Das ISS Modell beendet den Blindflug beim Kälteenergieverbrauch

Das ISS Modell beendet den Blindflug beim Kälteenergieverbrauch

Wie entwickelt sich eigentlich der Verbrauch der Kühlenergie und wird sie effizient eingesetzt? Antworten auf solche Fragen liefert das von ISS entwickelte Hochrechnungsmodell. Simon Künzi und Marco Mäder erläutern, wie sie das Modell entwickelt haben und was es bringt.

Simon Künzi leitet seit 2015 den Bereich Energiemanagement bei ISS und betreut rund 1'800 Gebäude in allen energietechnischen Belangen. Der Klimatechniker HF verfügt über ein CAS Betriebsoptimierung FH und ein CAS Energiemanagement FH. Daniel Brändli

Simon Künzi, nach heutiger Praxis erfassen die Unternehmen den Stromverbrauch für den Bereich Raumkühlung nicht separat. Weshalb?

KÜNZI: Bisher hat der Gesetzgeber eine solche Erfassung nicht vorgeschrieben. Aktuell wird die Erhebung des Stromverbrauchs für Kühlung bei den bundesnahen Betrieben aber intensiv diskutiert. Eine Erfassung ist zudem oft nicht einfach, da in einem Gebäudeportfolio ganz unterschiedliche Kühlsysteme vorhanden sein können. Diese müssten mit grosser Kostenfolge jeweils separat gemessen werden. Weiter besteht in Mietgebäuden die Problematik, dass der Vermieter nicht verpflichtet ist, entsprechende Messeinrichtungen bereitzustellen. Ausserdem müssen sämtliche Messungen auf ein Monitoringsystem übertragen und von Fachleuten ausgewertet werden. Auch dies stellt oft ein ökonomisches Hindernis dar.

Warum werden das Messen und Überwachen des Kälteverbrauchs wichtig?

KÜNZI: Die gesetzlichen Anforderungen im Energiebereich werden mit dem Fortschreiten des Klimawandels stetig strenger. So wurden mit der Initiative Energie-Vorbild des Bundes (VBE) in den letzten Jahren bereits die Zielvereinbarungen für Grossverbraucher eingeführt. Aktuell etabliert sich auf kantonaler Ebene eine Betriebsoptimierungspflicht für KMU. Auch wird, wie bereits erwähnt, bei bundesnahen Betrieben die Nachweisbarkeit des Stromverbrauchs vorangetrieben. Wir gehen davon aus, dass dies in Zukunft für alle Grossverbraucher Standard werden könnte.

MÄDER: Die Erhebung des Kälteenergieverbrauchs erlaubt durch die Ermittlung von Kennzahlen Rückschlüsse auf die Energieeffizienz der Anlagen und somit auf deren spezifisches Optimierungspotential. Daraus ergeben sich auch wichtige Hinweise für Sanierungsmassnahmen der Baukonstruktion. Bis anhin wurden die Gebäude vor allem auf den winterlichen Wärmeschutz ausgelegt. Mit zunehmender Klimaerwärmung gewinnt der sommerliche Wärmeschutz massiv an Bedeutung.

Welche Vorteile hat das von ISS entwickelte Modell?

KÜNZI: Unternehmen und Bewirtschafter von grossen Immobilienportfolios können damit den Gesamtenergiebedarf auf wirtschaftliche Weise ermitteln und ausweisen.

Seit 2016 arbeitet Marco Mäder als Energiemanager bei ISS und ist im Mandat Swisscom für die Bereiche Energiecontrolling/Betriebsoptimierung zuständig. Der Lüftungsplaner mit Abschlüssen BSc FHO Energie-/Umwelttechnik und MAS nachhaltiges Bauen hat das Modell im Zuge seiner Masterarbeit entwickelt.

Marco Mäder, können Sie die Kernelemente des Modells beschreiben?

