Projekt 27585/01

Erstellung eines standardisierten Verfahrens zur prozessorientierten Optimierung von Gebäudeheizungsanlagen

Projektdurchführung

ratiodomo Ingenieurgesellschaft mbH
Am Rondell 6
18211 Ostseebad Nienhagen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bisher wird der größte Teil der Heizungsanlagen in Deutschland weitab vom energetischen Optimum betrieben. Diese Soll-Ist-Abweichung generiert ein Energieeinsparpotential von Ø 15 % und wurde bisher kaum erschlossen, weil den vorhandenen kleinen und mittelständischen Fachunternehmen bisher noch kein geeignetes Instrumentarium für die effiziente Durchführung der Optimierung zur Verfügung gestellt werden konnte. Eine wirksame Optimierung ist aber erst möglich, wenn zuvor eine fachgerechte Optimierungsempfehlung generiert werden kann. Dazu sind gegenwärtig nur wenige hoch qualifizierte Spezialisten in der Lage, so dass nur eine geringe Zahl von fachgerechten Optimierungen möglich ist. Wenn die bisher durch Spezialisten realisierte ingenieurtechnische Vorgehensweise standardisiert und so breit angewendet werden kann, könnte der Engpass in der Generierung von Einsparaktivitäten durch Optimierung ausgeglichen werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenProjektphase Analyse: Die bisherige einzelfallbezogene Herangehensweise wird in einen softwarebasierten interaktiven Analysealgorithmus transformiert. Das bereits vorhandene Expertenwissen der bisher eingesetzten Auswerter, die bisher akkumulierten Erfahrungswerte sowie die gesetzlichen und normativen (DIN EN 15378) definierten Anforderungen an das Analyseverfahren werden in diesen Algorithmus integriert. Die Teilschritte erfolgen analog des Energiestromes innerhalb des Gebäudes.
Projektphase Prozesssteuerung: Aufbauend auf Erfahrungswerten und der Analyse analoger Fremdsysteme wird der Optimierungsprozess entsprechend normativer (DIN EN 15900) Anforderungen strukturiert. Der szenariospezifische Informationsbedarf wird unter Einbeziehung der Daten von Optimierungen des laufenden Geschäfts kontinuierlich analysiert und verbessert, die benötigten Systemfunktionalitäten abgeleitet und in interaktive softwarebasierte Prozessteuerungssysteme überführt.
Projektphase Qualifikation: Der geplante know-how-Transfer des zu entwickelnden Verfahrens an einen breiten Anwenderkreis erfolgt aufbauend auf den bereits entwickelten Netzwerkstrukturen. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Kompetenzen in den Bereichen Heizungstechnik, Messtechnik, EDV und Kommunikation parallel, effizient und auch bei niedrigem Anfangsniveau zu vermitteln und kontinuierlich weiterzuentwickeln sind.


