Tipp des Monats 04/2021

Vergleich der Funkprotokolle im Umfeld von „Smart Buildings“

Im Oktober 2020 hatten wir über unsere „Vergleichsstudie zu Smart Building Funkprotokollen“ berichtet. Inzwischen haben sich ein paar wenige Aktualisierungen ergeben, sodass wir diese Studie angepasst haben.

Im Grunde haben sich dabei „nur“ die Ergebnisse von zwei Protokollen verändert – im Detail LoRa und Thread. Dies erscheint uns wichtig genug, die Aktualisierung zu kommunizieren.

Im Umfeld der Raumautomation kommen zunehmend funkbasierte Übertragungsprotokolle zum Einsatz. Dabei steht eine Vielzahl an Protokollen zur Auswahl und es drängt sich die Frage nach einem Eignungsvergleich auf. D.h. wie gut oder schlecht ist ein Funkprotokoll im Vergleich zu den anderen?

Weiterlesen

Tipp des Monats 03/2021

GEIG (Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz) von Bundestag und Bundesrat beschlossen!

In Bezug auf die E-Mobilität-Ladeinfrastruktur besteht Handlungsbedarf! Die Zahl der Neuzulassungen von Elektrofahrzeugen nimmt zu und so steigt auch der Bedarf an Ladepunkten.

Aus diesem Grunde wurde von Bundestag und Bundesrat das GEIG (Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz) beschlossen. Noch ist es nicht offiziell in Kraft, denn es fehlt noch die Unterschrift des Bundespräsidenten und die Veröffentlichung im Bundesanzeiger. Aber das scheint nur eine Frage der Zeit zu sein – somit ist es eine gute Gelegenheit, sich bereits jetzt mit den Kernaussagen zur Ladeinfrastruktur und der Notwendigkeit der kommunikativen Einbindung in Gebäude zu befassen.

Weiterlesen

Tipp des Monats 02/2021

Förderung von Maßnahmen der Gebäudeautomation durch das BAFA-Förderprogramm BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude)

Zum 01. Januar 2021 wurde von der BAFA das Förderprogramm BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) ins Leben gerufen. Dieses umfasst auch die Förderfähigkeit von Einzelmaßnahmen der Gebäudeautomation.

Für das Wohngebäude werden einige konkrete förderfähige Maßnahmen aufgeführt. Für das Nichtwohngebäude ist grundsätzlich alles förderfähig, was zur Gebäudeautomations-Effizienzklasse „B“ der DIN V 18599 führt. Letztere ist wiederum ein Extrakt der EN 15232.

Einen Überblick über die Aspekte hinsichtlich der Automation sowie eine praktische Arbeitsdatei werden in diesem „Tipp des Monats“ vorgestellt.

Weiterlesen

Tipp des Monats 01/2021

IT-Aspekte für E-Mobility Ladestationen

Bei der Haushaltssteckdose ist alles ganz einfach. Den Stecker von Staubsauger, Handynetzteil oder Fön muss man einfach nur in die Steckdose einstecken und schon kann sich das entsprechende Haushaltsgerät den benötigten Strom „ziehen“. Im Bereich von E-Mobility Ladestationen, d.h. Ladesäulen oder Wallboxen, ist das anders. In vielen Fällen sollte eine Ladesäule „kommunikativ“ eingebunden sein – um sich z.B. eine maximal verfügbare Stromstärke mit anderen Ladestationen zu teilen. In Summe muss ergänzend zu einer LAN-Schnittstelle auch ein gemeinsames „höherwertiges“ Protokoll wie OCPP auf allen Seiten unterstützt werden und die E-Mobility Ladestation muss grundlegende IT-Anforderungen erfüllen.

Weiterlesen

Leistungsbild des IGT & Kundenreferenzen

Mögliche Leistungen des IGT entlang der HOAI – Leistungsphasen

(HOAI: Honorarordnung für Architekten und Ingenieure)

Kundenreferenzen

Viele Unternehmen konnten wir mit unserem Fachwissen und Erfahrung in der Umsetzung Ihrer Projekte unterstützen.

Einen kleinen Einblick in unsere erfolgreichen Beratungsprojekte erhalten Sie hier:

Seit 2015 beraten wir unter Anderem die BMW Group in Bezug auf „Smart Buildings“.

