"Strukturiert und rückwärts gerichtet" Umfassendes Regelungskonzept für Gebäude der FH Augsburg trägt zu deutlicher Verbrauchsreduzierung bei

„Engagiert – kreativ – praxisnah“ – unter diesem Motto bietet die „Hochschule für angewandte Wissenschaften – Fachhochschule Augsburg“ (HSA) beste Studienbedingungen in sieben Fakultäten von A wie Allgemeinwissenschaften bis W wie Wirtschaft. Mit zunehmendem Erfolg: Aktuell sind rund 4500 Studierende eingeschrieben. Für den Planungszeitraum von 2005 bis 2011 haben die Verantwortlichen einen Zuwachs von rund 20% zu verzeichnen können.

Grundlage für die Realisierung deutlicher Ener­gieeinsparungen ist in der FH Augsburg eine leistungsfähige Gebäudeleittechnik, die das Siemens „Desigo“-System mit 44 DDC-Controllern umfasst.

Auf personeller Seite begegnet die Hochschule diesen steigenden Anforderungen mit 22 neuen Professorenstellen. Aber auch die räumliche Situation verlangt nach ständigen Anpassungen. So werden nach zwei Erweiterungsbauten in den letzten Jahren Ende 2010 noch einmal zwei neue Gebäude in Betrieb genommen. Im Zuge dieser schrittweise umgesetzten Baumaßnahmen erfolgte auch die Modernisierung und Optimierung der gebäudetechnischen Anlagen in den Bestandsbauten. Als langjähriger Partner der HSA realisierte Siemens dafür ein umfassendes, einheitliches Konzept mit dem Ziel erheblicher Energieeinsparungen.

Ausgangssituation und Energieverbrauch
„Als ich die Anlage im Stammgelände im Jahr 1980 übernahm, lag der spezifische Verbrauch gradtagbereinigt noch bei 168 kWh/m² und Jahr“, erinnert sich Erwin Kefer, der technische Leiter der Hochschule Augsburg. Mit einer zentralen, ständig weiterentwickelten Gebäudeleittechnik und durch den Einsatz neuer Regelgeräte konnte dieser Wert seit den 90er-Jahren für die Bestandsbauten auf heute rund 76 kWh/m² und Jahr gesenkt werden. „Das entspricht knapp dem Niedrigenergie-Standard von 70 kWh/m² und Jahr, obwohl diesem die bestehenden Gebäude baulich in keinster Weise entsprechen“, erklärt Kefer. Tatsächlich wurden dort lediglich die Kesselanlage und die Fenster ausgetauscht. Entsprechend lautet Kefers Fazit: „Die Einsparungen im Primärenergieverbrauch von über 50% sind zum größten Teil durch eine moderne Regelungstechnik erreicht worden.“
Umso höher sind die Effizienzpotenziale bei den beiden 2005 und 2007 neu errichteten Gebäuden: Diese wurden entsprechend den in den Jahren 2005 und 2007 geltenden baulichen Vorschriften errichtet. Die hierfür erstellten Energieausweise ermittelten einen spezifischen Verbrauch von 150 beziehungsweise 130 kWh/m² und Jahr. Mit der eingesetzten Gebäudeleittechnik wurden im Messzeitraum 2009 statt der geforderten 150 beziehungsweise 130 kWh/m² und Jahr Werte von 48 beziehungsweise 59 kWh/m² erreicht.

Leistungsfähige Gebäudeleit­technik als Grundlage
Die technische Grundlage für diese hohe Energieeffizienz bildet ein Leitrechner von Siemens mit 44 DDC-Controllern. Als Integrationsplattform verknüpft dieser haustechnische Anlagen mit Raumautomation und Elektroanlagen. Er integriert darüber hinaus Medien- und Verbrauchszähler sowie Drittgewerke, auch über mehrere Gerätegenerationen hinweg. 
Die Bedienung und Visualisierung aller Heizungs- und Lüftungsanlagen erfolgt einheitlich über das Siemens-Leitsystem „Desigo Insight“, eine Lösung auf Windows-Basis. Als positiven Nebeneffekt nutzen Erwin Kefer und sein Team das vielseitige Gebäudemanagementsystem aber auch intensiv für zahlreiche andere Anwendungen, nämlich zur Steuerung der Beleuchtung, der Außentüren, der Zufahrtsschranken, der Kälteversorgung, zur Verbrauchserfassung (Wärme, Wasser, Strom und Kälte) sowie zur Störungsüberwachung.