Ergebnisse und Diskussion

Projektphase Analyse: Das Kernproblem der Transformation der bewussten analytischen Denkweise des Auswerters in einen adäquaten Programmalgorithmus wurde gelöst. Damit konnte die Auswertungszeit um den Faktor 10-20 reduziert werden. Im Projekt konnte die Produktionsbereitschaft der Expertenanalyse mit ca. 105 Analysekategorien, Indikatoren, Ist-Messwerten, Ist-Berechnungswerten, Ist-Grenzwerten, Sollwerten, Differenzen, Verlusten, Fehlerdiagnosen, Soll-Einstellwerten, Empfehlungen und Einsparprognosen nichtinvestiv, Empfehlungen und Einsparprognosen niedriginvestiv, Empfehlungen und Einsparprognosen investiv fertiggestellt werden. Die Analyseprüfungen wurden mehr als verachtfacht und es wurde eine funktionierende Verknüpfung der wesentlichen Module Datenerfassung, Messdatenaufbereitung (Programm MIT), Plausibilitätskontrolle (Programm Fritz-Check), Soll-Ist-Analyse, Fehlerindikation, Generierung der Empfehlungen (Programm ITAP) erreicht.
Projektphase Prozessteuerung: Mit dem Softwaretool TOPKO kann der gesamte Prozess der Auftragsabwicklung gesteuert und überwacht werden. Das Softwaresystem ist prozessführend linear aufgebaut und bietet die entsprechenden Schnittstellen für die mit TOPKO verbundenen Softwaresysteme MIT, ITAP und internen Prozessführungs- und Auftragsabwicklungssystemen von Kunden, Marktpartnern und Messzentren sowie perspektivisch für die Programmsystem OPTI und PERMA. Zur Absicherung eines reibungslosen Produktionsprozesses erfolgten die Einrichtung von eigenen Entwicklungs-, Produktions- und Sicherungsservern sowie die Ausbildung eines Mitarbeiters als Datenschutzbeauftragter.
Projektphase Qualifikation: Die Qualifizierung der Prozessbeteiligten wurde im Projekt neu strukturiert. Dazu erfolgte eine enge softwarebasierte Verknüpfung der Qualifizierungsmodule mit den Softwarebausteinen TOPKO, MIT und ITAP sowie der Prozessführungssoftware TOPKO. Durch eine entsprechende Gestaltung der Softwarebausteine Prozessdokumentationen und Ergebnisdokumentationen wurde erreicht, dass die Qualifizierung zum integralen Prozessbestandteil der Auftragsabwicklung wird. Dieser Prozess wird analog der Weiterentwicklung des Verfahrens in Fertigungstiefe, Fertigungsbreite und Internationalisierung weitergeführt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Zur Verbreitung der Ergebnisse werden zunächst die bisher entwickelten Möglichkeiten genutzt und ausgebaut. Das sind besonders die Veröffentlichung der Entwicklungs- und Arbeitsergebnisse in Fachzeitschriften, die Nennung bzw. Bezugnahme auf die Arbeitsergebnisse in den geplanten Vortragsveranstaltungen, der Verweis auf die Ergebnisse bei der Mitarbeit in Projekten wie die Entwicklung von Bioenergiedörfern, die Kommunikation über bestehenden Marktpartnerschaften, die Verknüpfung der Projekterfahrung besonders im Modul QUALI bei Verbänden und die Integration der Ergebnisse in die Entwicklung der Ausbildungsprogramme. Es werden die bestehenden und neu zu schaffenden Netzwerke hinsichtlich ihrer medialen Funktion als Einflussfaktor auf die Anlageneffizienz, die jeweiligen Interessenlagen und die Einwirkungsmöglichkeiten durch die Projektpartner zu analysiert. Dementsprechend sind in der Marketingstrategie Inhalte und Kommunikationswege zu entwickeln. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass einerseits einfache bildhafte Botschaften und interaktive Regelkreise für Entscheider und Nutzer und anderseits komplexe Qualifikationssysteme für Energieeffizienzdienstleister anzuwenden sind.


Fazit

Im Ergebnis des Projektes wurden die Bausteine TOPKO (Technisch-organisatorische Optimierung kommerzieller und kommunaler Objekte), MIT (Messtechniker Informations Toolbox), ITAP (Interaktives Teilautomatisiertes Auswerter Programm) und QUALI (spezifizierte und aufeinander abgestimmte Qualifikationspakete) anwendungsbereit zur Verfügung gestellt. Mit dem standardisiertem Verfahren kann nunmehr jedem Fachunternehmen ein komplettes aufeinander abgestimmtes System aus mobiler Messtechnik, Softwaretools, Qualifizierung und Betreuung zur Verfügung gestellt werden, mit dem es bei eigener hoher Wirtschaftlichkeit einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz durch die Optimierung von Gebäudeheizungsanlagen leisten kann.
Auf der Basis der grundsätzlich gelösten Aufgabe der Transformation der bewussten Analyseschritte vom Auswerter in das Softwareprogramm muss dieser Prozess iterativ weitergeführt werden. Die technsche Umsetzung vor Ort und Erfolgskontrolle der Optimierung bedarf einer entsprechenden Prozessführung und Qualitätssicherung. Die Beibehaltung des optimierten Zustandes ist kontinuierlich zu überwachen.