Nachhaltiges Bauen - Betreiben - Bewirtschaften

MRN Energieforum Rhein-Neckar 19.04.2016 Produktauswahl im Systemverbund - Prof. H. Balck / W. Schwind Nachhaltiges Bauen - Betreiben - Bewirtschafte...
Author: Peter Brauer
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Nachhaltiges Bauen - Betreiben - Bewirtschaften

FORSCHUNG

Beratung und Planung

Facility Engineering Monitoring Facility Management

Methoden + Innovationen zur Nachhaltigkeit

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Optimierung der Folgekosten im Bauprojekt Quelle: Leitfaden Nachhaltiges Bauen BMUB 2014

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Investitionskosten

HERKÖMMLICH

Abnahmequalität

Produkte

ZUKÜNFTIG

Bauprojekt

Zielerfüllung am Projektende ! Fertigstellungstermin

Betrieb

Entsorgung/ Recycling

Zielerfüllung entlang der Wertschöpfungskette © Prof. H. Balck

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ZIEL des Entwerfens: Beste Luft und bestes Licht im Klassenraum bei günstigen Lebenszykluskosten Seite 5

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Quelle: Indoor Air 2008, Prof. Dr. Ing. Bjarne W. Olesen, International Centre for indoor Environment and Energy / Technical University of Denmark Seite 6

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CO2-Messung an fenstergelüftetem Klassenraum in Aachen – KL = Kipplüftung / SL= Stoßlüftung Quelle: BINE, Gebäude sanieren - Schulen 2006

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Vorteile dezentraler Raumlufttechnik Mechanische Lüftung unerlässlich durch Dichtigkeit der Fassaden gemäß EnEV

Nachteile der Fensterlüftung Ineffiziente „Stoßlüftung“: Hoher CO2 Gehalt in Unterrichtsstunden Energieschleudern durch Kippstellung in Heizperioden Kalte Fallwinde / Zug bei Schülerplätzen in Fensternähe

CO2-Sensoren regeln höchstmögliche Luftqualität als Voraussetzung für Konzentration + Lernfähigkeit Filtertechnik verringert Schadstoffgehalt in der Raumluft Weniger Krankheitsfälle durch geringe CO2-Anteile in der Raumluft Geringere Investitions- und Betriebskosten als zentrale Lüftungstechnik Seite 8

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Landkreis Miltenberg Gymnasium 3 D Modellierung – Vorstufe zu BIM

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Gründe für BIM Grafik-Objekte mit „Attributen“

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Investitionskosten

HERKÖMMLICH

Zielerfüllung am Projektende ! Fertigstellungstermin

Abnahmequalität

Produkte

Bauprojekt

Betrieb

Entsorgung/ Recycling

BIM

ZUKÜNFTIG

Zielerfüllung entlang der Wertschöpfungskette © Prof. H. Balck

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BIM Einführung Mehr Planungsaufwand in den Entwurfsphasen

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Landkreis Miltenberg Gymnasium Sanierung und Modernisierung

Sonnenschutz im Testraum Messung der Intensität des Lichteintrags durch Lichtlenklamellen

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Diffuses Licht

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Sonnenschutz im Testraum Beurteilung der Blendfreiheit und Durchsicht Schüler + Lehrer + Bauherr Das beste und zugleich kostengünstige Produkt wird ausgewählt

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Produkt-Alternativen Sonnenschutz mit Lichtlenkung Reflexionstrennung Geknickte Lamellen

Gleichmäßige Lamellenkrümmung

Regelung der JalousieLamellen nach Azimut

Produkt-Alternativen Beleuchtung T5-Leuchten

LED-Leuchten

Regelung der Leuchten nach „Restlicht“

Integration in Gebäudeautomation Seite 16

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Reduzierung von Schnittstellen und Kosten

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Produktbeispiele verschiedener Hersteller

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Produktbeispiele verschiedener Hersteller

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Basis - Systemdarstellung EIB + DDC Basis FAG EIB + DDC + Trox

Beschreibung Grundlage ist die Entwurfsplanung der Gewerke 430, 440 und 480. Der PID-Regelung (Trox) für die Fassadenlüftungsgeräte werden mittels Standardkabel an den EIB Controller angeschlossen. Die Aktoren und Sensoren sind mit EIB bzw. DALI Buskomponenten ausgeführt. Die Informationen werden je Raum mittels einem EIBController gesammelt und über Linienkoppler vernetzt. Die Fernüberwachung erfolgt getrennt zur DDC.

