elektrisch fahren
Je einfacher Elektroautos zu laden sind, desto schneller wird sich die Elektromobilität durchsetzen. Deshalb hat Energie 360° einen Lade- Service lanciert. Er ermöglicht den Zugang zu über 22 000 Ladestationen in der Schweiz und in Europa. Per kostenloser App lassen sich die Elektrotankstellen finden, reservieren und freischalten. Bezahlt wird bequem per Prepaid-Guthaben. Selbstverständlich geht Energie 360° bei der umweltschonenden Mobilität mit gutem Beispiel voran. Die Firmenflotte umfasst grösstenteils Erdgas / Biogas-Fahrzeuge, die zu 100% Biogas tanken und fast CO2-neutral unterwegs sind. Hinzu kommen immer mehr Elektroautos, die Energie 360° konsequent mit Ökostrom lädt.

Wünschen Sie eine Tankstelle der Zukunft auf Ihrem Areal oder sind Sie auf der Suche nach einer individuellen Lade-Lösung? Wir sind gerne für Sie da.


Energie 360°
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