Leitfaden für das Monitoring der Demonstrationsbauten
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Leitfaden für das Monitoring der Demonstrationsbauten im Förderkonzept EnBau und EnSan Bearbeitung: Fraunhofer ISE Fraunhofer IBP Bergische Universität Wuppertal Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Universität Kassel Oktober 2014 EnOB Leitfaden für das Monitoring Inhalt 1. Konzeption und Verlauf 2 1.1. Zielsetzung 2 1.2. Das Drei-Phasen-Modell 3 1.2.1. Phase I: Konzeption, Umsetzung, Inbetriebnahme 3 1.2.2. Phase II: Intensivmonitoring 4 1.2.3. Phase III: Langzeitmonitoring oder Verwertungsphase 5 1.3. Kontaktaufnahme und Kommunikation 2. Das Messkonzept 5 8 2.1. Positionierung der Verbrauchszähler 2.2. Null- und Plusenergiegebäude 12 2.3. Klima und Raumklima 14 2.4. Dokumentation des Messkonzepts 14 2.5. Automatisierte Datenübertragung und -auswertung 17 3. Erfassung und Bewertung von Kosten 8 19 3.1. Vorwort zur Erfassung von Baukosten und Nutzungskosten 19 3.2. Voraussetzungen und Grundlagen für die Datenerfassung 20 3.3. Erfassung von Baukosten 23 3.3.1. Neubauprojekte (EnBau) 23 3.3.2. Besondere Anforderungen bei der Sanierung (Modernisierung) 24 3.4. Erfassung von Energiekosten in der Nutzungsphase 25 3.5. Erfassung von Instandhaltungskosten 27 3.6. Berücksichtigung von Einzahlungen 29 3.7. Umgang mit Daten 30 3.8. Schlussbemerkung 30 Literaturhinweise zu Kapitel 3 31 Anhänge 32 Rev. 21.10.2014 Seite I EnOB Leitfaden für das Monitoring 1. Konzeption und Verlauf Im Rahmen des Energieforschungsprogramms stellt die Bundesregierung u.a. Mittel für die Förderung von Demonstrationsbauprojekten zur Verfügung. Die geförderten Projekte zeichnen sich durch integrale Planung, innovative und zukunftsfähige Strategien, Konzepte und Technologien aus. Zu deren Einsatz und Optimierung sowie zur Dokumentation von Ergebnissen dient das umfangreiche Monitoring im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung der beteiligten Hochschulen, Institute und Lehrstühle. 1.1. Zielsetzung Aufgrund der Vielzahl der Beteiligten mit unterschiedlichem Wissens- und Erfahrungshintergrund ist es Aufgabe des vorliegenden Leitfadens praktisches Grundwissen zu vermitteln. Der Leitfaden unterstützt die Systematik bei der Ermittlung von Gebäudekennwerten. Darüber hinaus gibt er Hilfestellung und Vorgaben, welche Kenngrößen als minimaler Standard („Pflicht“) zu erheben sind und in welcher Form diese bereitzustellen und Dritten zu übergeben sind. Der Leitfaden dient nicht dazu, Vorgaben und Hinweise auf die zu verwendende Messtechnik zu liefern. Hier sind individuelle Kenntnisse an den Hochschulen zu nutzen bzw. aufzubauen. Zur Erhebung der Daten werden unterschiedlichste Akteure in drei vorgesehenen Projektphasen angesprochen. Abb. 1 zeigt die wichtigsten Aufgaben, die sich in den drei Phasen eines typischen Projektes, nämlich Konzeption, Umsetzung, Inbetriebnahme , Intensivmonitoring und Langzeitmonitoring oder Verwertungsphase, ergeben und ordnet diese den jeweils beteiligten Akteuren zu. Innerhalb der ersten beiden Phasen werden Fördermittel des BMWi direkt dem Projekt zugewandt. Bei einem Teil der Vorhaben entfällt die Förderung der Bauphase (Umsetzung, Phase 1), so dass die Erstellung des Messkonzepts in die Phase 2 verlagert und integriert wird. Das Langzeitmonitoring wird über die BMWi-Förderung der Begleitforschung unterstützt. Rev. 21.10.2014 Seite 2 EnOB Leitfaden für das Monitoring Abb. 1 Aufgaben und Akteure in den drei Phasen der Demonstrationsbauvorhaben 1.2. Das Drei-Phasen-Modell 1.2.1. Phase I: Konzeption, Umsetzung, Inbetriebnahme Bereits in der Planungs- und Bauphase ist das Messkonzept mit einer geeigneten Hardware von den Intensivmonitoringteams der Phase II zu erstellen und zusammen mit den Projektplanern umzusetzen. Das Messkonzept umfasst drei Bereiche von Messgrößen: ‐ die über das Web abrufbaren Messgrößen zur Betriebsoptimierung und zum Langzeitmonitoring, ‐ die darüber hinausgehenden, zur Erstellung der Energiebilanz in Anlehnung an DIN V 18599 notwendigen Messgrößen zum Soll-IstVergleich mit den errechneten Größen in der Energiebilanz nach DIN V18599, ‐ Messgrößen zur Erfüllung projektspezifischer Forschungsaufgaben (z.B. Komfortmessung). Rev. 21.10.2014 Seite 3 EnOB Leitfaden für das Monitoring 1.2.2. Phase II: Intensivmonitoring In Phase II sind von den Hochschulen oder Monitoringteams im Rahmen des Intensivmonitorings folgende Aufgaben zu erfüllen: ‐ Erfassung der Energieverbräuche zur Ermittlung von Energieverbrauchskennwerten einschließlich einer Differenzierung in Teilenergiekennwerte (auch Hilfsenergie für Pumpen, Luftförderung und Beleuchtung), um diese den in Phase I errechneten Energiebedarfskennwerten gemäß DIN V 18599 gegenüberzustellen, ‐ Optimierung des Betriebes durch Detailanalyse, insbesondere der technischen Anlagen, ‐ projektspezifische Aufgaben gemäß der von dem Monitoring-Team im Projektantrag formulierten Forschungsschwerpunkte des Projektes, ‐ jährliche Bereitstellung der Daten für die EnOB Datenbank und den Zwischenbericht an den Projektträger auf der Basis von Jahres- und Monatswerten gemäß Formular / Webinterface, ‐ Nach Ende der Phase II gibt es zwei Optionen für den weiteren Verlauf des Projektes: 1. Das Projekt ist beendet. Laut Verwertungsplan sind weitere drei Jahre Energieverbrauchsdaten mindestens auf Jahresbasis an die Begleitforschung zu übermitteln. Die Vorbereitung und Etablierung einer Struktur zur Übermittlung der Jahres-, besser noch Monatswerte aller Energieverbräuche über diesen Zeitraum ist Bestandteil der Arbeit von Phase II. Es ist notwendig, die Zähler über die Phase II hinaus im Rahmen der Verwertungsphase zur Verfügung zu haben. Die Weiternutzung als Teil der Gebäudeleittechnik ist anzuraten, um den Energieverbrauch auch als Teil der Bewirtschaftung zu erfassen. 2. Das Projekt wird in die Phase III "Langzeitmonitoring" überführt. Für Phase III soll die für das Intensivmonitoring der Phase II erforderliche messtechnische Ausstattung weitergenutzt werden. Die Daten müssen also schon zu Beginn von Phase II auch der Begleitforschung von Phase III zur Verfügung gestellt werden. Die Übertragung der Daten wird somit für beide Phasen eingerichtet, eine spätere Anpassung für Phase III entfällt. Dazu ist eine frühzeitige Einbindung des Betreibers notwendig. Im Rahmen der Berechnung nach DIN V 18599 werden zahlreiche Daten und Kennwerte der Gebäudehülle und der haustechnischen Anlagen erhoben bzw. ermittelt. Insbesondere werden die Aufwandszahlen für die Erzeuger und die Endenergieströme ermittelt. Diese Daten können direkt mit den im Langzeitmonitoring ermittelten Werten verglichen und so für eine kontinuierliche Betriebskontrolle verwendet werden. Rev. 21.10.2014 Seite 4 EnOB Leitfaden für das Monitoring 1.2.3. Phase III: Langzeitmonitoring oder Verwertungsphase Während im Rahmen des 2-jährigen Intensivmonitorings detaillierte Analysen zu Energieverbräuchen und Nutzerzufriedenheit, zu Funktion und Leistung der Anlagentechnik sowie weiteren projektspezifischen Forschungsaspekten durch das jeweilige Hochschulteam erstellt werden, geht das Langzeitmonitoring über diesen Zeitraum hinaus und wird von der EnOB Begleitforschung bearbeitet. Vom Betreiber sind mindestens 3 Jahre lang vor allem die wesentlichen Endenergieverbräuche des Gebäudes gemäß den Ausführungen in Kap. 2.1 zu erfassen. Der Betreiber benennt eine Person, die für die Datenerfassung und die Behebung eventuell auftretender Störungen bei der Messtechnik zuständig ist. Über Änderungen der Verantwortlichkeiten ist die Begleitforschung umgehend zu informieren. Damit werden drei Ziele erreicht: ‐ die Analyse des Gebäudebetriebes über einen längeren Zeitraum, ‐ die Sicherung einer kontinuierlichen Datenerhebung und ihrer Weiterleitung an die zentrale Datenbank und ‐ die Möglichkeit einer kontinuierlichen Betriebsüberwachung und optimierung. 