Energie- und Gebäudetechnik 2015

Jörg Veit ist Unternehmensbereichsleiter für Elektro- und Gebäudetechnik im etz Stuttgart sowie Leiter des Solarenergiezentrums Stuttgart. Peer Schmidt ist eingetragener beratender Ingenieur und geschäftsführender Gesellschafter der Heidemann & Schmidt GmbH.

Gebäudeautomation trifft Energieeinsparverordnung Liebe Leser, was lange währt, wird endlich wahr. Seit dem 01. Mai 2014 ist die neue Energieeinsparverordnung (EnEV) 2014 in Kraft. Eine wesentliche Neuerung ist erstmalig in der über 10-jährigen Geschichte der EnEV, dass die Gebäudeautomation (GA) in die Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs einfließt und somit letztendlich kein Energieausweis ohne die Berücksichtigung der Gebäudeautomation erstellt werden kann. Damit rückt die Gebäudeautomation bei der Planung und Errichtung von neuen Gebäuden, wie auch bei der Sanierung und Bewertung von Bestandsgebäuden, weiter in den Fokus und erlangt sukzessive endlich auch in der Gesetzgebung und Normung den Stellenwert, der ihrem Potenzial zur wirtschaftlichen Effizienzsteigerung und Energieeinsparung in Gebäuden gerecht wird. Die Mindestanforderungen an die Gebäudeautomation sind in der EnEV 2014 eher niedrig – das Referenzgebäude basiert auf der GA-Effizienzklasse C nach DIN EN 15232, was sowieso der heutige Mindeststandard ist. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass eine hochwertigere Automation mit energieeffizienten Automationsfunktionen der GA-Effizenzklassen B oder A wesentlich zur Senkung des berechneten Jahres-Primärenergiebedarfs beiträgt. Berücksichtigt man, dass zum 01. Januar 2016 die EnEV 2014 den verschärften Energiestandard für Neubauten einführt und damit der zulässige Jahres-Primärenergiebedarf nochmals um 25 % im Vergleich zur aktuellen EnEV abgesenkt wird, wird es auch unter wirtschaftlichen Aspekte für Bauherrn immer lukrativer, den Automatisierungsgrad eines Gebäudes zu erhöhen, anstelle die Gebäudehülle oder die Anlagentechnik noch weiter zu optimieren. Die EnEV gibt jedoch nicht vor, wie automatisiert werden muss und auch nicht in welchem Umfang – hier sind Sie gefragt und gefordert. Befassen Sie sich rechtzeitig mit den Chancen, die Ihnen unter anderem die neue EnEV bietet. Für einen sinnvollen und wirtschaftlichen Einsatz der Gebäudeautomation ist eine entsprechende Beratungskompetenz erforderlich. Informationen zur neuen EnEV sowie viele weitere Anregungen und Ideen für neue Betätigungsfelder und Dienstleistungen finden Sie in diesem Jahrbuch, lassen Sie sich inspirieren. Wir wünschen Ihnen, liebe Leser, ein spannendes Jahr 2015 und viele herausfordernde und einträgliche Aufträge mit zufriedenen Kunden. Jörg Veit und Peer Schmidt Herausgeber jb2015_ Aspekten für Bauherren immer lukrativer, den Automatisie

