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Energieeffizienz in der Gebäudetechnik

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Die Optimierung des Einsatzes elektrischer Energie in der Gebäudetechnik wird immer wichtiger.
Die Optimierung des Einsatzes elektrischer Energie in der Gebäudetechnik wird immer wichtiger. (Bildquelle: Alberto Masnovo/iStock/Getty Images)

In der Gebäudetechnik geht es längst nicht mehr nur um eine zuverlässige Versorgung mit elektrischer Energie und die Elektrosicherheit von Installationen und Anlagen. Immer stärker im Fokus stehen Energieeffizienz, Klimaschutz und Nachhaltigkeit. Zu den Aufgaben von Elektrofachkräften gehört es auch, beim Optimieren bestehender Gebäude oder dem Planen neuer Bauten den Energieverbrauch weitestmöglich zu minimieren.

Energieeffizienz-Management nach DIN VDE 0100-801

Das sogenannte Energieeffizienz-Management in der Gebäudetechnik bedeutet ein systematisches Vorgehen mit dem Ziel, den Einsatz elektrischer Energie zu optimieren. Mit diesem Ziel befasst sich der 2015 veröffentlichte Teil 801 der Norm DIN VDE 0100. Wer sich beim Planen und Installieren von Niederspannungsanlagen oder beim Modernisieren bestehender Anlagen an der DIN VDE 0100-801 „Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 8-1: Energieeffizienz“ orientiert, legt die Basis für ein Energiemanagement nach DIN ISO 50001.

Bei den Aktivitäten zu Energieeffizienz in der Gebäudetechnik müssen verschiedene Aspekte gleichzeitig berücksichtigt werden:

  • das Gebäude mit seiner elektrischen Anlage plus Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik
  • die angeschlossenen Verbraucher wie elektrische Maschinen und Betriebsmittel
  • die Anforderungen der Anwender und Gebäudenutzer (Bewohner, Gewerbe...)
  • die Verfügbarkeit lokaler Stromerzeugung
  • die lokalen Speichermöglichkeiten für elektrische Energie

Bei all dem muss die Sicherheit der elektrischen Anlage an erster Stelle stehen und darf in keiner Weise durch eine Effizienzmaßnahme beeinträchtigt werden.

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5 Schritte auf dem Weg zum energieeffizienten Gebäude

Mitentscheidend für den Erfolg von Maßnahmen zur Energieeffizienz ist ein systematischer Ansatz, z.B. anhand der folgenden fünf Schritte:

1) Energieaudit und Messungen

Es wird ein Anlagenprofil des Gebäudes erstellt und der Ausgangszustand des Gebäudes, der Zonen und Maschen dokumentiert. Dabei wird der gesamte Energiefluss von der Einspeisung über Hauptverteilungen, Unterverteilungen und Verteiler für Endstromkreise erfasst. Bei bestehenden Anlagen kann dies auch durch Einzelmessungen der Verbrauchsmittel belegt werden. Das erstellte Lastprofil stellt möglichst detailliert den zeitlichen Lastverlauf der Energieversorgung im Vergleich zum Lastprofil des Verbrauchs dar.

Als Zonen gelten Flächen oder Orte, an denen der elektrische Strom verwendet wird, z.B. ein Raum oder Stockwerk eines Gebäudes.

Maschen sind Stromkreise bzw. eine Gruppe von Stromkreisen mit den zugehörigen elektrischen Verbrauchsmitteln.

2) Grundlagen festlegen

Bei Neuinstallationen wie auch bei Modernisierungen und dem Austausch veralteter oder defekter Komponenten ist stets der Aspekt der Energieeffizienz zu prüfen:

  • Welche Wahlmöglichkeiten bestehen, um Bauteile und Betriebsmittel mit effizienterem Verbrauch einzusetzen?
  • Welche vorgegebenen oder vorhandenen Einstellungen können in welcher Weise optimiert werden?

3) Optimierung

In diesem Schritt sollen alle Komponenten einer elektrischen Anlage systematisch analysiert, bewertet und optimiert werden, z.B.

  • Reduzierung von Kabel- und Leitungsverlusten durch optimiertes Anordnen von Energieerzeugung zu Energieverbrauch
  • automatisches Nachführen des Leistungsfaktors
  • tageslichtabhängige Beleuchtungssteuerung unter Berücksichtigung des Lampentyps
  • zeit- und temperaturabhängige Regelung von Heizung, Lüftung und Klima
  • Antriebe und ihre Steuerungen
  • Positionierung von Transformatoren und Schaltanlagen möglichst nah zu den Betriebsmitteln und größten Verbrauchern

4) Überwachen und die Leistungsfähigkeit erhalten

Eine konsequente Energieüberwachung erfolgt z.B. durch die Integration von Mess- und Überwachungseinrichtungen wie Zählerinstallationen, softwaregesteuertes Monitoring zur Messdatenerfassung und daraus resultierende Energieeffizienz-Analysen. Die Erkenntnisse aus der Überwachung können sowohl für die Anlagensteuerung als auch für die Instandhaltung ausgewertet werden.

5) Steuern und Verbessern

Anhand der aus Messungen und Überwachungseinrichtungen erhaltenen Daten wird die Leistung der Anlage über ihre gesamte Lebensdauer erhalten. Ziel ist, durch wiederholtes Kontrollieren von Parametern und Auswerten aller erhobenen Daten die Energieeffizienz weiter zu verbessern.

Die Inhalte dieses Beitrags sind zum Teil dem E-Learning-Kurs „Sicherheitsunterweisung Elektrotechnik 2019“ entnommen.

Inhalt der neuen Sicherheitsunterweisung Elektrotechnik 2019

Wirkungen des elektrischen Stroms und Schutzmaßnahmen

  • Gefahren durch elektrischen Strom
  • Schutz gegen elektrischen Schlag
  • Zusätzlicher Schutz durch RCD
  • Schutz gegen thermische Einflüsse
  • Ordnungsgemäßer Zustand elektrischer Anlagen und Systeme

Sicheres Arbeiten an elektrischen Maschinen

  • Probebetrieb von Maschinen
  • Inbetriebnahme von Maschinen
  • Erstmalige und wiederkehrende Prüfungen von Maschinen
  • Instandhaltung von Maschinen
  • Wesentliche Veränderung von Maschinen

Energieeffizienz in der Gebäudetechnik

  • Systematische Vorgehensweise für ein Energieeffizienz-Management
  • Energieeffizienz in Niederspannungsanlagen
  • Ermittlung der Zonen und Maschen
  • Bewertung der elektrischen Anlage und Optimierungsanalyse
  • Erhaltung und Verbesserung der Anlagenleistung

Autor: Hans-Jörg Bauer

Hans-Jörg Bauer

Hans-Jörg Bauer - Trainer, Dozent und Prüfer in der Aus- und Weiterbildung von Elektrofachkräften

Hans-Jörg Bauer ist Elektromeister und Betriebswirt mit langjähriger Berufserfahrung in der Industrie als Trainer, Dozent und Prüfer in der Aus- und Weiterbildung von Elektrofachkräften in Theorie und Praxis.

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