lebenszykluskosten - PowerBuilding
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ENERGIEEFFIZIENZ:<br />
WIE AUS THEORIE PRAXIS WIRD<br />
<strong>PowerBuilding</strong><br />
Zürich 23. Mai 2012<br />
www.vika.de<br />
Dr. Bernhard Frohn<br />
VIKA Ingenieur GmbH<br />
Aachen, Berlin-Potsdam<br />
www.vika.de<br />
www.bob-x.de
DIE THEORIE<br />
Phase 5:<br />
Ziel-Controlling<br />
Phase 1:<br />
Zieldefinition<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Phase 4:<br />
Realisierung<br />
Phase 2:<br />
Prüfung Varianten<br />
Phase 3:<br />
Detailkonzept<br />
www.vika.de
DIE PRAXIS<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
• Fühler sind vertauscht<br />
• Ventile sind defekt und niemand merkt dies<br />
• Solaranlagen kühlen sich über Dach weg<br />
• Kühl- und Heizsysteme laufen parallel<br />
• Regenerative Systeme verlieren das Rennen<br />
• Pumpen laufen in die falsche Richtung<br />
• Dämmmatten liegen im Lüftungskanal<br />
• Rechenzentrum ohne aktuelle Nutzung wird gekühlt<br />
• Kühltemperaturen sind unnötig zu niedrig<br />
• Luftmengen sind zu groß<br />
• Pumpen sind überdimensioniert<br />
• Brennwerteffekt wird niemals erreicht<br />
• …<br />
www.vika.de
BAUTEAMVERFAHREN<br />
Bauherr<br />
Architekt<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Fachplaner<br />
Handwerker<br />
Mieter<br />
Idee Konzept Planung Bau Betrieb<br />
www.vika.de
ROLLE DES ENERGIEDESIGNERS<br />
Architekt<br />
Bauherr<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Beratung durch<br />
Variantenbetrachtung<br />
Lieferung<br />
Ergebnisse<br />
Vorbereitung<br />
Entscheidungen<br />
Energiedesign<br />
Abstimmung<br />
Detailkonzepte<br />
Monitoring<br />
Ziele<br />
Erläuterung der<br />
Gebäudefunktion<br />
www.vika.de<br />
Auditor<br />
DGNB<br />
TGA-<br />
Planer<br />
Nutzer
GEBÄUDESIMULATION<br />
Ausgabedaten<br />
Varianten<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Licht<br />
Temperatur<br />
Energie<br />
10010101101<br />
1110101101<br />
01011000110<br />
Luft<br />
Solar<br />
Wirtschaftlichkeit<br />
Nutzung<br />
Bauphysik<br />
TGA<br />
Geometrie<br />
Klimadaten<br />
Modellbildung<br />
www.vika.de
BEHAGLICHKEIT WINTER<br />
MESSWERTE SOMMER 2010<br />
ENERGIE<br />
BOB-KONZEPT<br />
NACHALTIGKEIT<br />
BOB.Essen<br />
www.vika.de
SIMULATION ERGONOMIE TAGESGANG<br />
°C<br />
30,00<br />
28,00<br />
26,00<br />
Ost-Ausrichtung: Verlauf von Empfindungstemperaturen und Energiebedarf<br />
W / W/m²<br />
3.000<br />
2.800<br />
2.600<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
24,00<br />
22,00<br />
20,00<br />
18,00<br />
16,00<br />
14,00<br />
12,00<br />
10,00<br />
8,00<br />
6,00<br />
4,00<br />
2,00<br />
0,00<br />
2.400<br />
2.200<br />
2.000<br />
1.800<br />
1.600<br />
