Die Heizsysteme in den Beständen der Wohnungswirtschaft arbeiten nicht immer effizient. Über ein Energiemonitoring lassen sich die Anlagen für größere Gebäude wie Mehrfamilienhäuser optimieren und Kosten senken

Viele Heizungsanlagen in Neubauten und Bestandsgebäuden arbeiten ineffizient, was hohe Energiekosten verursacht. Ein effektives Heizungsmonitoring, auch Commercial Heat Control (CHC) genannt, hilft dabei, den Betrieb zu optimieren, drohende Ausfälle frühzeitig zu erkennen und CO₂-Emissionen zu senken.

Typische Probleme sind zu hohe Systemtemperaturen, Überdimensionierung von Wärmeerzeugern oder ineffiziente Betriebsweisen. CHC ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Heizsysteme über das Internet, indem Sensoren relevante Daten wie Temperaturen, Energieverbräuche und Volumenströme erfassen. Diese Daten werden analysiert, um Optimierungspotenziale zu erkennen und Fehlfunktionen frühzeitig zu beheben.

Überprüfungen zeigen regelmäßig, dass viele Heizungsanlagen im Neubau und auch im Bestand der Wohnungsunternehmen unwirtschaftlich arbeiten. Sie sind oft nicht den Vorgaben gemäß eingestellt, was zu unnötig hohen Energiekosten führt. Ein effektives Monitoringsystem für Heizsysteme größerer Gebäude, auch Commercial Heat Control (CHC) genannt, schafft Abhilfe: Es ermöglicht Anlagenbetreibern, den Betrieb der Heizungsanlage zu optimieren, drohende Ausfälle rechtzeitig zu erkennen und die laufenden Kosten zu senken. Zudem können Wohnungsunternehmen auf diese Weise einen Beitrag zur Reduktion von CO2-Emissionen leisten. Dank umfassender Monitoringdaten lässt sich dieser Beitrag dann auch nachweisen. Bei anstehenden Heizungsmodernisierungen und im Neubau wird der Einsatz eines Monitorings künftig fester Bestandteil sein.

 

Fehlerhaft arbeitende Anlagen kosten Geld

Heizungsanlagen in Immobilien der Wohnungswirtschaft sind meist komplexer als im Einfamilienhaus und nicht immer einfach zu verstehen. Wie hoch sind die Netztemperaturen? Mit welcher Jahresarbeitszahl arbeitet die Wärmepumpe? Welchen Nutzungsgrad hat der Gas-Brennwertkessel? Diese Fragen zu beantworten und eine Anlage auf Basis der Ergebnisse und weiterer Daten zu optimieren, ist keine triviale Aufgabe. Insbesondere, wenn mehrere Wärmeerzeuger Teil des Heizsystems sind – beispielsweise kommt es beim Einsatz regenerativer Energien auf niedrige Netztemperaturen an. So lassen sich Bestandsnetze ohne Weiteres mit 58/35 °C betreiben, wenn es darum geht, Wärmepumpen effizient einzubinden. Ein Augenmerk muss zudem auf einem fachgerecht erledigten hydraulischen Abgleich liegen.

 

In der Praxis lassen sich regelmäßig folgende Fehler an Heizungsanlagen feststellen:

  • Berechneter Wärmebedarf und realer Wärmeverbrauch weichen voneinander ab
  • Der Wärmeerzeuger ist überdimensioniert
  • Die Systemtemperaturen sind zu hoch
  • Der Wärmeerzeuger taktet und verschlechtert so den Nutzungsgrad
  • Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe liegt unter 3, was zu einem höheren Stromverbrauch führt
  • Das Heizsystem startet mit Fehlfunktionen
  • Die Wärme wird nicht abhängig von der Außentemperatur bereitgestellt

Diese Systeme arbeiten in der Regel ineffizienter, teils treten vermeidbare Störungen auf.

Abweichungen im Heizsystem zeitnah erkennen

Über regelmäßige Kontrollen lässt sich feststellen, ob die Anlage optimal läuft. Ebenso, ob ein neues Heizsystem oder der neue Wärmeerzeuger erwartete Einsparungen tatsächlich erzielen. Dies einmal jährlich zu prüfen, genügt jedoch nicht, um einen konstant optimalen und effizienten Betrieb des Heizsystems zu gewährleisten. Erforderlich ist vielmehr ein Routineverfahren, das es ermöglicht, die optimale Funktionsweise eines Heizsystems zu gewährleisten und die Lastgänge einer Anlage zu veranschaulichen. Abweichungen sollten zeitnah erkannt werden, um das System anhand der Ergebnisse optimieren und den Energieverbrauch senken zu können. Commercial Heat Control – Heizungsmonitoring größerer Anlagen – bietet Verantwortlichen in der Wohnungswirtschaft hierfür eine Lösung.

