Energiemanagement

Überprüfung der Messwerte bei Ölheizung

Digitaler Check-up im Heizungskeller: Zwei Mitglieder der Electrojoule AG überprüfen die Messwerte einer Ölheizung in Dietikon. (Foto: Michael Staub)

Energieeffizienz: Gebäude-Optimierung lohnt sich

Im Gebäudepark schlummern beträchtliche Effizienzpotenziale. Oft können diese mit relativ einfachen Massnahmen angezapft werden. Das zeigen drei aktuelle Beispiele zu den Gewerken Heizung, Beleuchtung und Hydraulik.

Mit der Abschaltung des Atomkraftwerks in Mühleberg im Dezember 2019 hat die Gebäudetechnikbranche eine beliebte Metapher verloren. Auf zahlreichen Tagungen und Fachkongressen wurden Massnahmen für mehr Energieeffizienz, weniger Stromvergeudung oder weniger Standby-Betrieb von Anlagen gerne mit der prägnanten Wendung umschrieben: «Damit könnten wir Mühleberg einsparen!».

Zur Einordnung: Im letzten vollen Betriebsjahr 2018 produzierte Mühleberg rund 3 Terawattstunden. Dies entsprach fünf Prozent des gesamtschweizerischen Stromverbrauchs. Nicht eben wenig – aber doch relativ wenig im Vergleich mit all den ineffizienten Heizungen, Beleuchtungen, Wassererwärmern und Umwälzpumpen, die immer noch in Schweizer Gebäuden stehen.

In welchen Bereichen können am meisten Einsparungen erzielt werden?

Der Gebäudepark ist für rund 45 Prozent des gesamtschweizerischen Energiebezugs verantwortlich. Gemäss einer 2016 publizierten Studie von Energie Schweiz können mit Effizienzmassnahmen beträchtliche Einsparungen erzielt werden. Die drei grössten Posten ortet die Studie bei der Raumwärme (57 Prozent des Sparpotenzials), der Warmwasseraufbereitung (26 Prozent) sowie der Beleuchtung (7 Prozent).

Was ist sinnvoller: Förderung oder Verbote?

Während in Fachkreisen diese zu hebenden Effizienz-Schätze schon länger diskutiert werden, ist Energieeffizienz in der öffentlichen Debatte eher selten ein Thema. Intensiver und vor allem emotionaler wird hingegen über die Produktion diskutiert. «Die Debatte über Versorgungssicherheit ist recht intensiv, gerade im Kontext der geplanten Abschaltungen von Kernkraft- und Kohlekraftwerken in Europa», sagt Marianne Zünd, Mediensprecherin des Bundesamts für Energie (BFE).

Ebenso befeuere die schrittweise Ausserbetriebnahme von Schweizer Kernkraftwerken die Debatte. Die Energieeffizienz wird vom BFE einerseits gefördert. Dazu dienen Instrumente wie das Gebäudeprogramm, ProKilowatt oder EnergieSchweiz. Andererseits wird Energieeffizienz zunehmend via Regulation verlangt. In diesen Bereich fallen beispielsweise die MuKEn, die angedachte Verschärfung des CO2-Gesetzes oder die Effizienzvorschriften für elektrische Geräte.

Wird der Gebäudepark also rasch genug effizienter? Nein, meint Florian Brunner, Leiter Fachbereich Klima bei der Schweizerischen Energie-Stiftung (SES): «Trotz Effizienzsteigerungen nimmt der Elektrizitätsverbrauch im Gebäudebereich immer noch zu. Dies etwa wegen Komfortlüftung und Klimatisierung, elektrischer Wärmepumpen oder der allgemeinen Gebäudetechnik.» Ein Trendwechsel sei nicht absehbar, deshalb müsse der Mehrbedarf in Zukunft verstärkt mit erneuerbaren Energien und Effizienzsteigerungen gedeckt werden.

Für das geringe öffentliche Interesse sieht Brunner verschiedene Gründe: «Effizienzmassnahmen im Gebäudesektor sind aufwendig. Bei Gebäudeeigentümern und Betreibern ist das Interesse an der Energieeffizienz und die Nachfrage dafür oft gering. Die Energiekosten sind tief, nicht alle achten auf die Lebenszykluskosten.»