So haben wir einen „Leitfaden zur Planung der Gebäudeautomation“ entwickelt. Zudem begleiten wir mehrere Bauvorhaben über Workshops, Lasten- und      Pflichtenhefte, Proof-of-Concepts bis hin zu prototypischen Umsetzungen. Dabei geht der Umfang weit über das „normale“ Maß an Gebäudeautomation hinaus.

Auch die Infineon Technologies AG gehört seit 2018 zu unseren zufriedenen Beratungskunden.

Die Beratung umfasst unter anderem eine „Studie in Bezug auf die Trends im Bereich Smart Building“.

Im Jahr 2019 haben wir für die Stadtwerke Düsseldorf eine „Smart Office Referenzfläche“ (ca. 200 m²; ca. 200 Datenpunkte) konzipiert und umgesetzt.

Die Umsetzung wurde begleitet mit diversen Workshops und Technologieklärungen.

Seit 2020 begleiten wir das EPA (Europäisches Patentamt) bei der Umsetzung einer konkreten „Smart Building Strategie“.

Dies umfasst die Erstellung eines einheitlichen „Smart Building Leitfadens“ samt Vorlagen sowie die Begleitung bei der Konzeptionierung und Umsetzung einer konkreten Smart Building Pilotfläche in Form von Konzepterarbeitungen, Fortschrittsbewertungen und Technologieklärungen.

Haben auch Sie ein „Smart Building-“ oder „E-Mobility“-Projekt und benötigen fachliche Unterstützung und Beratung?

Wir unterstützen Sie gerne kompetent sowie umfassend und freuen uns auf Ihre Anfrage:

Förderprogramm BEG

Förderung von energetischen Maßnahmen der Gebäudeautomation

Zum 01. Januar 2021 wurde von der BAFA das Förderprogramm BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) ins Leben gerufen. Dieses umfasst auch die Förderfähigkeit von Einzelmaßnahmen der Gebäudeautomation, aber war zunächst auf Bestandsgebäude beschränkt. Seit dem 01. Juli 2021 sind ergänzend auch Kosten bei Kauf oder Neubaumaßnahmen förderfähig.

Dabei wird in Förderprogramme für Wohn- und Nichtwohngebäude unterschieden und je nach Fördervorhaben ist die BAFA oder die KfW der richtige Ansprechpartner.

Einen Überblick über die Förderprogramme hinsichtlich der Automation sowie eine praktische Arbeitsdatei werden im Folgenden vorgestellt.

BAFA-Förderprogramm ´BEG´(Bundesförderung für effiziente Gebäude)

Solange die erhöhten Anforderungen an die Gebäudeautomation durch die EPBD 2018 noch nicht gesetzlich verbindlich vorgeschrieben sind, hilft nur Freiwilligkeit. Deshalb sind einige Automations-Maßnahmen im erwähnten BEG-Förderprogramm abgedeckt.

Im Detail ist der förderfähige Umfang im „Infoblatt zu den förderfähigen Maßnahmen und Leistungen“, beschrieben. Dort wird in Wohngebäude und Nichtwohngebäude unterschieden.

Dieses Infoblatt ist u.a. auf der Homepage der BAFA verfügbar (in Bezug auf die Gebäudeautomation bitte die Abschnitte 3.5 sowie 3.6 beachten):

https://www.bafa.de/SharedDocs/Downloads/DE/Energie/beg_infoblatt_foerderfaehige_kosten.pdf

BEG und das Wohngebäude

Für das Wohngebäude sei auf den Abschnitt 3.5.1 verwiesen. Dort sind einige Maßnahmen des Smart Home beschrieben, die grundsätzlich förderfähig sind. Darunter fallen nicht nur Smarthome-Controller sowie dessen Komponenten zur Raumtemperaturregelung, sondern auch Komponenten zur Automation von Verschattung, Lüftung und Beleuchtung (d.h. auch u.a. Luftqualitätssensoren, Fensterkontakte, Präsenzsensoren, Beleuchtungsaktoren etc.). Ergänzend sind auch die in den Abschnitten 3.5.2 (Systemtechnik), 3.5.3 (Schalttechnik, Tür- und Antriebssysteme), 3.5.4 (Elektroarbeiten) und 3.5.5 (Energiemanagement) beschriebenen Maßnahmen förderfähig.