1.400<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
220, 6 220, 12 220, 18 220, 24 221, 6 221, 12 221, 18 221, 24 222, 6 222, 12 222, 18<br />
Tag, Stunde<br />
Aussentemperatur Empfindungstemperatur Variante 1 Empfindungstemperatur Variante 2 Empfindungstemperatur Variante 3<br />
Empfindungstemperatur Variante 4 Energiebedarf Variante 1 Energiebedarf Variante 2 Energiebedarf Variante 3<br />
Energiebedarf Variante 4<br />
Globalstrahlung<br />
www.vika.de
Resultant Temperature °C<br />
SIMULATION ERGONOMIE JAHR<br />
1<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
35<br />
34<br />
33<br />
32<br />
31<br />
30<br />
29<br />
28<br />
27<br />
26<br />
25<br />
24<br />
23<br />
22<br />
21<br />
20<br />
19<br />
18<br />
17<br />
16<br />
15<br />
nach DIN EN 15251* und DIN 1946**<br />
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 1516 17 1819 20 2122 23 2425 26 2728 29 3031 32 3334 35<br />
Z.: P8_017 Dry B P8_017 Resul; d1-365; 8-18h (TS040178)<br />
External Temperature °C<br />
0<br />
www.vika.de
STATISTIK JE NUTZUNGSZONE/VARIANTE<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
www.vika.de<br />
Var A WSV ausgewertete Stunden (Schulstunden warme Jahreszeiten) 930<br />
Band (°C) 19> 20> 21> 22> 23> 24> 25> 26> 27> 28> 29> 30> 31> 32> 33> 34> 35> 14°C> % < 27°C<br />
Aussen-T. 67 50 40 21 11 14 8 14 5 37,10%<br />
KR 1.1.9 58 37 41 88 84 111 91 102 108 94 65 37 14 33,12%<br />
KR 1.1.15 2 76 40 66 91 93 104 119 124 91 65 48 11 39,57%<br />
KR 1.1.5 45 42 42 80 95 114 99 89 118 68 80 32 16 10 32,69%<br />
FR 2.1.1 12 59 38 68 90 133 138 103 115 88 71 11 3 1 43,01%<br />
Var B WSV & Fahrbare Verschattung ausgewertete Stunden (Schulstunden warme Jahreszeiten) 930<br />
Band (°C) 19> 20> 21> 22> 23> 24> 25> 26> 27> 28> 29> 30> 31> 32> 33> 34> 35> 14°C> % < 27°C<br />
Aussen-T. 67 50 40 21 11 14 8 14 5 62,96%<br />
KR 1.1.9 29 81 92 97 146 102 131 110 79 38 18 2 5 58,82%<br />
KR 1.1.15 66 67 97 117 129 126 123 100 67 28 5 5 64,73%<br />
KR 1.1.5 14 92 67 106 139 117 109 99 98 49 26 9 1 4 57,53%<br />
FR 2.1.1 65 69 99 152 147 126 114 105 38 9 4 2 70,75%<br />
Var C SSV ausgewertete Stunden (Schulstunden warme Jahreszeiten) 930<br />
Band (°C) 19> 20> 21> 22> 23> 24> 25> 26> 27> 28> 29> 30> 31> 32> 33> 34> 35> 14°C> % < 27°C<br />
Aussen-T. 67 50 40 21 11 14 8 14 5 61,67%<br />
KR 1.1.9 2 36 68 81 90 159 95 125 108 92 53 21 57,10%<br />
KR 1.1.15 8 41 83 92 109 153 117 132 86 75 31 3 64,84%<br />
KR 1.1.5 1 33 58 60 103 122 125 110 112 80 82 23 20 1 53,98%<br />
FR 2.1.1 22 25 83 91 131 176 130 115 91 57 9 70,75%<br />
Var D WSV & Pausenablüftung ausgewertete Stunden (Schulstunden warme Jahreszeiten) 930<br />
Band (°C) 19> 20> 21> 22> 23> 24> 25> 26> 27> 28> 29> 30> 31> 32> 33> 34> 35> 14°C> % < 27°C<br />
Aussen-T. 67 50 40 21 11 14 8 14 5 77,93%<br />
