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Optimierung RLT-Anlagen
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Optimierung von raumlufttechnischen Anlagen
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Viele der raumlufttechnischen Anlagen im Gebäudebestand arbeiten nicht effizient. Teilweise haben sie einen sehr hohen Stromverbrauch, teilweise lassen sie Raumwärme ungenutzt entweichen. Ausschlaggebend sind hierfür häufig vier Gründe:
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Zum Zeitpunkt der Anlagenerstellung wurden hohe Sicherheitszuschläge bei der Dimensionierung angesetzt. |
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Seit der Anlagenerstellung wurden Wartung, Instandhaltung und Bedienung nicht in vollem Umfang bzw. nicht fachgerecht durchgeführt. |
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Durch eine Änderung der Gebäude- oder Raumnutzung haben sich die Lastanforderungen geändert. |
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Die inneren Lasten (Kühlgeräte, Bildschirmarbeitsplätze etc.) haben sich geändert. |
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Die häufigsten Gründe, die bei raumlufttechnischen Anlagen zu erhöhten Strom- und Raumwärmeverbräuchen etc. führen können, sind in der Tabelle zusammengestellt. Bei der Änderung und Optimierung einer Anlage ist es notwendig, eine mittelfristig wirtschaftliche Lösung zu finden, bei der die Investitionskosten gering gehalten werden und sich zugleich möglichst große Energieeinsparungen sowie ökologische Vorteile ergeben.
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Nutzung und Anforderung
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bestehende Anlage ist zu groß/überdimensioniert |
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Dimensionierung erfolgte zu einem Zeitpunkt, an dem Energiekosten und -verbräuche nicht als Entscheidungskriterien berücksichtigt wurden |
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Auslegung wurde nicht auf die tatsächliche Raumnutzung abgestimmt |
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Raumnutzung wurde gegenüber der ursprünglichen Planung geändert |
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Keine bedarfsgerechte Luftmenge
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Auslegung erfolgte nicht nach den Mindestanforderungen sondern mit hohen Sicherheitsfaktoren und „Angstzuschlägen“ |
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Luftmengen wurden auf Luftauslässe festgelegt, die nach rein gestalterischen Vorgaben ausgewählt wurden |
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Anlagenlauf- und Schaltzeiten
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feste Betriebszeiten von 6.00 Uhr bis 22.00 Uhr |
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Wochenendbetrieb mit voller Anlagenleistung |
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während Reinigungszeiten Arbeit mit voller Anlagenleistung |
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Komplizierte Anlagenbedienung und nicht eingewiesenes Personal |
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Kälte- und Wärmeübertragung
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Wärme- und Kälteüberträger mit schlechten Wirkungsgraden |
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hohe Druckverluste auf der Luft- und Wasserseite |
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Aufwendige Lüftungswege
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Langes, verzweigtes Luftnetz, Verteilung von einer Technikzentrale aus |
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Luftauslässe falsch positioniert |
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Ventilatoren
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veraltete und nicht erneuerte Ventilatoren mit hohen Druckverlusten bzw. hohem Energieverbrauch |
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Geförderte Luftmenge ist nicht bedarfsgerecht, schlechter Motorenwirkungsgrad, Wirkungsgradverluste durch Keilriemenantrieb |
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nur einstufiger Betrieb ohne Lastanpassung an Raumluftanforderungen möglich |
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Luftbefeuchtung
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Wäscher mit geringem Wirkungsgrad / große entkeimte Wassermenge erforderlich |
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Dampfbefeuchtung mit hohem Energieverbrauch |
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Meß-, Steuer- und Regelungstechnik
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Taupunkttemperaturregelung bei Luftwäschern
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Lastanpassung bei Wäscher nicht möglich |
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hoher Energieverbrauch durch Erwärmen der Luft nach dem Wäscher |
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Bedarfsgerechte Luftmengenregulierung
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Einstufige Ventilatoren ohne Lastanpassung |
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Drallregler erzeugt Druckverlust bzw. geringen Volumenstrom |
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Temperatur und Messfühler
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Meßwerte werden falsch erfasst |
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Geräte- und Raumfühler sind falsch positioniert |
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Messung über spezielle Lastpunkte verfälscht das Gesamtergebnis |
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Wartung und Instandhaltung
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keine Wartungsverträge mit Fachfirmen |
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Verschmutzung und Verkeimung |
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falsche Regelgrößen eingestellt |
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kein bedarfsgerechter Austausch von Bauteilen mit geringer Lebenserwartung |
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Aufnahme des Gebäudezustandes und der Anlage
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Ermittlung des tatsächlichen Anlagenzustandes |
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Feststellung und Beschreibung der Schwachpunkte im Anlagensystem |
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Ermittlung der inneren Kühl- und Heizlasten |
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Langzeitmessung von Raumlufttemperatur und -feuchte |
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Bewertung unterschiedlicher (Extrem-) Lastfälle für Kühl- und Heizlast |
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Langszeitnutzung