Funktionsweise von DC- und AC-gekoppelten Stromspeichersystemen von Dr. Andreas Piepenbrink Funktionsweise von Speichersystemen DC- und AC-gekoppelte Stromspeichersysteme ermöglichen die Speicherung bunten Stroms von mehreren Erzeugern. Echt dreiphasige DC- und AC-gekoppelte Stromspeichersysteme sind in der Lage, die Versorgung eines Wohnhauses und eines Wohngebietes bilanziell zu übernehmen oder in einem kompletten Inselnetz zu fungieren sowie mehrere Erzeugungsquellen zu koppeln. Hiermit können Ströme unterschiedlichster AC- oder DC-Erzeuger (BHKWs, Photovoltaik- Anlagen, Windkraftanlagen, Generatoren etc.) gleichzeitig gespeichert und dann bedarfsgerecht und automatisiert verteilt werden. Speichersysteme weisen unterschiedliche Betriebsmodi auf: Modus 1: Energiebezug – Das Speichersystem wird aus dem ACNetz geladen. Der Speicher verhält sich wie eine Netzlast. Modus 2: Energielieferung – Das Speichersystem speist in das ACNetz. Der Speicher verhält sich wie eine Energieerzeugeranlage. Modus 3: Inselnetz – Das Speichersystem ist vom öffentlichen Netz getrennt, der Speicher wird aus dem Kundennetz AC-Netz geladen und entladen. Blei- oder Lithiumbatterien? In diesem Zusammenhang werden häufig die Punkte Lebensdauer (Ladezyklen), Sicherheit und Kosten angeführt. In punkto Sicherheit müssen bei Lithiumbatterien Vorkehrungen gegen Brand getroffen werden. Dieses Problem haben Bleibatterien zwar nicht, doch können im Betrieb geringe Mengen Wasserstoff austreten, was ggf. besondere Anforderungen an die Raumbelüftung stellt. Bleibatterien sind in der Anschaffung günstiger, halten aber weniger Zyklen als Lithium-Ionen-Batterien. Bei einer angenommenen Betriebssdauer der PV-Anlage von 20 Jahren, kalkulieren Hersteller ca. 5.000 bis 7.000 Ladezyklen. Bleibatterien halten zwischen 1.600 und 3.000 Zyklen, bei Lithiumbatterein geht man von 2.600 bis 15.000 aus. Es ist also davon auszugehen, dass Bleibatterien bei angenommenen 7.000 Ladezyklen mindestens einmal getauscht werden müssen. Ebenso große Probleme können von hohen Umgebungstemperaturen oder schlechtem Lademanagement ausgehen. So kann bei zu hohen Betriebstemperaturen die Zyklenzahl der Bleibatterien merklich sinken, und eine Tiefentladung führt in der Regel zum baldigen Defekt. Geht man von herstellerkonformen Betriebsbedingungen aus, haben Bleibatterien eine kalendarische Lebensdauer zwischen 8 und 15 Jahren, bei Lithiumbatterien geht man von 10 bis 25 Jahren aus. Weitere Punkte, die beim Einsatz von Bleibatterien beachtet werden müssen, sind z. B. das höhere Gewicht (Blei-Gel: 30 Wh/kg; Lio: 95 … 190 Wh/kg) sowie die Wartung, wenn konventionelle Blei- Schwefel-Batterien zum Einsatz kommen. Hier erweist sich der Einsatz von Blei-Gel-Akkus als vorteilhafter. Ein- und dreiphasige Einspeisung ins Hausnetz Wenn ein einphasiger Batteriespeicher an Phase L1 angeschlossen wird und ein Verbraucher an L2 Strom entnimmt, speist das Batteriesystem nicht phasengleich ein. Batteriespeicher sind aber in der Lage, auf L1 genau die Leistung einzuspeisen, die der Verbraucher auf L2 aus dem öffentlichen Netz bezieht. Voraussetzung dafür ist der Einbau eines sogenannten über alle Phasen saldierenden Zählers. Bei dreiphasigen Systemen unterscheidet man zwei Varianten: 1. Systeme, die auf drei Phasen symmetrisch einspeisen. Alle diese Systeme erzeugen im Betrieb eine sogenannte Schieflast, weil auf den Phasen unterschiedlich viel Energie eingespeist oder verbraucht werden kann. 2. Systeme, die auf drei Phasen asymmetrisch einspeisen können und in der Lage sind, genau die Leistung einzuspeisen, die auch verbraucht wird. Dabei muss beachtet werden, dass die Schieflastbedingung der VDEAR-N. 4105 von 4,6 kVA eingehalten wird. Die maximale Unsymmetrie von 4,6 kVA ist auch dann einzuhalten, wenn die Erzeugungsanlage (EZA) Strom auf einem Außenleiter einspeist und der Stromspeicher zeitgleich Strom in einem anderen Außenleiter bezieht.