1.3. Kontaktaufnahme und Kommunikation Mit Erhalt des Förderbescheids verpflichten sich die Zuwendungsempfänger und das für das Monitoring vorgesehene Team sich umgehend mit der Universität in Verbindung zu setzen, die im konkreten Fall für die Begleitforschung zuständig ist. Die EnOB Monitor Projekte werden in der Regel von drei Universitäten betreut: ‐ ‐ ‐ Universität Kassel Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Bergische Universität Wuppertal Eine Auflistung aller Mitglieder und Ansprechpartner der Begleitforschung befindet sich im Anhang. Bei der Kontaktaufnahme werden die Zuständigkeiten und Ansprechpartner für die verschiedenen Bereiche festgelegt und kommuniziert. Die Begleitforschung erstellt auf dieser Basis in Absprache mit dem Monitoringteam ein „Adressbuch“ mit allen Beteiligten und ihrer Zuständigkeit im Projekt. Im nächsten Schritt wird geklärt, welche Daten vorliegen bzw. bereits ermittelt wurden und an die Begleitforschung übergeben werden können. Rev. 21.10.2014 Seite 5 EnOB Leitfaden für das Monitoring Die abgefragten Daten gliedern sich in drei Bereiche wie in Abb. 2 zu sehen: Datenabfrage durch die Begleitforschung Kenndaten Texte Grafiken / Bilder - Lageplan - Grundrisse - Projektbeschreibung - Objektbeschreibung - Zwischenbericht - Abschlussbericht Energie- und Kostenkennwerte - etc. - Schnitte - Ansichten - Diagramme - Fotos - Schemata Abb. 2 Struktur der abgefragten Daten Um eine Präsentation des geförderten Projekts auf der Website enob.info zu gewährleisten, sind ausgewählte Daten direkt zu Beginn des Förderzeitraums durch die Monitoringteams bereitzustellen. Hierzu steht das Formular EnOB_Visitenkarte zur Verfügung. Dieses ist auszufüllen und an die zuständige Begleitforschung zu übergeben. Neben diesem Formular werden folgende Grafiken durch das Monitoringteam beschafft und zur Verfügung gestellt: ‐ Lageplan (.jpg oder .pdf /nach Möglichkeit: .dxf oder .dwg) ‐ Grundrisse (.jpg oder .pdf /nach Möglichkeit: .dxf oder .dwg) ‐ Schnitte (.jpg oder .pdf /nach Möglichkeit: .dxf oder .dwg) ‐ Ansichten (.jpg oder .pdf) ‐ Energieflussdiagramm (.jpg oder .pdf) ‐ Fotos des Gebäudes inkl. Copyright (.jpg) ‐ Fotos der Haustechnik(.jpg) ‐ Fotos der Messtechnik(.jpg) ‐ Schema Licht (.jpg oder .pdf) ‐ Schema Luft (.jpg oder .pdf) ‐ Sankey Diagramm1 (.jpg oder .pdf) Da nicht erwartet werden kann, dass sämtliche Monitoringteams im Besitz einer Software zur Erstellung von Sankey Diagrammen sind, müssen hier lediglich die entsprechenden Daten übermittelt werden. Diese werden im 1 Rev. 21.10.2014 Seite 6 EnOB Leitfaden für das Monitoring Zu den Grafiken werden von der Begleitforschung auf Anfrage Beispiele und/oder Vorlagen zur Verfügung gestellt. Zu Beginn des Messzeitraums wird von der Begleitforschung ein Dokument zur Stamm- und Kenndatenabfrage bereitgestellt. In diesem Dokument werden die Stammdaten (z.B. Standort- und Nutzungsdaten, Flächen, Investitionskosten) sowie sämtliche relevante Energieverbrauchswerte (Jahres- und Monatswerte) zu dem geförderten Projekt erfasst. Die Energieverbrauchsdaten werden der Begleitforschung zum ersten Mal nach einem Jahr Intensivmonitoring (Phase 2) zur Verfügung gestellt. Die Daten werden vom Zeitpunkt des Förderbeginns im Jahresrhythmus abgefragt (Abb. 3). Die Abfrage erfolgt im Rhythmus der Erstellung der Zwischenberichte an den Projektträger und ist Teil der Zwischenberichte. Damit sollten Datensätze für die 2-jährige Phase des Intensivmonitorings (Monats- und Jahreswerte) sowie für 3 Jahre danach (Verwertungsphase gemäß Förderbescheid) vorliegen (mindestens Jahreswerte). Bei Übernahme in das Langzeitmonitoring werden längerfristig Daten mit höherer Auflösung erfasst. Phase I Abfrage Visitenkarte Abfrage Kenndaten + Stammdaten Phase II 1. Jahr Monitoring Abfrage Jahres‐ /Monatswerte 2. Jahr Monitoring Phase III 3. Jahr Monitoring Abfrage Jahres‐ /Monatswerte Abfrage Jahres‐ /Monatswerte 4. Jahr Monitoring Abfrage Jahres‐ /Monatswerte Abb. 3 Ablauf der Datenabfrage eines Förderprojekts Im Anhang wird eine Tabelle mit Richtlinien zur Kommunikation innerhalb eines Förderprojektes bereit gestellt, die unbedingt zu beachten sind (siehe Anhang Tab. A1). Laufe der Monitoringphase über das Formular Kenndatenabfrage durch die Begleitforschung angefordert und können erstmalig nach einem Jahr des Intensivmonitorings (Phase 2) ermittelt werden. Rev. 21.10.2014 Seite 7 EnOB Leitfaden für das Monitoring 2. Das Messkonzept 2.1. Positionierung der Verbrauchszähler In Abb. 4 ist der Energiefluss in einem Gebäude schematisch dargestellt. Er beginnt mit der Bereitstellung von Endenergie am Gebäude. Über die Prozesse „Erzeugung“, „Speicherung“, „Verteilung“ und „Übergabe“ wird mit der eingesetzten Endenergie die nachgefragte Energiedienstleistung erbracht (Block „Nutzenergie“). Abb. 4 Vereinfachtes Schema der Energieflüsse in einem Gebäude, angelehnt an die Struktur der DIN V 18599. Im Allgemeinen nimmt die Verfügbarkeit von Messdaten in Richtung „Nutzenergie“ stark ab, die Aussagekraft von Berechnungen nimmt in Richtung „Endenergie“ ab, da für Erzeugungs- und Verteilungsverluste die Anzahl der unsicheren Parameter zunimmt. Der Position der Verbrauchszähler liegen folgende Überlegungen, ein sogenanntes Messkonzept, zu Grunde: ‐ Für eine einfache Bewertung des Energieverbrauchs eines Gebäudes ist eine eindeutige Zuordnung der eingesetzten Endenergieträger zu den nachgefragten „Energiedienstleistungen“ (z.B. Raumheizung, Kühlung, etc.) notwendig. Nur so ist es möglich, anschauliche Kenngrößen wie etwa den auf die Nettogrundfläche bezogenen Heizoder Kühlenergieverbrauch zu bestimmen. ‐ Prinzipiell wäre es für die einheitliche Auswertung wünschenswert, den Gesamt-Endenergieverbrauch auf die einzelnen Energiedienstleistungen aufzuteilen. Allerdings ist dies nicht möglich, wenn ein Endenergiestrom mehrere Energiedienstleistungen bedient (z.B. bei Koppelprozessen wie BHKWs oder bei Stromeinsatz für Heizund Kühlzwecke). Weiterhin gibt der Endenergiestrom (z.B. bei Wärmepumpen) nicht Rev. 21.10.2014 Seite 8 EnOB Leitfaden für das Monitoring unbedingt Aufschluss über den Nutzenergieverbrauch, wenn nicht der Nutzungsgrad der betroffenen Erzeuger bekannt ist oder angenommen wird. ‐ Eine andere Möglichkeit ist es, die von den Erzeugern bereit gestellte Energie zu erfassen und diese den Nutzenergien zuzuordnen. Dabei ist zu beachten, dass bei Erzeugern, die mehrere Energiedienstleistungen bedienen (z.B. ein BHKW, dessen Wärme sowohl für die Raumheizung als auch den Betrieb einer Absorptionskältemaschine verwendet wird), entsprechende Unterzähler bei jedem „Abzweig“ zu einer Energiedienstleistung vorgesehen werden müssen. Sollte sich im System ein Speicher oder eine längere Verteilstrecke befinden, so muss kenntlich gemacht werden, welchem Teilstrom die entsprechenden Verluste zuzuordnen sind. ‐ Bei Langzeitspeichern ist unabhängig davon, ob sich der entnommene Energiestrom nach dem Speicher aufteilt oder nicht, eine weitere Unterzählung direkt nach dem Speicher sinnvoll, um den zeitlichen Versatz zwischen Erzeugung und Verbrauch bewerten zu können. ‐ Mit der Erfassung der von den Erzeugern bereitgestellten Energieströme kann die gewünschte Zuordnung auf Nutzenergieebene erfolgen. Allerdings bliebe bei ausschließlicher Betrachtung dieser Energieströme die Effizienz bzw. der Nutzungsgrad der Erzeuger selbst unberücksichtigt. Da der Nutzungsgrad der Erzeuger einen signifikanten Einfluss auf die Gesamteffizienz der Versorgung hat, ist daher zusätzlich der Endenergiebezug der Erzeuger zu erfassen, um die Aufwandszahl angeben zu können Daraus ergeben sich folgende Regeln für die Positionierung der Zähler: ‐ Gesamt-Endenergiezufuhr Die Gesamt-Endenergiezufuhr je Energieträger soll aufgenommen werden. ‐ Endenergiebezug jedes Erzeugers Es sollen alle Endenergieströme erfasst werden, die einem Erzeuger zugeführt werden. Geht ein Endenergiestrom komplett an einen einzigen Erzeuger, so kann diese Messung entfallen, da sie bereits durch die Gesamt-Endenergiezählung abgedeckt ist. Energieströme, die dem Erzeuger von anderen Komponenten im System zugeführt werden, müssen nicht erfasst werden, da diese als Produkt der jeweils liefernden Komponente erfasst werden (siehe nächster Punkt). ‐ „Nach“ jedem Erzeuger Es sollen alle Energieströme erfasst werden, die von den jeweiligen Erzeugern geliefert werden. ‐ Bei „Abzweigungen“ zu verschiedenen Energiedienstleistungen Wird ein Energiestrom dazu verwendet verschiedene Rev. 21.10.2014 Seite 9 EnOB Leitfaden für das Monitoring Energiedienstleistungen zu versorgen, so sollte am jeweiligen „Abzweig“ mindestens einer der Ströme gemessen werden. ‐ „Nach“ Langzeitspeichern Langzeitspeicher werden im Rahmen dieser Skizze so definiert, dass ihre Kapazitäten die eingespeisten oder entnommenen Energiemengen, die innerhalb eines Bewertungszeitraums anfallen, überschreiten. ‐ "Vor" und "Nach" Brauchwasserspeicher Für die Ermittlung der Speicherverluste ist die Erfassung der Energieströme am Speichereingang und –ausgang notwendig. Die vom Brauchwasserspeicher entnommene Energie setzt sich aus Brauchwasser-Nutzwärme und Zirkulationsverlusten zusammen. Diese Anteile sind getrennt zu erfassen. Abb. 5 verdeutlicht die Vorgaben für die Zählerpositionierung an einem Beispiel. Rev. 21.10.2014 Seite 10 EnOB Leitfaden für das Monitoring ENDENERGIEZUFUHR Gas Strom EIN EIN Rückkühler 1 Rückkühler 2 AUS AUS EIN EIN Gaskessel BHKW AUS AUS EIN EIN AKM KKM AUS AUS NUTZENERGIEVERBRAUCH Raumheizung Kälte (15-30°C) Kälte (6°C) Strom Abb. 5 Das Schema zeigt einen Ausschnitt aus dem Versorgungssystem des Institutsgebäudes des Fraunhofer ISE. Ganz oben sind die zugeführten Endenergieträger zu erkennen (Gas, Strom), in der Mitte die einzelnen Erzeuger und unten die Abnehmer auf Nutzenergieebene. Prinzipiell wird Endenergiezufuhr und Energieabgabe jedes Erzeugers gemessen. Bei den Erzeugern BHKW und Rückkühler 1 wird die erzeugte Energie für mehrere Energiedienstleistungen verwendet (BHKW: Raumheizung + Antrieb AKM, RKW 1: Direktkühlung und Kühlwasserbereitstellung). Daher sind hier nach dem jeweiligen Abzweig zusätzliche Energiemengenzähler notwendig, um die Energieeffizienz der Versorgung bewerten zu können. Rev. 21.10.2014 Seite 11 EnOB Leitfaden für das Monitoring Mit der vorgeschlagenen Positionierung der Verbrauchszähler sind in Kombination mit den Stamm- und Klimadaten folgende Werte bestimmbar: ‐ Spezifische Kennwerte für den Endenergieverbrauch ‐ Spezifische Kennwerte für den Nutzenergieverbrauch (inkl. Speicherund Verteilungsverluste) ‐ (Gesamt)Aufwandszahl (bezogen auf Primärenergie und Nutzenergie) für jeden Erzeuger separat ‐ (Gesamt)Nutzungsgrad (bezogen auf Endenergie und Nutzenergie) für jeden Erzeuger separat Tabelle A2 im Anhang zeigt eine Zusammenstellung von Systemen und die jeweils notwendigen Messstellen. Von einer Erfassung einer bestimmten Größe kann abgesehen werden, wenn der Energiebeitrag zum Betrieb des Gebäudes < 3% des Nutzenergieverbrauchs ist. Häufig ist darüber hinaus die Erfassung des Nutzerverhaltens hinsichtlich Fensterlüftung und Sonnenschutz hilfreich. 