Optimierung von sanierten Wohngebäuden mittels eines Monitoring-Systems in Ratingen
26 Jul 2023
Ob Investitionen in die Bestandsgebäude sich gerechnet haben, zeigt sich an den Einsparungen der Mieter und am gemessenen Gesamtenergieverbrauch.
Die Wohnungsgenossenschaft in Ratingen (WoGeRa) hält einen Wohnungsbestand von mehr als 2.000 Wohnungen. Als örtliche Genossenschaft gehören ihr mehr als 5.200 Mitglieder an. Die Durchschnittsmiete der Mieter liegt trotz der Nähe zu Düsseldorf bei 5,89 Euro pro m²/a. Die Gebäude stammen aus verschiedenen Baujahren ab 1969 und wurden in den letzten 30 Jahren schrittweise energetisch saniert. Diese Maßnahmen wurden nach der jeweils gültigen EnEV/GEG umgesetzt, was die Heizlast der einzelnen Gebäude nach Berechnung der DIN EN 12831 stark vermindert hat. Hiernach wurde auch die verbaute zentrale Gasbrennwerttechnik ausgelegt. Da die Warmwasserbereitung über wohnungsweise dezentrale Durchlauferhitzer erfolgt, ist das Ziel der Genossenschaft, die Systemtemperatur, berechnet auf 75/ 50°C, weiter zu reduzieren. Dies sollte zum einen über einen hydraulischen Abgleich im Rahmen der EnSimiMaV und über die Einbringung eines herstellerspezifischen Monitoring-Systems erfolgen.
Highlights - Energetische Verbesserungen durch integriertes Monitoring
Wärmeversorgung der Gebäude:
Die Wärmeversorgung der einzelnen Gebäude mit 6 bis 120 Wohneinheiten erfolgt zentral. Hierfür sind moderne modulierende Gasbrennwertkessel verbaut. Die Wärmeverteilung erfolgt mit einer unteren Verteilung und ist strangweise im klassischen Zweileiternetz ausgeführt. Die Wärmeübergabe erfolgt über Plattenheizkörper Wohnungen und wird bisher mit einer Systemtemperatur von 75/50°C betrieben.
Umsetzungsziele (Energiekosten senken, Technikerzeiten optimieren, CO2- Zielpfad einhalten)
Da die Wohnungsgenossenschaft im Rahmen ihres CO2-Zielpfads, alle Gebäude bis 2040 klimaneutral bewirtschaften möchte, wurde ein Monitoring-System benötigt, welches Informationen aus den Anlagen liefert, sowie eine energetische Optimierung logisch, nachvollziehbar und dokumentierbar im Webportal abbildbar macht. Hier hat sich der Vorstand der WoGeRa zusammen mit seiner technischen Abteilung, unter Einbezug des Aufsichtsrates, für die Anschaffung und Nutzung eines herstellerspezifischen Monitoring-Systems für alle Wärmeerzeuger der Genossenschaft entschieden. Denn das Monitoring-System bietet die Möglichkeiten, zu jeder Zeit die Heizsysteme nicht nur zu tracken, sondern auch eine Optimierung über die Bedienoberfläche des Monitoring-Portals direkt auszuführen. Dies schafft Zeitersparnis und senkt die Energiekosten, denn jedes Heizsystem kann einzeln optimiert werden, ohne in den Liegenschaften präsent zu sein. Außerdem schafft es die Möglichkeit für alle Beteiligten, den CO2- Zielpfad in Echtzeit zu verfolgen.
- Heizung
Die verbauten Gasbrennwertkessel bieten schon heute die Möglichkeit, mit 20 % Wasserstoff die Gebäude im ersten Schritt zu defossilisieren. Dies könnte in der Folge, nach dem Hochlauf der Wasserstoffproduktion, noch Vorteile für die Genossenschaft und ihre CO2- Bilanz schaffen. Durch das Monitoring-System kann unter Hinzunahme der berechneten Werte aus dem hydraulischen Abgleich und der Heizkörpergrößen das Gesamtsystem weiter optimiert werden, z.B. als Gas-Hydrid- System möglich, oder als Wärmepumpe (Sole- oder Luft) zur Erreichung von EE65. Auch diese Anpassungen können über das Portal erfolgen.
- Monitoringsystem und Zubehör:
Der Aufwand für die Installation des Monitoring- System in den jeweiligen Heizungsregelungen hängt von der Kompatibilität der Regelung und des Monitoring-Portals ab. Ist die Regelung kompatibel, kann sie in der Wärmeerzeugerregelung nachgerüstet werden. Ist dies nicht der Fall, muss die Regelung des Wärmeerzeugers ausgetauscht werden. Außerdem wird ein Internet-Router, idealerweise mit WLAN, benötigt, um die Heizsysteme an das System anzubinden. Die Arbeiten dauern je nach Aufwand ca. 2-3 Stunden pro Anlage. Diese Kosten sind in den Baukosten berücksichtigt. Die Prinzipdarstellung ist in Abbildung 4 dargestellt. Wenn die Anlage eingebunden ist, kann sie im Monitoring-Portal angemeldet werden und eine permanente Überwachung von Fehlern sowie eine Optimierung erfolgen.
Wirtschaftlichkeit und Kosten
Der Einbau des herstellerspezifischen Monitoring- Systems und die dementsprechenden Kosten haben sich in den bisher 52 Mehrfamilienhäusern nach knapp 2 Jahren gerechnet. Denn das Einsparpotenzial liegt bei ca. 30 % bezogen auf den witterungsbereinigten Gesamtverbrauch aller Anlagen. Dies entspricht ca. 196t CO2 pro Jahr und 32 kWh/m².
Fazit
Das Monitoring-System hat sich nach den ersten Optimierungen der Regelungen nach knapp 2 Jahren bereits amortisiert. Dies geht auch aus der Zusammenfassung Abbildung 5 hervor. Die technische Abteilung, die für die Wartung zuständigen Heizungsbaufirmen, wie auch der Vorstand, haben nun die Möglichkeit, Heizsysteme jederzeit zu tracken, die Systemtemperaturen anzupassen und alle Systeme immer weiter zu optimieren. Dies bietet die Möglichkeit, jedes Heizsystem einzeln zu optimieren, ohne die Anlagen persönlich anzufahren. Im Portal können auch Bilder oder die Hydraulik hinterlegt werden
Zusammenfassung der Projektdaten
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Geplant |
Nach Umsetzung |
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Einzelkosten in das Anlagen- Monitoring |
950 Euro x 52 zentrale Heizsysteme |
1200 € x 52 zentrale Heizsysteme |
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Investitionskosten in das Monitoring gesamt |
49.400 € |
62.400 € |
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Energieverbrauch gesamt |
Vor Einbau 3.769.043 |
Nach Umsetzung 2.977.428 |
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Einsparung kWh/m²a *² |
- |
32,kWh/m²a |
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Einsparung in % |
- |
30% |
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Realisierungszeit von Anlagen- Monitoring |
45 Monate |
60 Monate |
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Amortisation der Maßnahme (statisch) in Jahren |
- |
1,5 |
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Einsparung von CO2 pro Jahr t/ € |
195.528 |
7.916,15€ |
*²Gaseinkauf ca. (0,06€ für den Kunden)
Verfasser: Thomas Olck-Willers (KAM-Immo NRW Buderus)