BEG und das Nichtwohngebäude

In Bezug auf Nichtwohngebäude wird in Abschnitt 3.6 darauf hingewiesen, dass grundsätzlich alle Maßnahmen förderfähig sind, die zur „Realisierung eines Gebäudeautomatisierungsgrades von mindestens der Klasse B nach DIN V 18599-11“ führen. Anschließend sind einige Beispiele aufgeführt, aber es wird darauf hingewiesen, dass diese Auflistung nicht abschließend ist.

Was ist nun im Detail diese „Klasse B“ bzw. die ebenso förderwürdige „Klasse A“?

Gemäß Abbildung 1 stammt der Inhalt der DIN V 18599-11 aus der EN 15232. Die Klassen sind dort festgelegt – im Detail werden diese dort als Gebäudeautomation-Effizienzklassen wie folgt definiert:

• Klasse A: hoch energieeffizientes Gebäudeautomationssystem (GA-System) und Technisches Gebäudemanagement (TGM)
• Klasse B: erweitertes GA-System und einige spezielle TGM-Funktionen
• Klasse C: Standard GA-System
• Klasse D: GA-System, das nicht energieeffizient ist

Abbildung 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Arbeitsdatei zur EN 15232. Dort ist beispielhaft eine Frage zum Automationsgrad der Beleuchtung dargestellt und es werden unterschiedliche Antwortmöglichkeiten aufgeführt. Zu erkennen ist, dass zum Verständnis und zur Beantwortung kein spezielles Wissen der Gebäudeautomation erforderlich ist. Andere Fragen der EN 15232 richten sich an die Kategorien, Heizung, Kühlung, Lüftung, Verschattung etc. Wer weiß, was Umwälzpumpen, Heizregister oder eine Wärmerückgewinnung ist, wird auch diese Fragen beantworten können.

In der Arbeitsdatei ist ersichtlich, zu welcher GA-Effizienzklasse eine jeweilige Antwort führt – dabei unterteilt in Wohngebäude (WG) und Nichtwohngebäude (NWG). Besonders hilfreich ist die rechte Spalte „Funktionale Beschreibung“. Die Texte in dieser Spalte stammen nicht aus der Norm, sondern wurden vom „IGT-Institut für Gebäudetechnologie“ im Laufe der Zeit und im Rahmen von vielen Projekten entwickelt. Die dortigen Texte können zu Beginn eines Bauvorhabens als Vorlage für die Beschreibung der Anforderungen bzw. Modernisierungsempfehlung verwendet werden.

Abbildung 1 – Anklicken zum Öffnen (png)

Nun beziehen sich die förderfähigen Maßnahmen des Förderprogramms BEG auf die Klassen der DIN V 18599-11 und nicht auf die EN 15232. Ganz wichtig zu wissen ist, dass von der DIN V 18599 nicht alle Fragen der EN 15232 übernommen wurden. Deshalb ist in der Arbeitsdatei gemäß Abbildung 3 die GA-Effizienzklasse genau dann unterstrichen, wenn diese im Wesentlichen von der DIN V 18599 übernommen wurde – und somit im Rahmen des BEG Förderprogramms als „förderwürdig für Nichtwohngebäude“ betrachtet werden kann.

Konkret bedeutet das:

• Wenn in der Arbeitsdatei die Angabe der GA-Effizienzklasse unterstrichen ist, führt die Maßnahme zu erhöhter Energieeffizienz und die Maßnahme ist BEG-förderfähig
• Wenn in der Arbeitsdatei die Angabe der GA-Effizienzklasse nicht unterstrichen ist, führt die Maßnahme zu erhöhter Energieeffizienz und ist somit womöglich trotzdem sinnvoll; in Bezug auf das BEG ist die Maßnahme allerdings nicht förderfähig.

Bitte beachten Sie dabei, dass die Arbeitsdatei auf der EN 15232 beruht. Im Detail sind die Formulierungen in der DIN V 18599 etwas abweichend. Somit ist die erwähnte Datei als Arbeits- und Hilfsmittel zu betrachten. Vor einer konkreten Antragsstellung wird empfohlen, sich auf die exakten Formulierungen der DIN V 18599-11 zu beziehen.

Die Arbeitsdatei steht unter dem folgenden Link zum kostenlosen Download zur Verfügung: Checkliste Planungsprozess downloaden (zip)

Dabei sind für das Nichtwohngebäude auch alle förderfähigen Maßnahmen des Wohngebäudes (Abschnitt 3.5) förderfähig – somit auch Maßnahmen zur Erhöhung von Komfort und Sicherheit!