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Ermittlung der (Rest-) Lebensdauer der Geräte und Anlagen |
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Ermittlung der Möglichkeiten, die Lebensdauer der Geräte und Anlagen durch Wartung und Instandhaltung zu verlängern |
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Nutzungsbedingungen
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Festlegung der Nutzung der Räume, die mit der raumlufttechnischen Anlage (RLT) versorgt werden |
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Festlegung der Anlagenschaltzeiten (tage- und wochenweise!) |
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Bedarfsgerechte Gebäude-/Anlagensimulation
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Ermittlung der typischen Tagesverläufe mit Simulationsprogrammen |
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Festlegung von kurzfristigen Überschreitungen von Idealkonditionen |
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Ermittlung von Möglichkeiten für den Verzicht auf Raumkühlung |
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Optimierungsstrategie
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Umstellung von analoger auf digitale Steuerungstechnik |
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Abstimmung der Meß-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR) und der digitalen Regelungstechnik auf die Anlage |
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Erhöhung des Bedienkomforts |
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Umsetzung
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Auswahl der Anlagenkomponenten nach dem Stand der Technik |
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Austausch einzelner Komponenten und kompletter Anlagenteile |
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Information und Unterweisung des Bedienungspersonals |
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Nachfolgende Tabelle enthält eine Checkliste für eine Optimierung von raumlufttechnischen Anlagen. Bei allen Planungs- und Ausführungsschritten sollte darauf hingewirkt werden, dass raumlufttechnische Anlagen grundsätzlich nur zur Lufterneuerung und zur Abfuhr innerer Wärmelasten dienen sollen (und nicht z.B. zur punktuellen Schadstoffabfuhr).
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Auslegung/Kanalnetz
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Kanalnetz dem tatsächlichen Bedarf anpassen! |
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Luftmenge genau ermittelt und einstellen |
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Luftein- und -auslasse dem Bedarf anpassen! |
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Auslegung und Aufteilung - Nutzungsbereich
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Aufteilung des Kanalnetzes nach Lastbereichen! |
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Aufteilung der Anlagen - eigene Versorgung mit hoher Lastanforderung! |
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Innere Lasten in einem Raum zusammenfassen! |
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Mehrere Anlagen für ein Gebäude
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Anlagen etagenweise oder entsprechend bestimmter Bauabschnitte zusammenfassen! |
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Zonenregelung
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Abschaltmöglichkeiten für einzelne Raumzonen vorsehen! |
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Nacherhitzer für Raumzonen einbauen! |
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Schaltmögiichkeiten durch Raumtableaus für den Nutzer einrichten! |
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Temperatursteuerungsmöglichkeiten für den Nutzer einrichten! |
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Drehzahlgeregelte Ventilatoren
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Direktantrieb für Ventilatoren vorsehen! |
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Lastanpassung von 20 - 100% durch Drehzahlregelung ermöglichen! |
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Druckverluste durch Ventilatorenauswahl minimieren! |
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Luftbefeuchtung
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Bedarf für Luftbefeuchter prüfen! |
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Wäscher einregulieren! |
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Befeuchtung dem Luftstrom anpassen! |
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Möglichkeit für Lastanpassung durch Drehzahlregelung der Wäscherpumpe prüfen! |
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Wärmerückgewinnungssystem
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Wärmetauscher mit hohem Wirkungsgrad einsetzen! |
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Möglichkeit der Zuluftkühlung durch Abluftbefeuchtung prüfen! |
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Wärmeübertrager (Erhitzer, Kühler)
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Bauelemente mit hohem Wirkungsgrad vorsehen! |
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Ersatz von elektrischem Strom durch Gas, öl, Fernwärme etc. prüfen! |
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Schaltzeiten der Kältemaschine prüfen! |
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Steuerung
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DDC-Technik einbauen (DDC: direct digital control)! |
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Möglichkeiten für Gebäudeautomation prüfen! |
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Stundenpläne für Anlagenlaufzeiten erstellen (incl. Wochenenden etc.)! |
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Anlagenlaufzeiten an Nutzungszeiten anpassen! |
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Gleitende Anpassung der Raumlufttemperatur und -feuchte an die Außenluft vorsehen (dabei ist kurzfristige Überschreitungen des Idealzustandes möglich)! |
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Bedienung
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Anlagenfunktion und Abhängigkeiten am Leitrechner erläutern! |
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Bedienung und Schaltmöglichkeiten erläutern! |
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Auf Energieverbräuche und -einsparpotentiale hinweisen! |
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Wartung und Instandhaltung
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Sichtprüfungen und Wartungsintervalle abstimmen! |
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Wartungsverträge vereinbaren! |
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