2.2. Null- und Plusenergiegebäude Bilanzgrenzen Bei der Bewertung von Null- und Plusenergiegebäuden2 sind unbedingt sämtliche Energieverbräuche im Rahmen des Monitorings zu erfassen (gesamtenergetische Betrachtung). Dies betrifft insbesondere auch diejenigen Anteile, die gemäß EnEV/DIN V 18599 nicht adressiert werden (u.a. nutzerseitige Strom- und Prozesswärmeverbräuche). Eine konsequente messtechnische Trennung in normativ erfasste und übrige Verbräuche ist erforderlich. Die Zählerausstattung ist so auszuwählen, dass Energieexport und Energiebezug systematisch und zeitaufgelöst (mindestens ¼-stündlich) getrennt werden (keine Bilanzzähler!). Die Bilanzbildung erfolgt rechnerisch, nicht am Zähler selbst. Werden Anlagen außerhalb der eigentlichen Baumaßnahme (Anteile an Windparks, Anlagen in/auf Nebengebäuden etc.) in die objektspezifische Bewertung einbezogen, sind auch hierfür die entsprechenden Messdaten bereitzustellen. Die relevanten Primärenergie-, Emissions- und Kostenfaktoren zur späteren Erstellung der jährlichen Energie-, Emissions- und Kostenbilanz sind im Rahmen der Stamm-, Jahres- und Monatsdatenerfassung zu dokumentieren. Dabei sind die Asymmetrie und ggf. eine zeitliche Gemeint sind Gebäude mit ausgeglichener oder positiver Jahres-Energiebilanz unter Beachtung vorgegebener Systemgrenzen. 2 Rev. 21.10.2014 Seite 12 EnOB Leitfaden für das Monitoring Variabilität zu beachten (Strombezugskosten versus Einspeiseerträge, unterschiedliche Primärenergiefaktoren für Bezug und Einspeisung, usw.). Erzeugung, Einspeisung Erzeugung Einspeisung Bezug Verbrauch Eigenverbrauchsdeckung EnergieVerbrauch, -bezug Abb. 6 Darstellung der beiden grundsätzlichen Bilanzierungsarten. Die Messtechnik ist so auszuführen, dass beide Betrachtungen möglich sind. Quelle: Uni Wuppertal, btga Bei der Aufbereitung und Darstellung von Messergebnissen ist darauf zu achten, dass eine Gegenüberstellung sowohl von summarischen Verbrauchs- und Erzeugungsdaten als auch von Bezug und Einspeisung der Energie an der Schnittstelle zum Netz bzw. zu Netzen erfolgt. Die beiden Bilanzarten unterscheiden sich durch den Anteil der Eigenverbrauchsdeckung. Im Falle der solaren Stromerzeugung oder der lokalen Kraft-Wärme-(Kälte)-Kopplung ist damit derjenige Anteil des erzeugten Stroms gemeint, der das Gebäude als Bilanzgrenze nicht verlässt. Bei dieser Betrachtung ist es entscheidend, ob der nutzungsbedingte Stromverbrauch (siehe oben) in die Bilanz einbezogen wird. Wird er nicht berücksichtigt, wird theoretisch mehr Strom exportiert (obwohl er faktisch im Gebäude verbraucht wird). Solarthermische Anlagen, die Wärme an Wärmenetze exportieren, werden in gleicher Weise berücksichtigt. Bei KWK-Anlagen in Gebäuden sind analog zu Solaranlagen die Strom- und Wärmebereitstellung der Anlage separat zu erfassen und zusätzlich der dazu erforderlich Energiebezug zu dokumentieren. Rev. 21.10.2014 Seite 13 EnOB Leitfaden für das Monitoring 2.3. Klima und Raumklima Die Raumtemperaturen für repräsentative Räume und Nutzungen sind zu ermitteln. Am Gebäudestandort ist eine Wetterstation zu betreiben, die folgende Größen an einem unverschatteten Standort ohne mikroklimatische Störungen erfasst: Wetter Globalstrahlung horizontal und senkrecht Süd Außenlufttemperatur Luftfeuchtigkeit Windgeschwindigkeit Windrichtung Raumtemperatur Nach Nutzung Raumtemperatur Ablufttemperatur in Gebäuden mit Ventilator unterstützter Lüftung. Auswahl und Festlegung von Sensorpositionen sind mit der Begleitforschung abzustimmen Wetterdaten können ggf. auch extern bezogen werden. Es sollte jedoch zumindest die Außentemperatur direkt am Standort erfasst werden, da diese am stärksten mikroklimatischen Einflüssen unterworfen ist. 2.4. Dokumentation des Messkonzepts Im Sinne einer einheitlichen Auswertung und Darstellung ist es notwendig, die Art der Dokumentation zu standardisieren. Dabei werden die Energieflüsse vom Endenergiebezug über die Umwandlung (Erzeuger) bis zur Nutzenergieebene schematisch dargestellt und die Messstellen markiert: Dies führt zu schematischen Darstellungen wie in Abb. 7. Dieses Schema enthält folgende Regeln: ‐ Endenergiezufuhr Die bezogenen Endenergieträger werden im oberen Teil als horizontale Linien dargestellt. Je nach Versorgungssystem kommen die Endenergieträger Gas, Öl, Holz, Fernwärme, Fernkälte, Strom in Betracht. ‐ Quellen Umweltenergie / Abwärme Unter den Endenergieträgern werden die genutzten Quellen von Umweltenergie bzw. Abwärme ebenfalls als horizontale Linien aufgetragen. Zu berücksichtigen sind gegebenenfalls: Erdreich, Grundwasser, Außenluft, Abluft Gebäude, Solarstrahlung. Rev. 21.10.2014 Seite 14 EnOB Leitfaden für das Monitoring ‐ Nutzenergie Die Nutzenergieebenen werden als horizontale Linien im unteren Abschnitt des Schemas dargestellt. Im Allgemeinen sind zu berücksichtigen: Raumwärme und Warmwasser (getrennt), Kälte, Strom. Weiterhin können weitere spezielle Nutzenergien wie etwa Prozesswärme oder größere Verbraucher (Aufzüge, Server, etc.) aufgetragen werden. Für jede Nutzenergieart ist außerdem eine weitere Unterteilung (zusätzliche horizontale Linien) nach Versorgungsbereich (etwa: Raumwärme für verschiedene Gebäudeteile) oder Ausprägung (z.B. Kälte auf verschiedenen Temperaturniveaus) möglich. ‐ Erzeuger Im mittleren Teil des Schemas befinden sich die Erzeuger. Die Symbole für die Erzeuger sind einheitlich aufgebaut. Prinzipiell wird der Bezug von Endenergie bzw. Umweltenergie und Abwärme mit senkrechten Verbindungslinien von der jeweiligen Energiequelle zum Erzeuger gekennzeichnet. Energiezufuhr zum Erzeuger erfolgt damit immer „von oben“. Während die Endenergiezufuhr mit Verbrauchszählern erfasst wird, dient die Kennzeichnung der Zufuhr von Umweltenergie bzw. Abwärme rein zur Information im Schema. Beliefert der Erzeuger eine der Nutzenergieebenen direkt, so wird auch diese Lieferung als senkrechte Linie vom Erzeuger zur jeweiligen Nutzenergieebene dargestellt. Die Energieabgabe erfolgt somit immer „nach unten“. Wird einer der Energieströme eines Erzeugers zur Versorgung mehrerer Nutzenergieebenen oder weiterer Erzeuger verwendet, so wird dies als Abzweig nach rechts dargestellt. Zur jeweiligen Nutzenergieebene bzw. zum nächsten Erzeuger erfolgt dann wiederum ein Abzweig nach „unten“. Der „Energiefluss“ im Schema erfolgt somit immer von „oben“ nach „unten“ bzw. von „links“ nach „rechts“. Mögliche Überschneidungen von Energieströmen werden somit minimiert, womit die Darstellung übersichtlich bleibt. Gleichzeitig bedingt die Art der Darstellung, dass Erzeuger, die von anderen Anlagen mit Energie versorgt werden immer „rechts unterhalb“ des Systems stehen. In vertikaler Richtung ergibt sich damit eine eindeutige Anordnung der Komponenten. Von „oben“ nach „unten“ folgen aufeinander: Aktive Erschließung von Umweltenergie Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung Kälteerzeuger ‐ Darstellung von Speichern In der Regel werden die Speicher, die sich evtl. im System befinden nicht dargestellt. Bei einer Auswertung, die sich auf Tages- oder Wochenwerte bezieht und bei Speichern, deren Kapazität die in Rev. 21.10.2014 Seite 15 EnOB Leitfaden für das Monitoring diesen Zeiträumen entnommenen oder eingespeisten Energiemengen nicht übersteigt, ist diese Vorgehensweise durch die Vereinfachung der Darstellung gerechtfertigt. Werden im Versorgungssystem Langzeitspeicher verwendet, so können diese im Schema jeweils in „Zwischenebenen“ zwischen den einzelnen Erzeugerkategorien eingetragen werden. Für die Positionierung der Speicher gilt dasselbe wie für die Erzeuger. Damit ergibt sich folgender prinzipieller Aufbau für das Schema: Strom Endenergie Gas Umw eltenergie / Abw ärme Außenluft Erschließung Umweltenergie / Abw ärme Rückkühler Speicherebene 1 Anlagen zu Kraft-Wärme-Kopplung Speicherebene 2 Erzeuger Puffer Wärmeerzeuger Speicherebene 3 Kälteerzeuger Erzeuger Speicherebene 4 Strom Nutzenergie Kälte Raumheizung Abb. 7 Prinzipieller Aufbau des Schemas zur Darstellung der Energieversorgung mit beispielhaft eingetragenem Wärme- und Kälteerzeuger. Die Diagramme können neben der reinen Dokumentation auch zur Darstellung aktueller Messwerte bzw. Auswertungsergebnisse genutzt werden Im Anhang befinden sich mehrere Beispiele (Anhang Abb. 4 bis Anhang Abb. 8). Rev. 21.10.2014 Seite 16 EnOB Leitfaden für das Monitoring 2.5. Automatisierte Datenübertragung und -auswertung Bei der Automatisierung der Datenerfassung für das Langzeitmonitoring in Phase III sollte aus Kostengründen ein möglichst großer Synergieeffekt mit dem Intensivmonitoring in Phase II angestrebt werden. Die Datenübertragung für