Merkmale: Ist die Verbindung zwischen KNX und DDC gestört, ist keine Visualisierung bzw. Trendaufzeichnung möglich. Hohe Folgekosten durch eine große Anzahl von EIB-Komponenten. Hohe Systemkomplexität mit drei Systemen.

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Variante 1 - Systemdarstellung EIB + DDC / Optimierung der Regelung Variante 1 EIB + DDC

Variante 1 Regelung für die Fassadenlüftungsgeräte über DDC-Komponenten in den ElektroUnterverteiler. Systemtrennung zwischen Licht und Klima. Die Aktoren und Sensoren für Beleuchtung und Sonnenschutz werden mit EIB bzw. DALI Buskomponenten angesteuert. An einem zentralen Punkt werden die Rauminformationen für Temperatur und Luftqualität (CO2) an das DDCSystem übergeben. Merkmale: Hohe Systemkomplexität mit zwei Automationssystemen. Hohe Folgekosten durch eine große Anzahl von EIB-Komponenten. Ist die Verbindung zwischen EIB und DDC gestört, ist keine Raumfunktion gegeben. (single point of failure). Seite 21

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Variante 2 - Systemdarstellung DDC / Durchgängige Raumlösung Variante 2 DDC

Variante 2 mit Automationsstationen für alle Regelungsaufgaben in den Elektrounterverteilern. Die Aktoren und Sensoren werden mittels Standardkabel auf die DDC angeschlossen. Die Beleuchtung kann ebenfalls über DALI angesteuert werden. Merkmale: Geringere Systemkomplexität, dadurch höhere Akzeptanz beim Betreiber. Beim Austausch von defekten Bauteilen ist keine Programmierung erforderlich. Erhöhter Kabelaufwand durch bereichsweise Installation. Geringere Investitionen und Folgekosten durch weniger Bauteile. Der Service kann außerhalb der Klassenräume erfolgen. Vereinfachte Entstörung. Seite 22

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Lebenszykluskosten der Systemvarianten der Gebäudeautomaten



Für die Erneuerung wurden die maximalen Nutzungsdauern zur Berechnung herangezogen.(Ersatzinvestition nach Ablauf der Nutzungsdauer)



Die Kosten für das Betreiben als Grobermittlung der Aufwendungen nach DIN2067. Die EIBKomponenten sind analog zur Gebäudeautomation bewertet.



Die Hilfsenergie wurde mit 50% der Anschlusswerte aus den technischen Datenblättern der Verbraucher berechnet.



Jährliche Nutzungsstunden von 07.00 Uhr bis 17.00 Uhr, 10 Stunden an 200 Tagen = 2000 Stunden im Jahr. Seite 23

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Bewertung der Varianten

Investition: durch kompaktere Installationen in den Elektro-Unterverteilern gegenüber einer verteilten EIB - Struktur sind weniger teure busgestützte Bauteile erforderlich. Erneuern: weniger Bauteile, weniger Kosten für Erneuerung bei vergleichbarem Erneuerungszyklen von EIB zu DDC. Betreiben: Reduzierung der strategischen Bauteile mindert die IH-Kosten und Hilfsenergie: Kabelinst.: Für die DDC Variante ist mehr Kabel erforderlich. Kabel hat in dem Betrachtungszeitraum von 30 Jahren keine nennenswerten Folgekosten. Service: Bei analogen Komponenten ist beim Tausch keine Programmierung erforderlich. Weniger Zeitaufwand und Kosten bei der Störungsbeseitigung.

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Fazit: Beste Qualität für Nutzer mit günstigen Investitionskosten und Folgekosten Einladung zur Diskussion Seite 25

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