Wie können Heizungen optimiert werden?

Das genaue Hinschauen lohnt sich jedoch bei verschiedenen Gewerken der Gebäudetechnik. Dies gilt insbesondere für Heizungen, denn diese werden oft mit viel Luft nach oben betrieben. «Neue Anlagen werden meistens so eingestellt, dass sie auch noch in 10 oder 15 Jahren laufen, wenn Pumpen, Leitungen und Brenner nicht mehr auf der Höhe sind. Deshalb ist das Einsparpotenzial hoch. Der Verbrauch kann häufig mit wenigen, relativ einfachen Massnahmen reduziert werden», sagt Felix Hug.

Er ist CEO der Electrojoule Erneuerbare Energiesysteme AG. Das Schweizer Start-up rüstet bestehende Heizungssysteme mit Sensoren aus und zeichnet über zwei bis drei Wochen die wichtigen Temperatur- und Betriebsdaten auf. Aufgrund dieser Daten folgt eine Analyse: Was funktioniert gut, wo zeigt die Heizung Auffälligkeiten? Und mit welchen Massnahmen könnte man Heizöl und Franken sparen und gleichzeitig den CO2-Ausstoss verringern?

Beispiel eines durchgeführten Heizungs-Checkups

Bereits erledigt ist der Heizungs-Check bei einem Mehrfamilienhaus in Dietikon ZH. Es gehört der Versicherung der Schweizer Ärzte Genossenschaft (VA Genossenschaft). Hier brachte der Heizungs-Check zwei Probleme ans Tageslicht. Wegen eines verkalkten Heizregisters konnte die Wärme des Ölbrenners nicht in das Wasser gebracht werden, die Folge war ein hektischer Start-Stopp-Betrieb des Brenners.

Eine Boilerentkalkung löste das Problem: Jetzt springt der Brenner morgens nur noch einmal an. Das zweite Problem betraf den Warmwasser-Rücklauf. Wegen einer in den Aussenmauern eingebauten, vermutlich überhaupt nicht gedämmten Zirkulationsleitung waren die Energieverluste sehr hoch. Nun wird die Zirkulation während der Nacht ausgeschaltet.

Um Hygieneprobleme zu vermeiden, wird regelmässig der Legionellenbestand in der Zirkulationsleitung geprüft. Naturgemäss gibt es eine gewisse Komforteinbusse, wie Felix Hug sagt: «Wenn jemand um drei Uhr nachts duschen will, dauert es halt länger, bis das warme Wasser kommt.»

Wie kann man bei der Beleuchtung Energie sparen?

Grosse Energiesparpotenziale gibt es bei der Beleuchtung. Gerade in grösseren Siedlungen summiert sich der Stromverbrauch infolge Dauerbetrieb der Treppenhaus-, Allgemein- und Wegbeleuchtungen. Interessant ist hier das Konzept der «Schwarmbeleuchtung». Dort, wo sich Menschen aufhalten oder bewegen, spendet eine Schwarmbeleuchtung Licht auf normalem Niveau.

Ebenso eilt sie den Passantinnen und Passanten voraus, wenn sich diese zum Beispiel vom Siedlungseingang zu ihrer Wohnung begeben. Danach wird die Leistung wieder abgesenkt, eine schwache Grundbeleuchtung spendet Orientierung.

Beispiel einer energiesparenden Wegbeleuchtung

Eine solche Lösung hat die Neue Baugenossenschaft Rüti (NBR) für die Wegbeleuchtung in ihrer Siedlung Weier umgesetzt. Im Herbst 2017 liess die NBR 50 neue LED-Pollerleuchten sowie die nötige Steuerung installieren. Die Leuchten sind untereinander via Funk vernetzt.

