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Senkung der Energiekosten

Energieeinsparung in einer Immobilie lässt sich längst nicht mehr allein durch die Dämmung von Wänden und Dach, den Austausch der Fenster, der Heizungsanlage oder durch die Nutzung von regenerativen Energien erzielen. Viele Kommunen suchen nach weiteren Lösungen, um die Energiekosten in Ihren Liegenschaften nachhaltig zu reduzieren. Gerade in Schulen können mit Gebäudeautomation über den gesamten Lebenszyklus große Energiesparpotenziale erschlossen werden. Überhitzte Klassenräume bei geöffneten Fenstern und hell erleuchtete, aber ungenutzte Klassenräume, leider oft der Alltag in deutschen Schulen, gehören dann der Vergangenheit an.
Text und Bilder: Elka-Elektronik GmbH
Gebäudeautomation als Lösung

Zahlreiche Beispiele aus der Praxis haben bereits bewiesen, dass der Einsatz eines offenen und durchgängigen Systems in der Gebäudeautomation hohe Einsparpotenziale nutzbar macht. Gemäß der Norm EnEV DINV18599 ‚Energetische Betrachtung von Gebäuden‘ werden hierbei neben Heizkosten auch die Kosten für elektrische Energie betrachtet, wodurch Funktionen zur Steuerung der Beleuchtung eine wachsende Bedeutung erlangen. Die Vorteile einer Lösung auf Basis des Bussystems LON möchten wir im Folgenden vorstellen.

LON, Licht und Klassenräume

Eine Beleuchtungssteuerung ermöglicht die intelligente, anwesenheitsabhängige Schaltung der Lichtgruppen im Klassenraum, denn es soll nur so viel künstliches Licht im Raum zur Verfügung gestellt werden, wie in Verbindung mit dem einfallenden Tageslicht benötigt wird. Für den Fall, dass der Raum unbenutzt ist und keine Anwesenheit festgestellt werden kann, wird die Beleuchtung automatisch ausgeschaltet. Mit einer Konstantlichtregelung wird genau dieses Verhalten realisiert. Ein Präsenzmelder stellt den gemessenen Raumlichtwert zur Verfügung und schaltet den Konstantlichtregler bei Anwesenheitserkennung in den Automatikbetrieb. Über einen DAli-Controller werden die Leuchten dann auf den Wert gedimmt, der in Addition mit dem einfallenden Tageslicht den erforderlichen Helligkeitswert für diesen Raum ergibt. Ist der Raum durch den natürlichen Lichteinfall bereits ausreichend beleuchtet, wird das künstliche Licht automatisch ausgeschaltet. Natürlich ist eine manuelle Übersteuerung der Lichtregel-Funktion, beispielsweise während der Nutzung eines Beamers im Rahmen eines Vortrags, jederzeit möglich.

Optimale Versorgung mitHeizenergie

Um den Raum optimal zu heizen, wird jedes Heizventil von einem Einzelraumregler angesteuert. Um eine ideale Solltemperatur zu gewährleisten, werden verschiedene Betriebsarten vorgegeben. Die Betriebsart ‚Komfort‘ hat einen Sollwert von 21°C, die Anwesenheitserkennung erfolgt durch einen Präsenzmelder. Der ‚Standby‘ Modus mit einem Sollwert von 19°C wird gewählt, falls während der Nutzungszeit des Gebäudes keine Personen anwesend sind. ‚Economy‘ heißt der Nachtbetrieb mit einem Sollwert von 17°C. ‚Gebäudeschutz‘, Sollwert 14°C, nennt sich die Betriebsart für die Ferienzeit, wenn keine Personen anwesend sind. Bei geöffneten Fenstern wird die Betriebsart ‚Frostschutz‘ aktiviert, mit einem Sollwert von 7°C verhindert dieser Modus einen unnötigen Energieverbrauch. Die Ventilstellungen der Heizkörper in den einzelnen Räumen werden zu jedem Zeitpunkt automatisch ausgewertet, um die Heizkreise und die Primäranlagen optimal einzustellen. Vorlauftemperaturen und Pumpendrehzahlen können so ideal dem tatsächlichen Bedarf angepasst werden. Eine Beeinflussung durch die Außentemperatur findet so nicht mehr statt.

Beschattungssteuerung durch eine Wetterstation

Die Jalousien eines Raums können vor Ort manuell verfahren und deren Lichtwinkel verändert werden. Besonders für nicht genutzte Räume wird ein Automatikbetrieb realisiert. Dazu werden die Jalousieaktoren aus der Wetterstation mit Informationen wie Wind, Außentemperatur und Außenhelligkeit durch den Präsenzmelder mit Informationen zum Belegtheitsstatus und dem Heizsollwert der aktuellen Betriebsart versorgt. So werden auch Funktionen wie das passive Heizen und das passive Kühlen möglich, wodurch ebenfalls Heizenergie eingespart werden kann. Im Fall des passiven Heizens ist die gemessene Raumtemperatur geringer als der definierte Sollwert. Durch die Wetterstation wird eine nutzbare Sonneneinstrahlung gemeldet. Durch Auffahren der Jalousie wird diese Sonnenenergie dazu genutzt, den Raum auf natürliche Weise aufzuheizen bis die gewünschte Raumtemperatur erreicht ist. Bei der Funktion des passiven Kühlens verhält es sich gegenteilig. Die gemessene Raumtemperatur übersteigt die Solltemperatur und die Wetterstation meldet ‚Sonnenschein‘. Um ein weiteres Aufheizen des Raumes zu verhindern, werden die Jalousien nun automatisch heruntergefahren. Während des Nachtbetriebs und bei einer Außentemperatur, die kleiner als 15°C ist, kann durch das Herunterfahren der Jalousien ein Auskühlen des Gebäudes gemindert werden. Durch die Automatikfunktionen des passiven Heizens und des passiven Kühlens können auch motorisch zu verfahrene Fenster in die Gebäudesteuerung integriert werden.

Lebenslange Wirtschaftlichkeit der Immobilie

Durch moderne Gebäudeautomation können sämtliche Informationen im Gebäude, z.B. von Präsenzmeldern, Wetterstationen oder Zeitprogrammen, für alle Gewerke genutzt werden. Das Zusammenspiel und die Wechselwirkung der einzelnen Funktionen senken den Energieverbrauch im Gebäude und sparen so Energiekosten ein. Eine Vielzahl von Bildungseinrichtungen wurde bereits mit LON-Komponenten von Elka-Elektronik ausgerüstet. Hierzu zählen unter anderem das Freiherr-vom-Stein Gymnasium in Münster, das Humboldt-Gymnasium in Düsseldorf, das Schulzentrum Elsenfeld und die Fachhochschule Osnabrück.

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