das Langzeitmonitoring sollte bereits in die Planung des Intensivmonitorings einbezogen werden. Es ist vorgegeben, dass die Daten für das Langzeitmonitoring mit der Möglichkeit einer Fernabfrage zur Verfügung gestellt werden. Die Begleitforschung, die das Langzeitmonitoring durchführt, muss über das Internet direkt auf die für das Langzeitmonitoring ausgewählten Daten von Beginn der Messung zugreifen können. In gleicher Weise soll das für das Intensivmonitoring verantwortliche Monitoring-Team während der Laufzeit des Intensivmonitorings auf den gesamten Datensatz Zugriff haben. Die Bereitstellung der Daten kann wie nachfolgend aufgeführt erfolgen: ‐ Bereitstellung auf einem FTP- oder https-Server (ASCII-Dateien), ‐ bei vorhandener SQL-Datenbank (z.B. der Gebäudeleittechnik) kann die Begleitforschung direkt auf diese zugreifen 3, ‐ Abruf der Daten aus Datenloggern (Ob das vorhandene System unterstützt wird, ist mit der Begleitforschung vorab zu klären3.). Im Anhang befinden sich einige schemtische Beispiele zur Datenübertragung (Anhang Abb. 1 bis Anhang Abb. 3) Im Einzelfall können Sonderlösungen realisiert werden. Hierzu ist eine frühzeitige Abstimmung mit der Begleitforschung notwendig. Die Zeitauflösung der Daten steht während der Phase II im Ermessen des Monitoring-Teams – es wird jedoch empfohlen, die Daten in Minutenschritten abzulegen. Die für das Langzeitmonitoring ausgewählten Datenpunkte sollen maximal eine stündliche Auflösung aufweisen. Damit durch Datenausfälle keine Verbräuche „verloren“ gehen, müssen die Verbrauchswerte als fortlaufende Summen (Zählerstände) erfasst werden. Für das Langzeitmonitoring werden die Daten aller Projekte in einer zentralen Datenbank der Begleitforschung abgelegt. Die Auswertungen und die Daten selbst stehen den Teams über das Internet zur Verfügung. Wenn die technischen Voraussetzungen es erlauben, können als Rückmeldung auch automatisch generierte Mails zur Kontrolle an die Ansprechpartner versandt werden. Der Datenabruf sowie die Auswertung (Berechnung von Kennwerten, Erstellung von Grafiken) erfolgen in regelmäßigen Zyklen, z.B. täglich, und ggf. automatisch. 3 ASA Firewall der Begleitforschung notwendig Rev. 21.10.2014 Seite 17 EnOB Leitfaden für das Monitoring Mit Hilfe der in Abschnitt 2.4 beschriebenen Diagramme können die aktuellen Energieflüsse und Nutzungsgrade der Erzeuger übersichtlich dargestellt werden. Durch die Automatisierung der Datenübertragung und –auswertung ist mit einer guten Datenlage für die Projektbeteiligten zu rechnen. Darüber hinaus bietet die Bereitstellung der Grafiken den Gebäudebetreibern die Möglichkeit, Fehler im Betrieb selbständig auch nach dem Intensivmonitoring zu erkennen und auf Basis der aufbereiteten Messdaten eigene Analysen vorzunehmen. Eine mindestens wöchentliche, händische Ablesung der Zähler ist bis zu einem stabilen Betrieb der Erfassung zu gewährleisten, ebenso im Falle von Störungen. Rev. 21.10.2014 Seite 18 3. Erfassung und Bewertung von Kosten 3.1. Vorwort zur Erfassung von Baukosten und Nutzungskosten Ein wichtiges Ziel energetisch hochwertig geplanter und ausgeführter Neubauten und Modernisierungsvorhaben ist neben Klimaschutz und Umweltentlastung die Minimierung von Energieverbräuchen. Hieraus können sich unmittelbar Einsparungen bei den Energiekosten ergeben, denen der jeweilige finanzielle Aufwand zu ihrer Realisierung gegenüberzustellen ist. Aus ökonomischer Sicht stellen sich dabei u.a. vier wesentliche Fragen: ‐ Sind die Baukosten energetisch hochwertiger Gebäude höher als jene „konventioneller“ Gebäude, die dem aktuellen Stand der Technik entsprechen? ‐ Treten die erwarteten Minderungen der Energieverbräuche und damit der Energiekosten unter realen Nutzungsbedingungen ein? ‐ Führen innovative bauliche Lösungen und Haustechnikkonzepte, die u.a. Voraussetzungen für energetisch hochwertige Gebäude sind, zu höheren Folgekosten (z.B. bei der Inspektion, Wartung und Instandsetzung)? ‐ In welchem Verhältnis stehen bauliche und haustechnische Maßnahmen zueinander, und wie wirkt sich dieses Verhältnis auf die Investitions- und Nutzungskosten im Lebenszyklus von Gebäuden aus? Die Beantwortung der Fragen fließt in die Bewertung der ökonomischen Vorteilhaftigkeit von Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden ein. Diese soll künftig eine Analyse des Einflusses der energetischen Qualität von Immobilien auf deren Vermiet- und Vermarktbarkeit sowie deren Wert, Wertstabilität und Wertentwicklung mit einschließen. Auch hierfür ist die Kenntnis der Höhe der Nutzungskosten von Bedeutung. Dieser Teil des Leitfadens beschreibt den erforderlichen Umfang und die Qualität der zu erhebenden Daten für die Bau- und Nutzungskosten von EnBau- und EnSan-Projekten. Es wird empfohlen die Erfassung von Nutzungskosten zunächst projektbegleitend zu organisieren, anschließend über einen möglichst langen Zeitraum durchzuführen und sie letztlich zu einem Bestandteil eines dauerhaften Betriebskostencontrollings werden zu lassen. Für die Forschung ist die Erfassung von Angaben zu Kosten und Zuverlässigkeit innovativer Systeme besonders wichtig, um Erfahrungen mit Lebensdauern und Instandhaltungskosten von neuartigen bau- und haustechnischen Systemen zu sammeln. Dieser Teil des Leitfadens richtet sich hauptsächlich an Bauherren, Planer, Nutzer, Betreiber, Monitoring-Experten und Verantwortliche für die finanzielle Projektbuchhaltung. Er dient der Unterstützung einer systematischen Erhebung von Daten zur Beurteilung der ökonomischen Vorteilhaftigkeit von Maßnahmen. Zusätzlich eignet er sich dafür, den Aufbau dauerhafter Strukturen zur Erfassung und Bewertung von Kosten Rev. 27.09.2012 Seite 19 im Betriebskostencontrolling bei den jeweiligen Akteuren, zu unterstützen. 3.2. Voraussetzungen und Grundlagen für die Datenerfassung Transparenz der Kostendaten Eine wesentliche Anforderung bei der Erhebung und Interpretation von Kosten und Kostenkennwerten ist die Sicherung der Transparenz und Vergleichbarkeit. Deshalb muss immer berücksichtigt werden, dass für Kostenangaben im Minimum folgende Informationen zur Verfügung stehen: Angabe zur Umsatzsteuer (Ust. nicht enthalten / Ust. mit x % enthalten), Preisstand der abgerechneten Kosten mit Bezugsjahr und -quartal (z.B. II/2010), Art, Umfang, Schwierigkeitsgrad und Qualitätsniveau der durchgeführten Maßnahmen, welche die Kosten verursachen. Technische Hintergrundinformationen zu Bauteilen und Komponenten Es sollte immer das Ziel verfolgt werden, die geplante technische Lebensdauer von Bauteilen oder Komponenten im Idealfall auf der Basis von Herstellerangaben zu ermitteln und anzugeben. Es ist zu prüfen, ob Angaben zur geplanten technischen Lebensdauer bereits der dem Produkt zugehörigen Umweltproduktdeklaration (EPD) entnommen werden können. In den Ausschreibungen sind diese Angaben neben Angeboten zu Wartungsverträgen grundsätzlich zu fordern. Eignung der Kostendaten für die Lebenszykluskostenrechnung Als Lebenszykluskosten im engeren Sinne (auch Life-Cycle-Costs genannt) werden alle über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes auftretenden Auszahlungen bezeichnet. Werden auch Einzahlungen berücksichtigt, so spricht man von Lebenszykluskosten im weiteren Sinne (oder auch Whole-Life-Costs genannt). Zur Zeit werden in EnOB ausgewählte Kosten im Lebenszyklus eines Gebäudes betrachtet, d.h. ein Teilbereich der Lebenszykluskosten im engeren Sinne. Die wichtigsten Kostenarten im Lebenszyklus eines Gebäudes sind die Kosten für die Herstellung (Baukosten), sowie die Folgekosten im Gebäudebetrieb (Nutzungskosten). In Deutschland hat sich zur Gliederung der Baukosten die DIN 276-1:2008-12 (Kosten im Bauwesen – Teil 1: Hochbau) etabliert. Zunehmend kommt für die Gliederung der Folgekosten die DIN 18960:2008-02 (Nutzungskosten im Hochbau) zum Rev. 27.09.2012 Seite 20 Einsatz. Beide Normen bilden die Grundlage für die ökonomische Datenerfassung in EnOB. Zeitlicher Ablauf des Monitoringprozesses Die Abfrage der Baukosten erfolgt in Phase I, während die Erfassung von Baunutzungskosten in den Phasen II und III folgt (vgl. Abschnitte 3.3 und 3.4). In Phase II werden die ersten beiden Betriebsjahre ausgewertet, in Phase III darüber hinaus mindestens fünf Jahre. Abb. 8 zeigt die Zuordnung der Arbeitsschritte des ökonomischen Monitorings zu den jeweiligen Phasen. Abb. 8 Arbeitsschritte des ökonomischen Monitorings in den drei Phasen (Quelle: Darstellung der Autoren) Es wird empfohlen, das ökonomische Monitoring nach Beendigung der drei offiziellen Phasen weiter zu führen und zu einem erweiterten Langzeitmonitoring auszubauen. Gerade die Auswirkungen von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und der verstärkten Nutzung von erneuerbaren Energien auf die Kosten für Wartung und Rev. 27.09.2012 Seite 21 Instandsetzung sind nur durch ein langfristig angelegtes Monitoring zu erfassen. Die für die Buchhaltung verwendete Struktur der jeweiligen Akteure sollte rechtzeitig so erweitert werden, dass die benötigten Kosteninformationen in der gewünschten Detaillierung verbucht werden können und sowohl für das eigene Controlling als auch für ökonomische Untersuchungen und Bewertungen im Rahmen der Begleitforschung zur Verfügung