Ermutigt von den guten Erfahrungen und positiven Rückmeldungen der Mieterschaft, rüstete die NBR 2018 auch die Laubengänge und Treppenhäuser der Gebäude mit sensorbasierten LED-Leuchten aus. Während einer Minute laufen sie mit 70 Prozent der Leistung (Hauptlicht), weitere 10 Minuten mit ungefähr 10 Prozent (Orientierungslicht). Danach werden die Leuchten ganz ausgeschaltet, bis ein Sensor erneut eine Bewegung registriert.

Urs Rohner, Geschäftsführer der NBR, ist mit der neuen Lösung zufrieden: «Die Rückmeldungen unserer Mieterinnen und Mieter sind durchwegs positiv. Das neue Design gefällt ihnen, ebenso die bedarfsgerechte Beleuchtung. Es ist ja auch sinnvoll, in einem Haus nur einzelne statt alle Laubengänge oder Eingänge gleichzeitig zu beleuchten.»

Auch mit Hydraulik kann Energie eingespart werden

Eine klügere Beleuchtung oder eine getunte Heizung sind nicht die einzigen «Quick Wins» für höhere Energieeffizienz. «Die Hydraulik ist bei zahlreichen Heiz- und Kühlanlagen das Bindeglied zwischen Erzeugung, Verteilung und dem Verbrauchersystem», sagt Daniel Senn. Er ist Business Development Manager bei Belimo.

Das Unternehmen aus Hinwil ZH hat vor einigen Jahren das «Energy Valve» lanciert und seither beständig weiterentwickelt. Dieses Ventil mit intelligenter Steuerung ermöglicht eine druckunabhängige Durchflussregelung. Ebenso kann das Heiz- oder Kühlsystem überwacht werden. So wird sichergestellt, dass die Temperaturspreizung (Delta T) nicht zu gering ist.

Dank einer Anbindung an die Cloud können die Daten nicht nur zeit- und ortsunabhängig ausgelesen werden. Es gibt auch die Möglichkeit, von gesammelten Erfahrungswerten zu profitieren. «Die cloudbasierte Analyse stellt die empfohlenen Delta-T-Einstellungen für den effizienten Betrieb zur Verfügung. Systemleistung und -stabilität werden verbessert», berichtet Senn.

Je nach Art und Nutzung des Gebäudes sind beträchtliche Einsparungen möglich. So konnte etwa in einem Bürogebäude des US-Gliedstaats Tennessee nach dem Wechsel von Hubventilen auf «Energy Valves» der Energieverbrauch im Kühlwasserkreislauf um 49 Prozent gesenkt werden. Und beim Bergrestaurant Scharmoin (Lenzerheide), das mit Pellets heizt, konnte der effektive Brennstoffverbrauch stark reduziert werden. Die Energy Valves ermöglichen eine intelligente Leistungsregelung des Pelletofens, welcher verbrauchsorientiert die Energie erzeugt.

Effizienzvorschriften können für den Fortschritt genutzt werden

Eine weniger durstige Heizung, eine sparsamere Beleuchtung oder eine optimierte Hydraulik mögen wie kleine Puzzlesteine erscheinen. Doch in der Summe entfalten diese Effizienzmassnahmen eine beträchtliche Wirkung. Wichtig ist der Blick auf die Zeitachse: «Ein Gebäude, das heute gebaut wird, besteht 50 Jahre oder mehr. Effizienz ist neben der Wahl eines fossilfreien Heizungssystems deshalb zwingend. Die Zeit drängt, wir können uns keine Fehlentscheidungen mehr leisten», sagt Florian Brunner von der SES. Die Technologien und das Know-how zu deren Umsetzung seien in der Gebäudetechnikbranche vorhanden.

Die Gebäudetechnik-Unternehmer – auch diese Aussage hört man auf vielen Tagungen – haben es in der Hand, damit zu arbeiten. Denn Effizienzvorschriften können als Schikane empfunden, aber auch für den Fortschritt genutzt werden. Das beste Beispiel dafür wäre wohl die Glühlampe. Ihr Wirkungsgrad betrug fünf Prozent. Moderne LED-Leuchtmittel erreichen hingegen 30 bis 40 Prozent.

Erschienen in: Haustech 3-2020