Übersichtstabelle zu den Förderprogrammen und Projektträgern

Abbildung 1 – Anklicken zum Öffnen (png)

Im Detail ergeben sich unterschiedliche Förderprogramme – d.h. je nach Gebäudetyp, Gebäudeart und Förderart. Die folgende Tabelle zeigt eine entsprechende Übersicht zur Orientierung und allgemeine Informationen zum jeweiligen Förderprogramm. Bei Interesse zu weiteren Details, sei auf das jeweilige Förderprogramm verwiesen.

Legende zur Tabelle:

• WG: Wohngebäude
• NWG: Nichtwohngebäude
• BAFA: Bundesamt für Wirtschaft und Ausführkontrolle (https://www.bafa.de/DE/Energie/Effiziente_Gebaeude/effiziente_gebaeude_node.html )
• KfW: Kreditanstalt für Wiederaufbau (https://www.kfw.de/kfw.de.html )

Dabei ist zu beachten, dass bei Antragsstellung die Bestätigung durch einen dena-Energieexperten beigefügt werden muss. Somit sollte im Vorfeld auch ein geeigneter Ansprechpartner eingebunden werden – d.h. ein dena-Energieexperte, der seinen Fokus nicht nur auf der Gebäudehülle und der Anlagentechnik hat, sondern auch in Bezug auf die Gebäudeautomation grundsätzlich aufgeschlossen ist. Seit diesem Jahr ist auch Prof. Dr. Krödel als dena-Energieexperte gelistet und kann Energieberatung für Nichtwohngebäude durchführen. Bei Interesse, vereinbaren Sie Ihren Termin mit Prof. Dr. Krödel über unser Kontaktformular!

Fazit

Es setzt sich zunehmend die Erkenntnis durch, dass die Gebäudeautomation einen wesentlichen Beitrag zum ganzheitlich energieoptimierten Betrieb eines Gebäudes leistet.

Mit dem Förderprogramm „BEG“ stehen nun unterschiedliche finanzielle Unterstützungen auch für die Gebäudeautomation zur Verfügung.

Vertiefung/Erweiterung des Wissens in unserer Weiterbildung

Weiterbildung mit Prof. Dr. Michael Krödel

Bei Interesse zur Vertiefung/Erweiterung Ihres Wissens im Umfeld von „Smart Buildings“ bieten wir Ihnen unsere Weiterbildungsangebote:

Anlagenschema-Konfiguratoren

Wer sich mit der Energieeffizienz von Gebäuden befasst, kommt nicht um Anlagenschemata herum. Diese repräsentieren in graphischer Form den Aufbau von Heizungs-, Lüftungs- oder Klimaanlagen. Also muss man in der Lage sein, ein Anlagenschema schnell und pragmatisch zu erstellen (z.B. nach einer Ortsbegehung oder dem Gespräch mit dem technischen Betriebspersonal).

Für diesen Fall hat das Institut für Gebäudetechnologie sogenannte „Konfiguratoren“ entwickelt, mit denen man sich ein Anlagenschema durch Blättern zusammenstellen kann. Diese stehen Ihnen kostenfrei zum Download zur Verfügung:

Die schematische Darstellung von Anlagen

Anlagenschemata sind graphische Darstellungen von Anlagen unter Verwendung von vereinheitlichten Symbolen für die unterschiedlichen Anlagenkomponenten wie Heizkessel, Pumpen, Ventile, Ventilatoren etc. Im Bereich der Gebäudeautomation werden meist Schemata für die Wärmeerzeugung, Kälteerzeugung sowie die Raumluftkonditionierung verwendet.

Abbildung 1: zum Vergrössern hier klicken

Abbildung 1 zeigt ein mögliches Schema für den Bereich der Wärmeerzeugung. Das Symbol ganz links stellt einen Wärmeerzeuger dar – also z.B. einen Heizkessel. Im mittleren Bereich ist ein Trinkwarmwasserspeicher abgebildet.

Das ist an den drei Abzweigungen auf der rechten Seite des ovalen Speichers zu erkennen. Die obere Abzweigung entspricht dem Anschluss an die Entnahmestelle. Die gestrichelte Linie ist der Rückfluss der Zirkulationsleitung.