stehen. Werden Gebäude hinsichtlich ihrer energetischen Eigenschaften einem Monitoring unterzogen, so sind insbesondere jene Kosten von Interesse, die im Zusammenhang mit dem Energiekonzept des Gebäudes stehen. Die Identifikation und Erfassung der relevanten Kostenarten wird in den folgenden Abschnitten beschrieben. Abb. 9 zeigt einen Gesamtüberblick der auftretenden Kosten im Lebenszyklus eines Gebäudes4. Relevant für die Auswertungen im Forschungsprogramm EnOB sind die einmalig auftretenden Baukosten für die Errichtung oder Sanierung (Modernisierung) eines Gebäudes sowie die Nutzungskosten. Erhoben werden die Herstellungskosten der Baukonstruktion, der technischen Anlagen sowie teilweise der Außenanlagen und die damit verbundenen Baunebenkosten. Die Kosten für Rückbau und Entsorgung werden betrachtet, wenn sie im Rahmen einer Sanierung (Modernisierung) oder einer Instandsetzung durchgeführt werden. Die Erfassung der Kosten für eine Sanierung (Modernisierung) erfordert eine methodisch eigenständige Vorgehensweise, die daher im Leitfaden von der Erfassung bei Neubauten abgegrenzt wird. Bei den Nutzungskosten werden die Betriebs- und Instandsetzungskosten abgefragt. Die relevanten Kostenarten sind im Schaubild rot hervorgehoben. Dabei soll u.a. die Tatsache verdeutlicht werden, dass es in der Nutzungsphase Kostenarten gibt, die entweder regelmäßig oder unregelmäßig auftreten. Die unregelmäßig auftretenden Kostenarten erfordern, insbesondere wenn sie z.B. bei neuartigen Technologien in unerwarteten Größenordnungen auftreten, langfristige Auswertungszeiträume. Auf Basis der Richtlinie 2010/31/EU über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden wird mit Hinweis auf die Delegierte Verordnung (EU) Nr. 244/2012 ein Rahmen für eine Vergleichsmethode zur Berechnung der kostenoptimalen Niveaus von Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz erstellt. Kosten von Treibhausgasemissionen als monetärer Wert der durch CO2-Emissionen aufgrund des Energieverbrauchs in Gebäuden verursachten Umweltschäden werden hier explizit für die Kostenrechnung auf makroökonomischer Ebene der Mitgliedsstaaten erwähnt. Einen darüber noch hinausgehenden Ansatz verfolgt ISO 15686-5:2008, der die „Environment Cost“ den Lebenszykluskosten des einzelnen Gebäudes über den gesamten Betrachtungszeitraum zuordnet. In Abbildung 2 ist dieser Ansatz derzeit nicht berücksichtigt. 4 Rev. 27.09.2012 Seite 22 Abb. 9 Übersicht der Kosten im Lebenszyklus eines Gebäudes, die für die Erfassung und Auswertung im Rahmen des ökonomischen Monitorings besonders relevant sind - hier rot markiert (Quelle: Darstellung der Autoren) 3.3. 3.3.1. Erfassung von Baukosten Neubauprojekte (EnBau) Hinsichtlich der Datenqualität unterscheidet die DIN 276 (Kosten im Bauwesen) verschiedene Stufen der Kostenermittlung. Für die Auswertungen in dem Forschungsprogramm EnOB ist nur die Kostenfeststellung als Nachweis der tatsächlich entstandenen Kosten nach Bauausführung geeignet. Hierzu wird die Darstellung der Kosten bis zur mindestens dritten Gliederungsebene der DIN 276 gefordert. Für besonders relevante Kostenarten ist über die Norm hinaus eine Unterteilung bis zur fünften Ebene erforderlich (siehe Formular A). Dies ermöglicht eine differenzierte Kostenerfassung und -zuordnung. Das Ergebnis der Erfassung der Baukosten ist dem Begleitforschungsteam innerhalb von drei Monaten nach Übergabe bzw. nach Beginn der Nutzungsfähigkeit des Gebäudes zu übermitteln. Zu erheben sind die Gesamtkosten (ohne Grundstück) und insbesondere jene Kostenarten, die vom Energiekonzept des Gebäudes beeinflusst werden. Auf der ersten Gliederungsebene sind dies die Kosten für die Baukonstruktionen (Kostengruppe 300), die Technischen Anlagen (Kostengruppe 400), ausgewählte Kosten der Außenanlagen (Kostengruppe 500) und die Baunebenkosten (Kostengruppe 700). Rev. 27.09.2012 Seite 23 Zu Kostengruppe 300: Auf der zweiten Gliederungsebene sind die Gründung (Kostengruppe 320), die Außenwände (Kostengruppe 330), die Innenwände (Kostengruppe 340), die Decken (Kostengruppe 350) und die Dächer (Kostengruppe 360) für die Erhebung relevant. Als Beispiele für die Gliederung nach dritter Gliederungsebene wären bei Kostengruppe 330 die Außenwandbekleidungen (Kostengruppe 335), wie z.B. Fassadenmaterialien, Dämmstoffe, usw. zu nennen. Zu Kostengruppe 400: Dies sind die Abwasser-, Wasser-, Gasanlagen (Kostengruppe 410), Wärmeversorgungsanlagen (Kostengruppe 420), Lufttechnische Anlagen (Kostengruppe 430), Starkstromanlagen (Kostengruppe 440) und Förderanlagen (Kostengruppe 460). Als Beispiele für die Unterteilung nach dritter Gliederungsebene wären bei Kostengruppe 420 die Wärmeerzeugungsanlagen (Kostengruppe 421), wie z.B. Heizkessel, oder die Wärmeverteilnetze (Kostengruppe 422), wie z.B. Pumpen, zu nennen. Zu Kostengruppe 500: Hierin sind technische Anlagen in Außenlagen (Kostengruppe 540) zu berücksichtigen, die mit dem Bauwerk oder den technischen Anlagen der Kostengruppen 300 und 400 zusammenhängen, wie z.B. Bauteile von lufttechnischen Anlagen (Kostengruppe 545). Zu Kostengruppe 700: Hierzu gehören insbesondere Honorare und Kosten für Untersuchungen, Beratungs-, Planungs- und Überwachungsleistungen sowie Gebühren für Prüfungen, die zur Herstellung und Inbetriebnahme des Gebäudes erforderlich sind. Eine detaillierte Zusammenstellung der relevanten Kostengruppen und arten enthält Formular A. „Die Kosten sind möglichst getrennt und eindeutig den einzelnen Kostengruppen zuzuordnen. Bestehen mehrere Zuordnungsmöglichkeiten und ist eine Aufteilung nicht möglich, sind die Kosten entsprechend der überwiegenden Verursachung zuzuordnen“ (vgl. DIN 276-1:2008-12). Bei der Erfassung ist der Kostenstand genau zu dokumentieren. Für die Kostenfeststellung ist der Zeitpunkt der Abrechnung maßgebend. Bei der Ausschreibung und Vergabe von Bauleistungen ist die Gliederung der Kosten nach DIN 276 für die Abrechnung grundsätzlich zu fordern – auch bei Generalunternehmern. Als weiterer Nachweis der Gesamtkosten eignet sich die ausführungsorientierte Unterteilung in Vergabeeinheiten. In das Formular B ist eine Übersicht der Vergabeeinheiten und deren Kosten einzutragen. Zur Unterstützung der Zuordnung von Baukosten und Leistungen ist die Leistungsbeschreibung der Vergabeeinheiten mit den abgerechneten Preisen beizufügen. Die Daten sind als „exportierte PDF-Datei“ und, wenn vorhanden, als Datei im „GAEB-Format“ einzureichen. 3.3.2. Besondere Anforderungen bei der Sanierung (Modernisierung) Kosten für die Modernisierung von Gebäuden (hier insbesondere im Zusammenhang mit Maßnahmen zur Verbesserung der energetischen Qualität) können – als wesentlicher Unterschied zu den Neubaukosten – in Voll- und Mehrkosten aufgeteilt werden. Die Vollkosten beziehen sich auf die gesamte Maßnahme bzw. das Maßnahmenbündel, die Mehrkosten beziehen sich ausschließlich auf die zusätzlichen Kosten für die energetische Verbesserung. Mehrkosten werden aus den Vollkosten unter Abzug der „Sowieso-Kosten“ ermittelt. Dies ist nur dann sinnvoll und Rev. 27.09.2012 Seite 24 zulässig, wenn die Verbesserung der energetischen Qualität zeitgleich mit einer ohnehin erforderlichen Instandsetzungsmaßnahme (einer „SowiesoMaßnahme“, wie z.B. ein neuer Außenputz aus rein optischen Gründen) erfolgt. Aufgrund dieser Tatsache erfolgt die Abfrage sowohl nach Kostengruppen als auch nach Leistungen. Ziel der Abfrage ist es, die oben genannten Mehrkosten für die energetische Verbesserung aus den Gesamtkosten herauszurechnen, gesondert darzustellen und zu beurteilen. Die wesentlichen Maßnahmen oder Maßnahmenbündel sind z.B.: - Modernisierung der Gebäudehülle, z.B. Installation eines Wärmedämmverbundsystems oder Erneuerung der Fenster - Modernisierung der technischen Anlagen, wie z.B. Erneuerung des Wärmeerzeugers oder Einbau eines Systems zur Nutzung regenerativer Energiequellen Die erfassten Leistungen werden, analog zum Neubau, den betreffenden Kostengruppen der DIN 276 zugewiesen. Im Gegensatz zum Neubau kommen Kosten von Teilabbruch-, Instandsetzungs-, Sicherungs- und Demontagearbeiten hinzu. Diese können i.d.R. den „Sowieso-Kosten“ zugeordnet werden. Eine detaillierte Zusammenstellung der Kostenarten enthält Formular C. „Die Kosten sind möglichst getrennt und eindeutig den einzelnen Kostengruppen zuzuordnen. Bestehen mehrere Zuordnungsmöglichkeiten und ist eine Aufteilung nicht möglich, sind die Kosten entsprechend der „überwiegenden Verursachung“ zuzuordnen (vgl. DIN 276-1:2008-12). Bei der Erfassung ist der Kostenstand genau zu dokumentieren. Für die Kostenfeststellung ist der Zeitpunkt der Abrechnung maßgebend. Das Ergebnis der Erfassung der Kosten für die Modernisierung ist dem Begleitforschungsteam innerhalb von drei Monaten nach Übergabe bzw. nach Beginn der Nutzungsfähigkeit des Gebäudes zu übermitteln. Bei der Ausschreibung und Vergabe von Bauleistungen ist, wie bei Neubauprojekten, die Gliederung der Kosten nach DIN 276 für die Abrechnung grundsätzlich zu fordern – auch bei Generalunternehmern. Als Nachweis der Gesamtkosten nach der ausführungsorientierten Methode dient die Unterteilung in Vergabeeinheiten. In den Anhang D ist eine Übersicht der Vergabeeinheiten und der jeweiligen Kosten einzutragen. Zur Unterstützung der Zuordnung von Baukosten und Leistungen ist die Leistungsbeschreibung der Vergabeeinheiten mit den abgerechneten Preisen beizufügen. Die Daten sind als „exportierte PDFDatei“ und, wenn vorhanden, als Datei im „GAEB-Format“ einzureichen. 