 

Konnektivität ist dabei Grundvoraussetzung: Das Heizsystem muss ans Internet angebunden sein, sodass der Fachhandwerksbetrieb, Heiztechnikhersteller oder versierte Mitarbeiter aus der Wohnungswirtschaft per PC oder Smartphone darauf zugreifen können. Zusätzlich sollten alle Erzeuger- und Verbrauchsstellen mit geeichten Wärmemengenzählern beziehungsweise Strom- oder Gaszählern ausgestattet sein. In den Pufferspeichern und den Vor- und Rückläufen der Heizungsanlage werden zudem Sensoren zur Temperaturerfassung angeschlossen und miteinander vernetzt. Im Minutentakt übermittelt das System dann alle relevanten Werte per M-Bus an einen Datenlogger. Dazu gehören etwa Gas- und Stromverbräuche, Temperaturen im Heizsystem und Volumenströme. Die erfassten Daten werden schließlich per Funk über eine Internet-Schnittstelle an ein webgestütztes Energiemanagementsystem gesendet. Der Webserver stellt die Energie- und Prozessdaten auch auf einer grafischen Oberfläche dar, beispielsweise als Lastgänge. Anhand der Messdaten und Visualisierungen lassen sich umfassende Netzanalysen erstellen, die die Energieströme im System verdeutlichen und die Anlage bewerten. Zur Kontrolle wird aus den gesammelten Daten quartalsmäßig und am Jahresende automatisch ein Anlagenreport erstellt.

Komfortabel für Anlagenbetreiber

Für Anlagenbetreiber bietet Commercial Heat Control mehrere Vorteile: Arbeitet das Heizsystem ineffizient, bleibt dies nicht mehr unbemerkt und kann zeitnah behoben werden. Der Wirkungsgrad erhöht sich, Energiekosten und CO2-Emissionen sinken dauerhaft. Abweichungen von zuvor festgelegten Parametern, wie Änderungen der Heizkurve oder Störungen an der Anlage, werden unmittelbar erfasst und entsprechende Alarmmeldungen herausgegeben. Somit können Heizungsanlagen nicht unbemerkt ausfallen, auch eine Über- oder Unterschreitung von Temperaturschwellen bei Warmwasseranlagen bleiben nicht unbemerkt. Wird ein Fehler früh entdeckt, trägt dies dazu bei, teure Folgeschäden, Ausfallzeiten und zugehörige Serviceeinsätze zu vermeiden. Ungewöhnliche Betriebsdaten geben in der Regel erste Hinweise auf Fehlfunktionen und ermöglichen eine vorausschauende Wartung. Durch diesen optimierten Betrieb erhöht sich die Lebenszeit der Anlage. Wird eine Anlage modernisiert, kann Monitoring auch hier Vorteile ausspielen und mögliche Überdimensionierungen und damit verbundene Kostensteigerungen verhindern. Nicht zuletzt stellt Heizungsmonitoring sicher, dass die Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes eingehalten werden – beispielsweise zu 65 Prozent erneuerbare Energien zu nutzen.

Praxisbericht: Modernisiertes Mehrfamilienhaus in Sarstedt, Baujahr 1934

Commercial Heat Control war auch in einem sanierten Bestandgebäude aus dem Jahr 1934 der Schlüssel für einen niedrigeren End- und Heizenergieverbrauch. Das Mehrfamilienhaus wurde mit einer acht Zentimeter dicken Fassadendämmung sowie neuen Fenstern mit Dreifachverglasung modernisiert. Auch das Heizsystem ließen die Eigentümer sanieren – in diesem Zuge wurde ein Commercial-Heat-Control-System in Betrieb genommen. Über visualisierte Fühlermesswerte und Zählerdaten (Gas-, Strom- und Wärmemengenzähler) ließen sich sodann Lastgänge, Energieströme und Temperaturverläufe darstellen.