Bei Bauteilen, in denen Lüftungsanlagen enthalten sind, wird der aufzubereitende Zuluft-Volumenstrom nach Bedarf, d.h. mithilfe von CO?-Fühlern geregelt.

Der Einsatz eines sogenannten „OST“-Programms (Optimum Start Stop) innerhalb des Leitsystems ermöglicht spezielle Einzelraumregelungen sowie die bedarfsabhängige Aktivierung der einzelnen Wärme- und Kälteerzeuger. Alle Labore und Praktikumsräume sowie die Hörsäle verfügen über solche Einzelraumregelungen bzw. separate Lüftungsmöglichkeiten – eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung der Lösung.

Umfassendes Regelkonzept
„Das Regelkonzept ist strukturiert aufgebaut und zwar rückwärts gerichtet“, beschreibt der HSA-Technikchef Kefer die generelle Ausrichtung. Das bedeutet: Immer das jeweils letzte Glied im Regelkreislauf fordert Wärme in der erforderlichen Temperatur an. Signalisiert die Einzelraumregelung eines bestimmten Bereiches Wärmebedarf, dann wirkt diese Anforderung auf den dazugehörigen Gebäuderegelkreis. Dieser gibt sie dann über den Zentralverteiler weiter an den Heizkessel beziehungsweise an die Wärmetauscher der Fernwärmeversorgung. Ebenso arbeitet das System beim Wärmebedarf der Lüftungsanlagen.
Damit bietet das Regelkonzept einen entscheidenden Vorteil. Denn wenn kein Raum beziehungsweise keine Lüftungsanlage Wärme anfordert, ist auch keine Zufuhr von Wärme notwendig. Bei laufendem Betrieb muss lediglich das Heizmedium auf dem geforderten Temperaturniveau zur Verfügung stehen. Die Kessel- und Wärmetauscheranlagen werden automatisch abgeschaltet. Insbesondere in der Übergangszeit und bei längeren Absenkzeiten – etwa in den Semesterferien – sind so hohe Einsparungen realisierbar.

Der im Energieausweis für den Neubau von 2007 ausgewiesene Energiekennwert von 130 kWh/(m² a) wird in der Praxis um mehr als die Hälfte unterschritten.

Als weitere Besonderheit trägt an der HSA auch das Lüftungskonzept zu einem besonders energieeffizienten Betrieb bei: Alle Lüftungsanlagen – außer in den Küchen – sind so aufgebaut, dass die Frischluftanforderung für den jeweiligen Raum ausschließlich über CO₂-Fühler erfolgt. Der anfordernde Raum wird über eine Klappensteuerung freigegeben. Die zentrale Lüftungsanlage stellt die entsprechende Luftmenge, die mit drehzahlgeregelten Motoren erzeugt wird, bereit. Damit ist auch für die Lüftungsanlagen sichergestellt, dass sie nur dann mit der erforderlichen Leistung laufen, wenn sie tatsächlich gebraucht werden.

Fazit
Mit einem kontinuierlich weiterentwickelten Regelkonzept erzielt die Augsburger Hochschule sowohl in den Neu- als auch in Bestandsbauten Verbrauchswerte, die die Vorgaben des Niedrigenergiestandards teilweise deutlich unterschreiten. Die technische Voraussetzung dafür bildet eine ständig weiterentwickelte Gesamtlösung von Siemens: Sie umfasst neben Leitrechner und DDC-Controllern auch das vielseitig einsetzbare Gebäudemanagementsystem „Desigo“ sowie ein OSTP für individuelle Einzelraumregelungen.
Bilder: Hochschule Augsburg, Siemens Schweiz AG, Building Technologies Division, Frankfurt/Main

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