Die untere Abzweigung ist der Frischwasserzulauf. Dieser Trinkwarmwasserspeicher wird zum einen von unten vom Heizkreis „geladen“ – d.h. ein am Heizkreis angeschlossener Wärmetauscher im Speicher überträgt die Wärme an das Trinkwasser. Oberhalb des Speichers ist ein Symbol einer Solarthermie-Anlage abgebildet, die ebenso an einen Wärmetauscher im Trinkwarmwasserspeicher angeschlossen ist.

Das Trinkwasser kann somit entweder über den Heizkreis oder die Solarthermie-Anlage beheizt werden. Das Schema schließt im rechten Bereich mit einem einfachen Heizkreis, bestehend aus Mischventil, Pumpe und Heizkreisanschluss, ab.

Modularen Aufbau der Schemata nutzen

In vielen Fällen liegt für Klärungen des effizienten Anlagenbetriebs ein Schema nicht vor und somit muss man es in Eigenregie erstellen. Grundsätzlich sind die meisten Schemata sehr modular aufgebaut und folgen einem festen Muster. Diese Eigenschaft nutzen die folgenden Konfiguratoren für Wärme, Kälte und Raumluft, mit denen man sich einfache Schemata „zusammenstellen“ kann.

Abbildung 2: zum Vergrössern hier klicken

Abbildung 2 zeigt einen Konfigurator für die Wärmeerzeugung. Dabei handelt es sich um mehrere übereinanderliegende DIN-A4-Ausdrucke, die teilweise eingeschnitten sind. Der Konfigurator ist so aufgebaut, dass im linken Bereich unterschiedliche Wärmeerzeuger zur Auswahl stehen. Durch Umklappen der eingeschnittenen Streifen kann man die gewünschte Auswahl treffen. Im mittleren Bereich stehen unterschiedliche Varianten für die Verteilung bzw. Pufferung zur Verfügung.

Im rechten Bereich kann man zwischen Heizkreisen, Verteilern oder sonstiger Abführung der Wärme unterscheiden. Einfache Anlagenschemata lassen sich auf diese Weise schnell zusammenstellen. Bei komplexeren Anlagen stößt der einfache Konfigurator an seine Grenzen. Wer das grundsätzliche Prinzip zum Erstellen von Anlagenschemata verstanden hat, ist sicherlich in der Lage, mit Stift und Block oder Grafikprogrammen die entsprechenden Anlagensymbole in entsprechender Reihenfolge anzuordnen. Basierend darauf muss man das gewählte Schema nur noch kopieren oder abzeichnen.

In ähnlicher Weise funktionieren die Konfiguratoren für „Kälte“ und „Raumluft“. In Summe ist es empfehlenswert, sich mit den Möglichkeiten der Konfiguratoren zu befassen. Auch ist es möglich bzw. sinnvoll, die Konfiguratoren untereinander zu verbinden. So bietet der Konfigurator „Wärme“ z.B. die Möglichkeit einer Verzweigung zu einem anderen Konfigurator. Dies kann beispielsweise vom Luftkanal-Heizregister des Konfigurators „Raumluft“ genutzt werden, das zum Betrieb an einen Wärmekreis angeschlossen werden muss.

Um die Konfiguratoren richtig anwenden bzw. die Schemata richtig interpretieren zu können, sollte man sich mit den wichtigsten Symbolen vertraut machen, wie sie deshalb auf der jeweils zweiten Seite der Konfiguratoren aufgeführt sind. Weitere Hinweise und Erklärungen dazu finden sich in einschlägiger Literatur bzw. im Internet. Womöglich hilft es auch, entsprechende Bilder im Internet zu suchen, um den Querbezug zwischen Symbolen und „Was ist denn das im wahren Leben?“ herzustellen.

Die IGT-Konfiguratoren zum Download

Unter dem folgenden Download-Link stehen die Konfiguratoren in PDF-Dateiform samt Erklärung der Symbole zur Verfügung.

IGT-Lehrgang: Weitere Tipps zur Anwendung der Konfiguratoren

Weitere Tipps sowie Beispiele zur Anwendung der Konfiguratoren werden im Lehrgang „Planer und Berater für Smart Building“ behandelt. Insbesondere werden dort auch die nächsten Schritte vorgestellt; d.h. die auf den Anlagenschemata aufbauende Planung von Gebäudeautomationsfunktionen.