KR 1.1.9 33 25 93 117 91 104 52 82 93 66 45 21 13 3 3 73,76%<br />
KR 1.1.15 36 28 127 107 96 97 74 102 77 47 31 15 2 2 81,29%<br />
KR 1.1.5 26 23 81 103 93 113 71 89 75 76 47 29 11 9 1 2 1 73,01%<br />
FR 2.1.1 29 38 116 111 105 105 97 84 79 49 17 3 1 2 1 83,66%<br />
Var E SSV & Pausenablüftung ausgewertete Stunden (Schulstunden warme Jahreszeiten) 930<br />
Band (°C) 19> 20> 21> 22> 23> 24> 25> 26> 27> 28> 29> 30> 31> 32> 33> 34> 35> 14°C> % < 27°C<br />
External - D_Essen_TRY 67 50 40 21 11 14 8 14 5 92,66%<br />
KR 1.1.9 23 81 145 124 94 82 105 75 47 22 11 1 91,29%<br />
KR 1.1.15 25 102 143 133 92 100 92 67 36 14 3 94,30%<br />
KR 1.1.5 21 53 132 122 119 85 88 86 57 35 10 11 1 1 87,63%<br />
FR 2.1.1 44 85 144 143 104 113 90 61 20 2 2 97,42%
STRÖMUNGSSIMULATION<br />
LUFTGESCHWINDIGKEIT<br />
20,6 °C<br />
22,6 °C<br />
PPD<br />
23,0 °C<br />
23,2 °C<br />
17,6 °C<br />
21,8 °C <br />
24,2 °C<br />
23,7 °C <br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
21,5 °C<br />
25,6 °C / 9,04 % Zuluftfeuchte / 0,45 m/s<br />
RAUMLUFTTEMPERATUR<br />
20,6 °C<br />
22,6 °C<br />
23,1 °C<br />
18,5 °C / 64,93 % Zuluftfeuchte / 0,45 m/s<br />
EMPFINDUNGSTEMPERATUR<br />
23,0 °C<br />
23,2 °C<br />
17,6 °C<br />
21,8 °C <br />
24,2 °C<br />
23,7 °C <br />
21,5 °C<br />
25,6 °C / 9,04 % Zuluftfeuchte / 0,45 m/s<br />
23,1 °C<br />
18,5 °C / 64,93 % Zuluftfeuchte / 0,45 m/s<br />
www.vika.de
LEBENSZYKLUSKOSTEN<br />
Kosten<br />
Einflussnahme<br />
Immobilie A<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Optimierte<br />
Immobilie B<br />
Bau/<br />
Konzeption Planung<br />
Sanierung<br />
Nutzung<br />
Verwertung<br />
Zeit<br />
www.vika.de
KOSTENBESTANDTEILE<br />
Investitionskosten<br />
Planungskosten<br />
Energiekosten<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
Restwert<br />
Wartungskosten<br />
Änderungskosten<br />
Personalkosten<br />
Instandsetzungskosten<br />
www.vika.de
Gesamtannuität [€/a]<br />
LEBENSZYKLUSKOSTEN<br />
Sensitivität - Energieerzeugung<br />
160.000<br />
140.000<br />
120.000<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
100.000<br />
80.000<br />
60.000<br />
40.000<br />
20.000<br />
0<br />
0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12%<br />
Energiepreissteigerung [%/a]<br />
Nahwärme Geo-Wärmepumpe Büros Geo-Wärmepumpe Gesamt Geo-Wärmepumpe Gesamt + adiabate Kühlung<br />
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ENERGIEMONITORING<br />
Vorgehensweise<br />
Gebäudesimulation<br />
Lebenszykluskosten<br />
Energiemonitoring<br />
www.vika.de
DENKEN IN EXPONENTIALFUNKTIONEN<br />
Regeln:<br />
• 1 Tropfen pro Minute<br />
• jeder Tropfen<br />
verdoppelt sich<br />
Wann ist das Fußballstadion<br />
mit Wasser gefüllt?<br />
49 min<br />
www.vika.de
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