Betriebsoptimierung im Bestand: Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen

Das Bürogebäude wurde von 1953–1961 in verschiedenen Bauabschnitten erstellt und seit dieser Zeit in wesentlichen Teilen saniert. Die Fassade ist teilweise gedämmt und erreicht einen durchschnittlichen U-Wert von 1,75 W/m²K. Der Verglasungsanteil beträgt etwa 30%.

Die Energieversorgung erfolgt über Fernwärme (Anschlussleistung 2.200 kW) und Netzstrom. Über 30 Heizkreise mit mehreren Unterverteilern verteilen die Heizwärme im Gebäude. Die Räume werden weitestgehend über Radiatoren beheizt und über die Fenster belüftet. Nur verschiedene Sonderbereiche sind maschinell belüftet und zum Teil gekühlt bzw. klimatisiert.

Die Kälte für die Klimatisierung liefert eine zentrale Kompressionskältemaschine. Der dazugehörige Rückkühler befindet sich auf dem Dach des Quertrakts. Dort sind ebenfalls sechs Kompaktkaltwassersätze untergebracht, von denen zwei der Klimatisierung der Sitzungssäle im Dachgeschoss des Hochhausturms und vier weitere der Kühlung der EDV- und Betriebstechnik-Räume dienen.

Im Rahmen eines Forschungsprojekts zu Verfahren der Betriebsoptimierung wurde ein vordefinierter Mindestdatensatz zu dem Gebäude erhoben und eine standardisierte Methodik zur Auswertung angewendet. Bei dem Ministeriumsbau konnte dabei typisches Verbesserungspotenzial im Betrieb identifiziert werden:

• Unnötiger Frostschutzbetrieb in den Heizkreisen,
• Falsche Einstellungen der außentemperaturabhängigen Freigabe der Kompressionskältemaschine und dadurch extremer Teillastbetrieb,
• Undichte Mischventile in einigen Heizkreisen,
• Gleichzeitiges Heizen und Kühlen in einigen Lüftungsanlagen,
• Überdimensionierte Pumpen in einigen Kältekreisen,
• Überdimensionierte Kälteerzeugung.

Eine Reduzierung der Anschlussleistung der Fernwärme um knapp 50% senkte zunächst zwar nicht den Energieverbrauch, jedoch die Verbrauchskosten um ca. 25.000 Euro. Dies ermöglichte die Finanzierung weitergehender Analysen.

Insgesamt ergibt sich ein Einsparpotenzial bei den Verbrauchskosten (Fernwärme, Strom und Wasser) von etwa 35.000 Euro/a (12%). Dieser Einsparung stehen Investitionen für die Datenerfassung von ebenfalls rund 35.000 Euro gegenüber. Die statische Amortisation oder Rückflusszeit (Pay-back Period) als Verhältnis von Investition zur jährlichen Einsparung liegt also bei etwa einem Jahr. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass darin die Ingenieurleistung noch nicht enthalten ist.

Mithilfe des in einem Forschungsprojekt entwickelten Verfahrens der modellbasierten Betriebsanalyse (ModBen) strebt man an, den Kostenanteil der Ingenieurleistung im Bereich von 2–3% der jährlichen Verbrauchskosten vor Optimierung zu halten.

Weitere Informationen zu diesem Gebäude
www.buildingeq-online.net