Diplomarbeit - Energetische Betriebsoptimierung: Sennweidstrasse 47/49, Steinhausen

Energetische Betriebsoptimierung: Sennweidstrasse 47/49, Steinhausen

Ausgangslage 

Zum Abschluss unserer Weiterbildung: Höhere Fachschule Gebäudetechnik dürfen wir eine Diplomarbeit schreiben.
Unser erster Gedanke war damals, dass wir für ein grösseres Gebäude die kompletten HLKSE Anlagen planen werden. Die Dokumentationsbeschaffung stellte sich jedoch schwierig heraus. Konkret wollte keine Bauherrschaft die Planunterlagen an uns herausgeben.
Ein bisschen enttäuscht haben wir unser Problem mehreren Arbeitskollegen geschildert. Niemand hatte ein geeignetes Objekt, welches einer Diplomarbeit gerecht werden würde. Jedoch hatte ein Kollege die Idee, dass wir eine Betriebsoptimierung des Bürogebäudes an der Sennweidstrasse 47/ 49 in Steinhausen (Kanton Zug) mit Baujahr 1990 als Abschlussprojekt erarbeiten könnten.
Wir fanden diesen Vorschlag sehr treffend und wir haben den Projektantrag so bei Herr Fugazza eingegeben.
Er bewilligte das Projekt und wir konnten mit den Arbeiten starten. 

Zielsetzung

Unser Ziel ist es, die gebäudetechnischen Anlagen aufzunehmen und die Erkenntnisse zu analysieren. Dies beinhaltet die Gewerke: Heizung, Lüftung/Klima, Kälte, Sanitär und Elektro und Gebäudeautomation.
Wir werden in zwei Teilprojekten Optimierungsvorschläge suchen, diese technisch und energetisch optimieren, die Wirtschaftlichkeit und Paybackzeit errechnen und dokumentieren. 

Teilprojekt 1: «Massnahmen der Betriebsoptimierung»
Mit Hilfe der Regeltechnik und der Software in den Controllern werden Optimierungen rein mit Dienstleistungsstunden eruiert und dokumentiert. 

Teilprojekt 2: «Vorprojekt light»
Anhand der Analyse der Gebäudetechnik erkennen wir grosse Energieverbräuche. Wir versuchen durch den Ersatz von Apparaten und Geräten die Verbräuche und Kosten zu senken. Weiter suchen wir nach Verbesserungen in der Hydraulik oder Nachrüstungsoptionen von bestehenden Geräten, um Energieeinsparungen zu erzielen.

Resultate

Teilprojekt 1: 
Mit der Reduzierung der Überhöhung der Wärmebedarfe der Heizgruppen an den Kessel, erlangen wir weniger Ein- und Ausschaltzyklen des Kessels. Dies spart Energie, Service und Wartungsarbeiten.

Wir empfehlen die Nachtauskühlung zu aktivieren, weil dies eine sehr günstige Methode ist, um das Gebäude in der Nacht auszukühlen.
Regulierungsanpassung der Speicherladung über die Abwärmenutzung der Kältemaschine.
Wir befürworten eine bedarfsgerechte Regulierung der Kältegruppen.
Wir raten dem Betreiber die Nachlaufzeiten der Beleuchtung zu reduzieren. 

Teilprojekt 2:
Wir empfehlen den bestehenden Heizkessel (Kombikessel Öl und Gas) durch einen fast CO2 neutralen Pelletkessel zu ersetzen und ihn mit Schweizerpellets zu betreiben.
Die bestehenden Radialventilatoren empfehlen wir zu ersetzen durch energiesparenden EC-Ventilatoren. 
Um bis zu einer Umgebungstemperatur von maximal 5°C Energie aus der Umwelt zu gewinnen, ohne die Kältemaschine zu betreiben schlagen wir dein Einbau eines zusätzlichen Plattentauschers vor um ein «free cooling» zu betreiben. 
Im Gewerk Elektro schlagen wir vor, dass die bestehenden Leuchtstoffröhren durch energiesparende LED-Leuchtstoffröhren zu ersetzen.

Methoden der Datenbeschaffung und Auswertung

Wir greifen einerseits auf die klassische Methode zurück vor Ort auf die Anlage zu gehen und alles zu fotografieren und aufzuschreiben. Andererseits nutzen wir zwei Softwaren: Siemens Navigator (Monitoringsystem) und Desigo PX (Regulierungssoftware) um Sollwerte, Zeitschaltprogramme und Regelkreise zu analysieren. Für die Berechnungen, Dokumentationen und die Präsentation nutzen wir klassische Microsoft Office Software: Word, Excel und PowerPoint. 
Wir setzen die gelernten Qualitäts- und Projektmanagementmethoden ein, welche wir in der Schule gelernt haben: Grobkonzept, Projektstrukturplan, Zeitplan, SWOT Analyse und Risikoanalyse. Weiter vertrauen wir auf das Vieraugenprinzip, um möglichst keine Fehler zu machen.