Projekt 37023/01

Tatsächliche Energieeffizienz im Betrieb durch einen neuen Ansatz für MSR/TGA und robuster Optimierung zur Reduzierung der Performance Gap

Projektdurchführung

Zweckverband Staatliche weiterführende Schulen im Osten des Landkreises München
Räterstr. 26
85551 Kirchheim

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Diskrepanz zwischen geplanter und tatsächlicher Energieeffizienz von Gebäuden (Performance Gap) zeigt, dass aktuelle Ansätze zur Umsetzung von ambitionierten Energieeffizienzzielen durch immer komplexer werdende Gebäude- und Regelungstechnik nur eingeschränkt zielführend sind.

Im Rahmen dieses Vorhabens wird daher ein neuer Ansatz für eine nutzerorientierte, dezentrale und einfache MSR (Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik) und TGA (Technische Gebäudeausrüstung) entwickelt und exemplarisch als Modellvorhaben bei der Neuplanung des Schulcampus Aschheim umgesetzt.

Ziel dieses neuen Ansatzes ist ein robuster und damit tatsächlich energieeffizienter Gebäudebetrieb:

• Reduzierung der Performance Gap
• Optimierte Nutzerzufriedenheit
• Verlängerte Lebensdauer


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn der ersten Projektphase werden zunächst Konzepte für eine robuste TGA und MSR sowie einen nutzerorientierten Gebäudebetrieb entwickelt. Durch die enge und frühe Einbindung in den integralen Planungsprozess des „Schulcampus Aschheim“ können konzeptionelle Ansätze in Form eines Modellvorhabens in die Planung einfließen, anschließend in der Bauphase implementiert (Phase 2) sowie später im Betrieb über ein Monitoring getestet und validiert werden.

Dadurch wird die tatsächliche Effektivität dieses neuen Ansatzes überprüft und eine Übertragbarkeit auf Nichtwohngebäude unterschiedlicher Nutzung sichergestellt. Die Ansätze für eine robuste TGA und MSR beinhalten insbesondere dezentrale Lüftungskonzepte sowie eine dezentralisierte Gebäudeleit-technik. Für einen nutzerorientierten Gebäudebetrieb wird über die drei Aspekte Nutzer-Interaktion, Nutzer-Verhalten und Nutzer-Bewusstsein der Nutzenden in den Mittelpunkt für Planung und Auslegung von TGA und MSR gestellt.

Zur Konzeptentwicklung und -überprüfung werden dynamisch-thermische Gebäude- und Anlagensimulationen durchgeführt. Zudem werden in einem existierenden Bestandsgebäude des Schulcampus der Ansatz dezentraler Lüftungsgeräte in Kombination mit einer optimierten und nutzerorientierten Regelung mit vereinfachter Nutzerinteraktion prototypisch umgesetzt und getestet, wobei die Ergebnisse dieser ersten Messreihen für eine erste Konzeptvalidierung dienen.


Ergebnisse und Diskussion

Die optimierten Regelstrategien zeigen eine maßgebliche Reduktion des Energieverbrauches des Lüftungsgerätes im Vergleich zur Standardkonfiguration von bis zu 57 % ohne Nutzerinteraktionsmöglichkeit sowie bis zu 48 % Reduktion mit Nutzerinteraktionsmöglichkeit. Die Nutzerakzeptanz kann durch die Interaktionsmöglichkeit deutlich gesteigert werden und führte zu einem starken Rückgang der Fensteröffnungen. Darüber hinaus können aus dem Vergleich von Simulation und Messung deutliche Einsparpotenziale und Potentiale für eine weitere Optimierung der dezentralen Regelungsstrategien identifiziert werden, die in der laufenden Bauphase nun umgesetzt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

01.12.2020: Projektvorstellung im Rahmen einer Sitzung des Bauausschusses des Landratsamts München

30.05.2022: Vorstellung der vorläufigen Projektergebnisse im Rahmen einer Verbandsversammlung des Zweckverbands Staatliche weiterführende Schulen im Osten des Landkreises München

20.10.2022: Vorstellung der Projektergebnisse im Rahmen einer Sitzung des Bauausschusses des Landratsamts München


Fazit

Die Ergebnisse zeigen das Potenzial neuer, dezentraler Regelstrategien mit vereinfachten Interaktionsmöglichkeiten beim Einsatz von dezentralen Lüftungsgeräten im Schulbetrieb, mit positiven Auswirkungen auf Nutzerzufriedenheit und der Reduktion des Energieeinsatzes. Die Erkenntnisse werden im Rahmen eines Folgeprojektes tiefergehend validiert und für eine breite Umsetzung in der Praxis des Schulbaus aber auch für weitere Gebäudenutzungen aufbereitet.