3.4. Erfassung von Energiekosten in der Nutzungsphase Zur Erfassung von Energiekosten in der Nutzungsphase als Bestandteil der Nutzungskosten werden zwei Methoden angewandt: ‐ Verbrauchsbasierte Vorgehensweise (Methode A), ‐ Abrechnungsbasierte Vorgehensweise (Methode B). Rev. 27.09.2012 Seite 25 Zur verbrauchsbasierten Erfassung wird auf das Energieverbrauchsmonitoring zurückgegriffen. Abhängig vom Messkonzept im Gebäude sind Energiezähler für Liegenschaften, einzelne Gebäude und Gebäudeteile zu unterscheiden. Zur Berechnung der Energiekosten müssen die Tarife der Energieversorger für die betrachteten Zeiträume bekannt sein. In der Regel setzen sich Tarife aus Grundpreisen (z.B. jährlich pro Anschluss zu bezahlen) und den Leistungspreisen (pro verbrauchter Energieeinheit, z.B. kWh) zusammen. Da bei Methode A die Verbrauchsdaten in jedem Fall vorliegen müssen, besteht die Möglichkeit zur Witterungs- und Standortbereinigung nach VDI 3807 oder nach der Bekanntmachung der Regeln für Energieverbrauchskennwerte (Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, Stand 30.07.2009, verfügbar unter http://www.bbsrenergieeinsparung.de). Es ist in jedem Fall zu deklarieren, ob und ggf. wie eine Bereinigung der Verbräuche vor einer Ermittlung der Energiekosten erfolgte. Bei der abrechnungsorientierten Erfassung liefern die Abrechnungen der Energieversorger die Grundlage. Da bei Anwendung der Methode B auf keine Informationen eines internen Energieverbrauchsmonitorings zurückgegriffen wird, ist eine Witterungs- und Standortbereinigung nur möglich, wenn die Verbräuche auf den Abrechnungen der Energieversorger angegeben werden. Die Zusammenhänge stellt Abb. 10 dar. Im Idealfall sind beide Methoden anzuwenden und die Zahlen entsprechend auszuweisen. Eine Plausibilitätskontrolle der Abrechnungen wird so möglich. Methode A bietet zudem die Möglichkeit, weitere energieträgerspezifische Informationen zu generieren, wie z.B. direkte oder indirekte CO2-Emissionen bzw. CO2-Emissions-Äquivalente. Hierzu werden energieträgerspezifische Emissionsfaktoren benötigt. Energiekosten gehören nach der DIN 18960:2008-02 (Nutzungskosten im Hochbau) in die Nutzungskostengruppe 310 (Versorgung), die der Nutzungskostengruppe 300 (Betriebskosten) zugeordnet ist. Für unterschiedliche Energieträger sind folgende Unterkostengruppen vorgesehen: NKG 312 (Öl), NKG 313 (Gas), NKG 314 (feste Brennstoffe), NKG 315 (Fernwärme) und NKG 316 (Strom). Kosten für Wasser können rechnerisch wie Energiekosten behandelt werden. Hierfür ist die Kostengruppe 311 vorgesehen. Eine Zusammenfassung der relevanten Kostenarten enthält Formular E. Um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, sind Energieverbräuche und Energiekosten über mehrere Perioden (z.B. Kalenderjahre) zu erfassen. In Anlehnung an die vorgeschriebene Vorgehensweise für den Energieverbrauchsausweis nach EnEV 2009 sollte dieser Zeitraum mindestens drei zusammenhängende, zurückliegende Perioden, ausgehend von der aktuellen Periode, umfassen (Voraussetzung hierfür: „Phase II- und III-Projekte“). Bei Projekten, die nicht über Phase II hinausgehen, sind zwei zurückliegende Perioden zu erfassen. Dabei sind die jeweiligen Abrechnungszeiträume genau zu dokumentieren. Bei laufenden Projekten sind die Daten jeweils nach Ablauf einer Periode dem Begleitforschungsteam zu übermitteln. Rev. 27.09.2012 Seite 26 Methode B Methode A Plausibilitätsprüfung Verbrauchsdaten Abrechnung EVU Tarif Zusatzinformation: Emissionen Energiekosten Abb. 10 Methoden zur Erfassung und Berechnung von Energiekosten (Quelle: Darstellung der Autoren) 3.5. Erfassung von Instandhaltungskosten Nach DIN 31051:2003-06 (Grundlagen der Instandhaltung) bezeichnet der Begriff Instandhaltung übergeordnet die Maßnahmen zur Inspektion, Wartung, Instandsetzung und Verbesserung von Bau- und Anlagenteilen (Abb. 11). Während Inspektionen der Kontrolle dienen, sollen Wartungsmaßnahmen den geforderten Soll-Zustand eines Systems erhalten und eine Instandsetzung diesen bei Ausfällen wiederherstellen. Verbesserung bedeutet hier eine (z.B. energetische) Aufwertung, jedoch keine Veränderung des geforderten Funktionsumfangs. Abb. 11 Instandhaltung nach DIN 31051:2003-06 Die anfallenden Kosten für die Instandhaltung von baulichen Anlagen werden durch die DIN 18960:2008-02 (Nutzungskosten im Hochbau) strukturiert. Daher erfolgt die Datenerfassung der Instandhaltungskosten im Rahmen des ökonomischen Monitorings entsprechend dieser Norm. Dabei ist zu beachten, dass die wesentlichen Begriffe in den beiden Normen DIN 31051 und DIN 18960 teilweise unterschiedlich verwendet Rev. 27.09.2012 Seite 27 und zugeordnet werden, d.h. Inspektion und Wartung sind in der DIN 18960 den Betriebskosten (Kostengruppe 300) zugeordnet, wobei Instandsetzung in der separaten Kostengruppe 400 dargestellt wird. Tabelle 1 ordnet die Begriffe nach DIN 31051 der Struktur der DIN 18960 zu. Berücksichtigt werden nur Kostenarten, die vom Energiekonzept des Gebäudes beeinflusst werden. Kosten für die Verbesserung sind nach obigem Verständnis nicht Bestandteil der Nutzungskosten, sondern werden als Modernisierungsmaßnahme den Baukosten zugeordnet (vgl. Abschnitt 2b). Tab. 1 Vergleich der Normen DIN 18960 und DIN 31051 DIN-Norm Maßnahmen der Instandhaltung DIN 31051 (Grundlagen der Instandhaltung) Inspektion Wartung Instandsetzung Verbesserung DIN 18960 Inspektion Wartung Instandsetzung Modernisierung (enthalten in NKG 300 Betriebskoste n) (enthalten in NKG 300 Betriebskosten) (enthalten in NKG 400 Instandsetzung skosten) (nicht enthalten in NKG der DIN 18960, siehe Abschnitt 2b)) (Nutzungskosten im Hochbau) Die im vorigen Abschnitt behandelten Energiekosten sind bspw. regelmäßig anfallende Kosten (vgl. Abb. 9). Instandhaltungskosten treten jedoch sowohl regelmäßig als auch unregelmäßig und in variablen Größenordnungen auf. Regelmäßige Instandhaltungskosten nach DIN 18960 sind die Kosten für Bedienung, Inspektion und Wartung (Kostengruppe 350). Die Reinigung technischer Anlagen (Kostengruppe 334) kann u.U. in den Leistungen von Wartungsverträgen enthalten sein und damit nicht separat ausgewiesen werden. Zur Erfassung von regelmäßigen Instandhaltungskosten ist die Auswertung von Wartungsverträgen zu empfehlen. Von den Herstellern bzw. Anbietern sind hierfür immer Angebote einzuholen. Der genaue Leistungsumfang der ausgewerteten Wartungsverträge ist dabei zu prüfen. Oft enthalten Verträge, die „Wartungsverträge“ genannt werden, nur Inspektionsleistungen. Rev. 27.09.2012 Seite 28 Die Erfassung von unregelmäßigen Instandhaltungskosten, d.h. in der Regel unregelmäßigen Instandsetzungskosten, ist mit unterschiedlichen Ansätzen möglich: ‐ langfristige Auswertung von anfallenden Instandsetzungskosten (Voraussetzung: „Phase III-Projekt“ oder darüber hinausgehend), ‐ Auswertung von Vollwartungsverträgen, die eine Instandsetzung einschließen, ‐ Auswertung von Mietverträgen für Komponenten, ‐ Auswertung von Contracting-Verträgen. Die langfristige Auswertung von Instandsetzungskosten wird in der Praxis nicht immer möglich sein. Bei Neubauten fallen diese Kosten erfahrungsgemäß frühestens nach fünf Jahren an oder werden innerhalb dieses Zeitraums durch Garantie- bzw. Gewährleistungsverpflichtungen abgedeckt. Von den Herstellern bzw. Anbietern sind daher immer Wartungs- bzw. Vollwartungsverträge und insbesondere Angaben zu den technischen Lebensdauern einzuholen. Vollwartungsverträge enthalten in der Regel Instandsetzungsleistungen und erlauben es demzufolge, die Kosten unregelmäßiger Instandsetzungen auf regelmäßige (z.B. jährliche) Zahlungen abzubilden. Wie bei den Wartungsverträgen ist auch bei den Vollwartungsverträgen der genaue Leistungsumfang zu prüfen und zu dokumentieren. Verträge, die als Vollwartungsverträge bezeichnet werden, können über die Wartung hinausgehende Leistungen, wie z.B. Lieferung und Einbau kleinerer Ersatzteile oder auch den Austausch von vollständigen Komponenten oder Anlagenteilen enthalten. Eine Zusammenfassung der relevanten Nutzungskostenarten enthält Formular E. Die genauen Abrechnungszeiträume sind, wie bei den Energiekosten, genau zu dokumentieren. 3.6. Berücksichtigung von Einzahlungen In Abschnitt 3.1 wurde darauf hingewiesen, dass nur ausgewählte Auszahlungen als Bestandteil der Lebenszykluskosten im engeren Sinne im Rahmen dieser Untersuchungen betrachtet werden. In einzelnen Fällen ist es jedoch sinnvoll, auch ausgewählte Einzahlungen zu berücksichtigen, wenn diese direkt durch eine innovative Bauweise oder den Einsatz innovativer Technologien erzielt werden. Relevant sind in diesem Zusammenhang beispielsweise: ‐ Einzahlungen durch die Lieferung von Energie an Dritte (z.B. Einspeisevergütungen), ‐ Einzahlungen durch den Verkauf von CO2-Zertifikaten, ‐ Einsparungen, die durch Sonderkonditionen für energetisch hochwertige Gebäude bei Finanzierung, Versicherung und sonstigen Dienstleistungen entstehen. Rev. 27.09.2012 Seite 29 Abrechnungen, Belege oder Verträge, die entsprechenden Einzahlungen dokumentieren, sind dem Begleitforschungsteam zur Auswertung zugänglich zu machen. 