MÄDER: Wir nutzen die Datengrundlagen aus dem Energiemonitoringsystem sowie individuelle Messungen und Benchmarks, um den gesamten Kälteverbrauch hochzurechnen. Damit bei der Hochrechnung ein möglichst genaues Resultat erzielt wird, empfiehlt es sich, für die Messungen alle grösseren betriebskritischen Gebäude im Portfolio einzubeziehen. Für das Restportfolio, welches alle Gebäude ohne gemessene und ausgewertete Daten umfasst, erbringt die Berechnung mittels Benchmarks die gewünschten Werte. Mit der Hochrechnung aus gemessenen und hochgerechneten Daten kann eine zuverlässige Aussage über den Gesamtenergieverbrauch Kälte abgeleitet werden. Zur Plausibilisierung der Daten ist es sinnvoll, die gemessenen Gebäude mindestens monatlich im Energiemonitoring zu überwachen und in einer detaillierten Rapportierung auszuweisen.

Welchen Nutzen bringt ein professionelles Energiemonitoring?

MÄDER: Mit dem Energiemonitoring wird der Verbrauch von Wärme, Strom und Wasser laufend überwacht und auf Abweichungen sowie Anlagenfehlfunktionen untersucht. Dazu gehören auch Jahresvergleiche. Die Daten dienen der Überprüfung von Energie- und CO2-Einsparzielen. Der Energiemanager prüft dabei den Monatsverbrauch mithilfe von spezifischen Kennzahlen und Diagrammen. Bei erkennbaren Abweichungen, welche nicht auf das Aussenklima zurückzuführen sind, können Interventionen eingeleitet werden, um allfällige Anlagefehlfunktionen zu beheben. Bisher war die Klimakorrektur für den Kälteverbrauch kaum ein Thema und ein entsprechendes Monitoring nicht vorhanden. Es werden also eine Implementierung der Datenauswertung und entsprechende Algorithmen benötigt.

Sie haben das Modell anhand des Immobilienportfolios von Swisscom entwickelt. Was waren die Herausforderungen?

MÄDER: Beispielsweise mussten in diesem komplexen Gebäudeportfolio mit 1’000 Objekten Systemgrenzen definiert werden. Nebst den eigentlichen Kältemaschinen machen Hilfsantriebe wie etwa Pumpen oder Rückkühler einen erheblichen Teil des Strombedarfs aus. Diese mussten entweder erhoben oder abgegrenzt werden. Eine weitere Herausforderung war die Identifikation aller gekühlten Flächen nach Art der Kühlung, um den jeweiligen Verbrauch hochrechnen zu können.

Wie lange haben Sie am neuen Modell gearbeitet?

MÄDER: Die Ausarbeitung hat rund vier Monate in Anspruch genommen. In einem ersten Schritt mussten die Möglichkeiten und die Machbarkeit eruiert sowie Grundlagen erarbeitet werden. Dann mussten wir die Datengrundlagen und Messungen für die Weiterbearbeitung aufbereiten.

Und was reizte Sie persönlich am meisten?

MÄDER: Das Modell musste von Grund auf komplett neu entwickelt werden. Es gab keine Hilfestellungen aus der Literatur oder einschlägigen Normen. Die Kühlungssysteme und Anforderungen in einem so umfangreichen Immobilienportfolio mit Büro-, Betriebsgebäuden und Rechencenter sind völlig unterschiedlich. Um sich in diesem komplexen Umfeld eine Übersicht über das Gesamtportfolio zu verschaffen, war nicht einfach. Neben den Messungen und der Beschaffung der Datengrundlagen (z.B. welche Flächen werden eigentlich gekühlt?), standen wir der Herausforderung gegenüber, die Daten in geeigneter Weise aufzubereiten, um sie auch für andere Gebäude verwenden zu können.

Simon Künzi, eignet sich das neue Verfahren für alle Unternehmen und Branchen?

KÜNZI: Das Modell eignet sich für ein grösseres Immobilienportfolio ab 100 Gebäuden. Es kann individuell auf alle möglichen Gebäude- und Nutzungsarten angepasst werden. Seine aktuellen Parameter sind auf Büro- und Betriebsgebäude mit technischen Anlagen ausgelegt. Bei Kunden mit einem kleineren Immobilienportfolio kann das Verfahren vereinfacht werden. In jedem Fall müssen allerdings gewisse Messungen und Datengrundlagen wie Flächenauszüge der Gebäude vorhanden sein.