 

Auf Basis der Daten zeigten sich Unregelmäßigkeiten in der Anlagentechnik und im Heizungsnetz: Eine Schwerkraftzirkulation aufgrund fehlender Schwerkraftbremsen führte zu einer Temperaturumschichtung in den Pufferspeichern. Daraus resultierte eine schlechte Energieeffizienz, weil die installierte Sole-Wasser-Wärmepumpe aufgrund zu hoher Temperaturen im Vor- und Rücklauf mit einer niedrigen Jahresarbeitszahl von weniger als 3,0 arbeitete. Außerdem verursachte eine falsche Leistungsbegrenzung des Gas-Brennwertkessels eine hohe Schalthäufigkeit, so dass der Kesselnutzungsgrad unter 83 Prozent lag. Dank der installierten Mess- und Regeltechnik des Monitoringsystems ließen sich diese Missstände zeitnah aufdecken, per Fernparametrierung beheben und die Anlagentechnik im Betrieb optimieren. Ergänzend wurde eine Temperatursenke (Systemtemperaturen 58 °C/35 °C) im Heizungsnetz durchgeführt.

 

Das Ergebnis der Optimierung: Die Jahresarbeitszahl liegt nun deutlich über 4,5. Auch der Heizenergieverbrauch wurde von 107,61 kWh/m²*a auf 48,51 kWh/m²*a gesenkt. Zum Vergleich: Der bundesweite durchschnittliche Verbrauch beträgt 136 kWh/m²*a.

 

Praxisbericht: Wohnungsunternehmen meravis

Ein Beispiel aus der Praxis zeigt, wie sich Commercial Heat Control erfolgreich einsetzen lässt: Die meravis Immobiliengruppe ist Bestandshalter von rund 12.000 eigenen Wohnungen in den Metropolregionen Hamburg, Hannover und Düsseldorf. Um die Klimaziele einzuhalten, investiert das Unternehmen hohe Summen in die Anlagentechnik. Doch die bisherigen Erfahrungen zeigten, dass es durch die komplexen Anlagen mit unterschiedlichen Arten von Wärmequellen, der Wärmeverteilung und Trinkwassererwärmung regelmäßig Probleme gab. So wurden prognostizierte CO2- und Energieeinsparungen nicht erreicht und die Betriebskosten sind mitunter gestiegen – sogar nach Heizungsmodernisierungen.

 

Die Lösung: Durch ein Monitoringsystem und zugehörige Anlagenoptimierung ließ sich die Effizienz der Heizsysteme steigern. Meravis profitiert nun zudem von frühzeitigen Fehlermeldungen bei defekten Anlagenteilen. So konnte das Unternehmen Bauteile wie defekte Heizungspumpen tauschen, bevor die Kunden den Defekt überhaupt bemerkt haben. Anstehende Investitionskosten ließen sich dank Energiemonitoring ebenfalls reduzieren: „Wir haben bemerkt, dass die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 noch Puffer enthält, die nicht notwendig sind. Jede Leistungsreduzierung, das heißt, 10 kW weniger verbaute Kesselleistung, spart nicht nur Kosten für den kleineren Kessel, sondern auch rund 3.500 Euro an Installationsmaterial. Eine um 10 kW kleinere Wärmepumpe verringert die Investitionskosten etwa um weitere 10.000 Euro. Auf den tatsächlichen, gemessenen Bedarf ausgelegte Heizsysteme sind nicht nur in der Anschaffung günstiger, sondern auch effizienter und langlebiger, weil das verschleißende Taktverhalten minimiert wird“, sagt Henning Baxmann, Technischer Leiter von meravis. „Eine gut geplante und nach tatsächlichem Bedarf ausgelegte Wärmeerzeugung und -verteilung in Kombination mit einem Anlagenmonitoring ist für uns der richtige Weg, um die Heizsysteme effizient und störungsfrei betreiben zu können. Allein durch die Optimierung wurde bei einer unserer Liegenschaften der Energieverbrauch von 67,05 kWh/m2a auf 25,33 kWh/m2a gesenkt.“

 

Fazit

Monitoring ist elementar, um die Effizienz von Heizsystemen in größeren Objekten wie Mehrfamilienhäusern sicherzustellen. Entscheider in der Wohnungswirtschaft sparen mit einem Energiemonitoring nicht nur CO2 und Energie, sondern senken auch Kosten in der Sanierungsphase – denn zu häufig werden Komponenten überdimensioniert. Zudem können Wohnungsunternehmen mittels Monitoring frühzeitig Probleme identifizieren und Kosten reduzieren, die durch unerwartete Reparaturen oder Ausfallzeiten entstehen. Um als Anlagenbetreiber aus der Wohnungswirtschaft von diesen Vorteilen zu profitieren, braucht es einen zuverlässigen Partner. Buderus bietet sämtliche Services aus einer Hand – von der Konzeption bis zum Monitoring eines Heizsystems.