3.7. Umgang mit Daten Das Team der Begleitforschung ist sich der Problematik der Erfassung und Auswertung unternehmensbezogener Daten bewusst. Sie versichern den Projektpartnern, dass die erfassten Daten streng vertraulich behandelt werden. Untersuchungsergebnisse werden nur in anonymisierter Form mit spezifischen Kostenkennwerten dargestellt. Veröffentlichungen der wirtschaftswissenschaftlichen Begleitforschung erlauben deshalb in keinem Fall direkte Rückschlüsse auf Eigentümer, Betreiber und Nutzer der Gebäude. 3.8. Schlussbemerkung Erfahrungen aus verschiedenen Forschungsprojekten zeigen, dass eine systematische und aussagekräftige Beurteilung von Baukosten und Baunutzungskosten energieoptimierter Gebäude nur bei konsequenter Berücksichtigung der in diesem Leitfaden genannten Hinweise möglich ist. Aufgrund zukünftig wachsenden Bedarfs an belastbaren Daten für zukünftige Planungen und Budgetierungen im Facility Management einerseits und für externe Berichterstattungen andererseits empfehlen die Autoren, die beschriebenen Kostengliederungsstrukturen in gängige Buchhaltungssysteme zu integrieren, d.h. branchenspezifische Kontenrahmen um korrespondierende Konten zu ergänzen. Am Beispiel des Kontenrahmens für die Wohnungswirtschaft (herausgegeben vom Gesamtverband der Wohnungswirtschaft, GdW) könnte die Klasse 0 (Anlagevermögen) mit den im Leitfaden beschriebenen Kostengruppen der DIN 276 und die Klasse 8 (Aufwendungen) mit den relevanten Kostengruppen der DIN 18960 ausgestattet bzw. erweitert werden. Wurde von den Projektpartnern bereits im Vorfeld eine Lebenszykluskostenrechnung, z.B. im Rahmen einer Nachhaltigkeitszertifizierung, durchgeführt, sollte diese dem Begleitforschungsteam zugänglich gemacht werden. Ein Vergleich der geschätzten mit den tatsächlichen Nutzungskosten, d.h. insbesondere den realitätsnahen Energieverbräuchen und Instandhaltungskosten, wäre dann möglich. Verfasser des Leitfaden für das Monitoring der Demonstrationsbauten im Förderkonzept EnBau und EnSan: Fraunhofer ISE: Dipl. -Ing. Sebastian Herkel, Dipl. - Ing. Sebastian Zehnle, Fraunhofer IBP: Dipl. -Ing. Johann Reiß, Bergische Universität Wuppertal: Prof. Karsten Voss, Prof. Guido Spars, M. Sc. Julius Otto, M.A. Olivera Obadovic, Dipl. -Ing. David Bartels, Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Prof. Andreas Wagner, Dipl. -Ing. Holger Gossner, Prof. Thomas Lützkendorf, Dipl. -Wi. -Ing. Matthias Unholzer, Universität Kassel: Prof. Anton Maas, Dipl. -Ing. Torben Schmitt, Dipl. -Ing. Annika Radermacher Rev. 27.09.2012 Seite 30 Literaturhinweise zu Kapitel 3 - DIN 276-1:2008-12 Kosten im Bauwesen – Teil 1: Hochbau - DIN 18960-1:2008-02 Nutzungskosten im Hochbau - ISO 15686-5:2008 Buildings and constructed assets – Service-life planning – Part 5: Life-sycle-costing - DIN 31051:2003-06 Grundlagen der Instandhaltung - P. J. Fröhlich (Hrsg.): Hochbaukosten – Flächen – Rauminhalte. DIN 276 - DIN 277 - DIN 18960 – Kommentar und Erläuterungen, Wiesbaden 2010 - Lützkendorf, T., Unholzer, M., Spars, G., Bartels, D.: Energiekonzepte und ihre Auswirkungen auf ausgewählte Nutzungskosten von EnOB-Bürogebäuden, Journal für Facility Management, Wissenschaft trifft Praxis, TU FM Wien, Heft 2/2010 - www.enob.info Folgende Daten werden im Laufe eines Förderprojekts durch die Begleitforschung über entsprechende Formulare abgefragt: A– Datenabfrage Nutzungskosten nach DIN 18960 B– Datenabfrage Baukosten nach DIN 276 – Neubau C– Datenabfrage der Vergabeeinheiten – Neubau D– Datenabfrage Baukosten nach DIN 276 – Modernisierung E– Datenabfrage der Vergabeeinheiten – Modernisierung F– Objektdaten (Standort, Flächenangaben, Kontaktdaten etc.) Rev. 27.09.2012 Seite 31 Anhänge Kontaktdaten der beteiligten Ansprechpartner der Begleitforschung: Universität Kassel Fachbereich Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung Fachgebiet Bauphysik Gottschalkstr. 28a 34127 Kassel www.uni-kassel.de/fb6/bpy ‐ Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Torben Schmitt Tel: +49 (0) 561 / 804 - 2015 Fax: +49 (0) 561 / 804 - 3187 [email protected] ‐ Dipl. -Ing. Annika Radermacher Tel:+49 (0) 561 804 - 7192 Fax: +49 (0) 561 / 804 - 3238 [email protected] ‐ Prof. Anton Maas Tel: +49 (0) 561 / 804 - 2414 Fax: +49 (0) 561 / 804 - 3238 [email protected] Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Fakultät für Architektur Institut Entwerfen und Bautechnik (IEB) Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau (fbta) Englerstr. 7 Gebäude 20.40 76131 Karlsruhe http://fbta.arch.kit.edu/ ‐ Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Cornelia Moosmann Tel +49 (0) 721 / 608 - 46982 Fax +49 (0) 721 / 608 - 46092 [email protected] Rev. 27.09.2012 Seite 32 ‐ Prof. Andreas Wagner Tel: +49 (0) 721 / 608 - 46511 Fax: +49 (0) 721 / 608 - 46092 [email protected] ‐ Ansprechpartner Bauökonomie: Dipl.-Wi.-Ing. Matthias Unholzer Tel.: +49 (0) 721 / 608 - 48337 Fax: +49 (0) 721 / 608 - 48341 [email protected] ‐ Prof. Thomas Lützkendorf Tel.: +49 (0) 721 / 608 - 48336 Fax.: +49 (0) 721 / 608 - 48341 [email protected] Bergische Universität Wuppertal Fachbereich D - Architektur Bauphysik und Technische Gebäudeausrüstung Haspeler Str. 27 (HB 01.12) 42285 Wuppertal http://www.btga.uni-wuppertal.de ‐ Ansprechpartner: M. Sc. arch. Susanne Kauert tel: +49 (0) 202 / 439 - 4293 fax: +49 (0) 202 / 439 - 4296 [email protected] ‐ Prof. Karsten Voss tel: +49 (0) 202 / 439 - 4094 fax: +49 (0) 202 / 439 - 4296 [email protected] ‐ Ansprechpartner Bauökonomie: M.A. Olivera Obadovic Tel. +49 (0) 202 / 439 - 4261 Fax. +49 (0) 202 / 439 - 4035 [email protected] Rev. 27.09.2012 Seite 33 ‐ Prof. Guido Spars Tel: +49 (0) 202 / 439 - 4323 Fax : +49 (0) 202 / 439 - 4035 [email protected] Fraunhofer ISE Heidenhofstr. 2 79110 Freiburg http://www.ise.fraunhofer.de ‐ Ansprechpartner Langzeitmonitoring: Dipl. -Ing. Sebastian Zehnle Tel: +49 (0) 761 / 4588 - 5465 Fax: +49 (0) 761 / 4588 - 9000 [email protected] ‐ Dipl. Ing. Sebastian Herkel Tel: +49 (0) 761 / 4588 - 5117 Fax: +49 (0) 761 / 4588 - 9117 [email protected] Rev. 27.09.2012 Seite 34 Anhang Abb. 1Vereinfachtes Schema Datenabfrage mittels FTP-/HTTPS-Server Anhang Abb. 2Vereinfachtes Schema Abfrage einer SQL-Datenbank. Rev. 27.09.2012 Seite 35 Anhang Abb. 3Vereinfachtes Schema Abfrage eines Datenloggers. Rev. 27.09.2012 Seite 36 EnBau und EnSan: Vorgaben für das Monitoring Anhang: Beispiele für Schemata Energieversorgung ENDENERGIEZUFUHR Gas Öl Holz Fernwärme Fernkälte Strom Umw eltenergie / Abw ärme Erdboden Grundwasser Außenluft Abw ärme Solarst rahlung Erschließung Umweltenergie EIN EIN EIN Rückkühler 2 Rückkühler 1 Erdreich-WT AUS AUS EIN AUS PV AUS EIN KWK-Anlagen BHKW AUS Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung EIN EIN Gaskessel EIN Dampfkessel AUS Kreislaufverb. AUS AUS Kälteerzeuger EIN EIN AKM KKM AUS AUS NUTZENERGIEVERBRAUCH Raumh. + WW Kälte (6°C) Strom Kälte (15-30°C) Luftbefeuchter Schema Energieversorgung Fraunhofer ISE Anhang Abb. 4 Schema Energieversorgung Fraunhofer ISE EnBau und EnSan: Vorgaben für das Monitoring ENDENERGIEZUFUHR Gas Öl Holz Fernwärme Fernkälte Strom Umw eltenergie / Abw ärme Erdboden Grundwasser Außenluft Abw ärme Solarst rahlung EIN Erschließung Umweltenergie EIN Saugbrunnen PV AUS AUS KWK-Anlagen Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung EIN EIN Wärmepumpe AUS Holzkessel AUS Kälteerzeuger NUTZENERGIEVERBRAUCH Raumh. + WW Kälte (6°C) Strom Schema Energieversorgung Lebenshilfe Anhang Abb. 5 Schema Energieversorgung Lebenshilfe EnBau und EnSan: Vorgaben für das Monitoring ENDENERGIEZUFUHR Gas Öl Holz Fernwärme Fernkälte Strom Umw eltenergie / Abw ärme Erdboden Grundwasser Außenluft Abw ärme Solarstrahlung EIN Solarthermie Erschließung Umweltenergie EIN EIN Rückkühler AUS AUS PV AUS EIN EWT AUS KWK-Anlagen EIN Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung KVS AUS Kälteerzeuger EIN EIN AKM KKM AUS AUS NUTZENERGIEVERBRAUCH Raumh. + WW Kälte Strom Schema Energieversorgung UBA Anhang Abb. 6 Schema Energieversorgung UBA EnBau und EnSan: Vorgaben für das Monitoring Ausschnitt Hydraulikschema DVZ Barnim Quelle Schema: Doerner und Partner, Planungsbüro, Eberswalde Anhang Abb. 7 Ausschnitt Hydraulischema EnBau und EnSan: Vorgaben für das Monitoring ENDENERGIEZUFUHR Gas Öl Holz Fernw ärme Fernkälte Strom Umw eltenergie / Abw ärme Erdboden Grundwasser Außenluft Abw ärme Solarst rahlung EIN Erschließung Umweltenergie EIN Rückkühler Energieflüsse „Kälte“ von Rückkühlwerk und Erdsonde werden alternativ zur Versorgung der Wärmepumpe oder zur Direktkühlung verwendet. Daher keine weitere Unterzählung notwendig Erdsonden AUS AUS KWK-Anlagen Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung EIN WP/ KM AUS Kälteerzeuger NUTZENERGIEVERBRAUCH Wärme Kälte Strom Reg. Erdsonde Schema Energieversorgung DVZ Barnim Anhang Abb. 8 Schema Energieversorgung DVZ Barnim EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Anhang Tab. A1 Tabelle zu den Kommunikationsaufgaben während eines Förderprojekts Phase I Beteiligte Aufgaben Kommunikation Bauherr, Architekt / Planer, Technische Gebäudemanagement, Monitoringteam Die Beteiligten sprechen über die Motivation des Förderprojekts. Es ist zu klären welchen Zweck das Monitoring verfolgt. Auf dieser Grundlage wird ein erstes Konzept erstellt. Der Bauherr lädt zu diesem Zweck zu einem Vor-Ort Besuch ein. Bauherr, Architekt / Planer, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Monitoringteam Im nächsten Schritt werden das Monitoringkonzept und die zu liefernden Energiekenndaten und Kostendaten besprochen. Als Informationsgrundlage hierfür dient der Monitoringleitfaden, welcher durch die Begleitforschung zur Verfügung gestellt wird. Gegenüber dem Fördergeber werden verbindliche Zusagen über die zu liefernden Daten gemacht. Diese umfassen Gebäudedaten, Planungsunterlagen sowie berechnete Energiekennwerte und abgerechnete Baukosten. Erhobene bzw. gemessene Energieund Nutzungskostendaten werden dem Fördergeber von Inbetriebnahme bis drei Jahre nach Förderende zugesagt. Die Absprache erfolgt per Telefon und Mail. Planer, Monitoringteam Unter den Beteiligten wird das Monitoringkonzept abgeglichen. Die Umsetzung notwendiger Messpunkte sowie die Voraussetzungen der Hardware für die Datenspeicherung und Übertragung an die Begleitforschung werden festgelegt. Als Grundlage hierfür dient der, von der Begleitforschung zur Verfügung gestellte, Monitoringleitfaden. Diese Absprache findet zu Beginn der Planung- bzw. Bauphase statt. Die Absprache erfolgt per Telefon und Mail. Begleitforschung, Monitoringteam Begleitforschung und Monitoringteam besprechen den Datentransfer zur Präsentation auf enob.info. Die Begleitforschung stellt ein Dokument zur Erfassung der erforderlichen Der Austausch erfolgt per Telefon und Mail und wird von der Begleitforschung initiiert. Die gegenüber dem Fördergeber getroffenen Zusagen werden schriftlich dokumentiert und allen Beteiligten (s. erste Spalte) sowie dem Fördergeber zugeleitet. EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Daten bereit, um die "Visitenkarte" des Gebäudes zu veröffentlichen. Dieser Daten werden zu Beginn des Förderprojekts benötigt. Monitoringteam, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Bauherr Unter den Beteiligten wird die Vorgehensweise für den Austausch von Energie- und Kostendaten besprochen. Die Rückkopplung von Ergebnissen aus dem Monitoring muss für die Betriebsoptimierung gewährleistet werden. Für den Austausch zur Betriebsoptimierung dient der Monitoringleitfaden als Grundlage. Eine erste Absprache sollte bei einem Vor-Ort-Besuch stattfinden. Der weitere Austausch erfolgt per Telefon und Mail. Monitoringteam, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Planer Die Beteiligten sprechen die Umsetzung notwendiger Messpunkte ab und veranlassen die Installation. Dies sollte unmittelbar nach der Planung des Monitoringkonzepts erfolgen. Die Absprache erfolgt per Telefon und Mail. Phase II Achtung! Der erste Punkt der folgenden Tabelle bezieht sich lediglich auf Projekte welche bereits im Betrieb sind und den Förderantrag nur für die Phase II stellen! Beteiligte Aufgaben Kommunikation Bauherr, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Monitoringteam, ggf. Architekt / Planer Das Monitoringkonzept und die zu liefernden Energiekenndaten und Kostendaten werden besprochen. Als Informationsgrundlage hierfür dient der Monitoringleitfaden, welcher durch die Begleitforschung zur Verfügung gestellt wird. Gegenüber dem Fördergeber werden Zusagen über die zu liefernden Daten gemacht. Dies umfasst Gebäudedaten, Planungsunterlagen sowie berechnete Energie und Kostenkennwerte. Erhobene, bzw. gemessene Energieund Kostenkennwerte werden dem Fördergeber von Inbetriebnahme bis drei Jahre nach Förderende zugesagt. Die gegenüber dem Fördergeber getroffenen Zusagen werden schriftlich dokumentiert und allen Beteiligten (s. erste Spalte) sowie dem Fördergeber zugeleitet. Monitoring Team, Bauherr, Planer, Architekt, Begleitforschung Zu Beginn der Phase II ist ein Treffen aller beteiligten vor Ort anzuraten. Das Treffen dient dem gegenseitigen Das Treffen wird durch die Begleitforschung initiiert. EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Kennenlernen sowie der Erläuterung des Projekts. Gebäude-, Energie- und Messkonzept sollen besprochen und dargestellt werden. Die Umsetzung für die Bereitstellung der Daten für das Langzeitmonitoring wird besprochen. Hierfür werden die zukünftig erhobenen Messwerte nach der Phase II auf die Datenbank des Fraunhofer ISE übertragen. Erforderliche Kontakte werden hergestellt. Monitoringteam, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Bauherr Die Energie- und Kostenkenndaten werden zu Beginn des Projekts und anschließend einmal pro Jahr von der Begleitforschung mittels Erhebungsbögen bei den Monitoringteams abgefragt. Der Austausch erfolgt per EMail und Telefon. Monitoringteam, Technisches Gebäudemanagement (Energie) und Kaufmännisches Gebäudemanagement (Kosten), Bauherr Gegen Ende des Intensivmonitorings wird die Überführung in das Langzeitmonitoring, bzw. in die Verwertungsphase besprochen. Die Fortführung des Datentransfers an die Begleitforschung und die Instandhaltung der Hardware muss gewährleistet werden. Als Grundlage hierzu dient der Monitoringleitfaden. Der Übergang vom Intensivmonitoring zum Langzeitmonitoring sollte bei einem Vor-Ort-Besuch besprochen werden. EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Anhang Tab. A2 Liste von Systemen und vorgegebenen Messstellen. Die Kennung LZM in der ersten Spalte bedeutet obligatorische Bereitstellung im Rahmen des Langzeitmonitoring in Phase II und III Gruppe System Notwendige Messstellen Aktive Erschließung von Umweltenergie LZM LZM Erdsonden/Kollektor/Pfähle/ Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n)) Saugbrunnen Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n)) gelieferte Wärme gelieferte Kälte gelieferte Wärme gelieferte Kälte LZM Erdreichwärmeta Stromverbrauch (Ventilator(en)) uscher gelieferte Wärme gelieferte Kälte LZM maschinelle Nachtlüftung Stromverbrauch (Ventilator(en)) LZM Rückkühler Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n), Ventilator, evtl. Sprühpumpen und Wannenheizung) gelieferte Kälte gelieferte Wärme gelieferte Kälte LZM Thermische Solaranlage Solarstrahlung Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n)) gelieferte Wärme LZM Photovoltaik Solarstrahlung Gelieferter Strom KWK-Anlagen LZM Gas-BHKW Gasverbrauch Wärmeerzeugung (inkl. Abgaswärmetauscher) Stromerzeugung (nach Abzug des Eigenstromverbrauchs) LZM Öl-BHKW Ölverbrauch Wärmeerzeugung Stromerzeugung (nach Abzug des Eigenstromverbrauchs) LZM Holz-BHKW Holzverbrauch Wärmeerzeugung Stromerzeugung (nach Abzug des Eigenstromverbrauchs) LZM Brennstoffzelle Gasverbrauch EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Wärmeerzeugung Stromerzeugung Wärmeerzeuger / Abwärmenutzung LZM Gaskessel Gasverbrauch Stromverbrauch Wärmeerzeugung LZM Ölkessel Ölverbrauch Stromverbrauch Wärmeerzeugung LZM Holzkessel Holzverbrauch Stromverbrauch Wärmeerzeugung LZM Fernwärme Fernwärmebezug LZM Gas-WP Gasverbrauch Stromverbrauch (ohne Erschließung Wärmequelle) Wärmeerzeugung LZM El. Wärmepumpe Stromverbrauch (ohne Erschließung (evtl. reversibel) Wärmequelle*) Wärmeerzeugung bei reversibler WP: Kälteerzeugung LZM Direkt Elektrische Heizung/WW Stromverbrauch Wärmeerzeugung LZM Kreislaufverbund Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n)) system Wärmegewinn LZM Abluft-WP Stromverbrauch (ohne Erschließung Wärmequelle*) Wärmeerzeugung Kälteerzeuger LZM KKM Stromverbrauch (ohne Rückkühlung*) Kälteerzeugung LZM AKM Stromverbrauch (ohne Rückkühlung*) Wärmeverbrauch Kälteerzeugung LZM Gas AKM Stromverbrauch (ohne Rückkühlung*) Gasverbrauch EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Kälteerzeugung LZM Fernkälte Fernkältebezug LZM sorptive Kühler Sorptionsrad Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n) Heizwasser, Antrieb Sorptionsrad, Wasseraufbereitung) Wasserverbrauch Wärmeverbrauch Kälteerzeugung LZM sorptive Kühlung Stromverbrauch (Umwälzpumpe(n) Heizwasser flüssig + Sole, Antrieb Ventilator Regeneration) Wasserverbrauch Wärmeverbrauch Kälteerzeugung Speicherung (nur Wohngebäude) LZM Brauchwassersp eicher Wärme Speichereingang Wärme Speicherausgang Brauchwasser-Nutzwärme Zirkulationswärmeverluste LZM Pufferspeicher Wärme Speichereingang Wärme Speicherausgang Nutzenergie TGA Beleuchtung Stromverbrauch, ggf. hilfsweise durch Betriebszeiten und Leistungsmessung trennen für exemplarische Zonen aus der Bilanzierung DIN V 18599 (z.B. Büro, Verkehrsflächen, …) Pumpen Verteilung Stromverbrauch, ggf. hilfsweise durch Betriebszeiten und Leistungsmessung Luftförderung Stromverbrauch, ggf. hilfsweise durch Betriebszeiten und Leistungsmessung, Luftvolumenströme, Temperatur des Luftstromes Heizung Temperatur Heizungsvorlauf Betriebsverhalten Temperatur Heizungsrücklauf Temperatur Heizkreise Lüftung Temperatur Zuluft Temperatur vor Wärmerückgewinnung Temperatur nach Wärmerückgewinnung Fortlufttemperatur Kühlung Vorlauftemperatur EnBau und EnSan Leitfaden für das Monitoring Rücklauftemperatur * Energieverbrauch für Rückkühlung bzw. Erschließung der Wärmequelle wird separat erfasst.
