Zusatznutzen und Leistungskennzahlen von Smart Buildings

Wie im Abschlussbericht zu den Smart Readiness Indicators (SRI) berichtet, ist ein intelligentes Gebäude ein Gebäude, das die Bedürfnisse der Bewohner und die äußeren Bedingungen erfassen, interpretieren, kommunizieren und aktiv darauf reagieren kann. Eine breitere Implementierung intelligenter Technologien dürfte kostengünstige Energieeinsparungen ermöglichen und den Raumkomfort durch die Anpassung der Raumklimabedingungen verbessern. Darüber hinaus werden intelligente Gebäude in einem zukünftigen Energiesystem mit einem hohen Anteil dezentraler erneuerbarer Energieerzeugung der Grundstein für eine effiziente Energieflexibilität auf der Nachfrageseite sein.

Die überarbeitete EPBD, die das Europäische Parlament am 17. April 2018 verabschiedete, fördert die Implementierung von Gebäudeautomation und elektronischer Überwachung technischer Gebäudesysteme, unterstützt die Elektromobilität und führt den SRI ein, um die technologische Reife des Gebäudes und seine Fähigkeit zur Interaktion mit den Bewohnern und dem Stromnetz zu bewerten. Ziel des SRI ist es, das Bewusstsein für die Vorteile intelligenterer Gebäudetechnologien und -funktionen zu schärfen und diese Vorteile für Gebäudenutzer, Eigentümer, Mieter und Smart-Service-Anbieter deutlicher zu machen.

Das H2020-Projekt SmartBuilt4EU (SB4EU) stützt sich auf die Förderung und Konsolidierung der Smart Building Innovation Community (SBIC) und hat das Ziel, Smart-Building-Technologien dabei zu unterstützen, ihr volles Potenzial auszuschöpfen und Hindernisse zu beseitigen, die einer Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden im Wege stehen. Eine der Aufgaben des Projekts besteht darin, die wichtigsten Zusatznutzen und Leistungskennzahlen (KPIs) zu definieren, die den Wert der SRI steigern und die Entwicklung eines effektiven Business Case für Smart Buildings ermöglichen. Nachdem durch eine umfassende Literaturrecherche ein vorläufiger Satz solcher Zusatznutzen und KPIs ermittelt worden war, wurde eine Umfrage unter Smart-Building-Experten durchgeführt, um Feedback zu sammeln und die ausgewählten Indikatoren zu validieren. Das Ergebnis dieser Konsultation führte zu der im Folgenden vorgestellten Liste.

KPIs

Smart-ready-Dienste wirken sich vielfältig auf Gebäude, Nutzer und das Stromnetz aus. Der SRI-Abschlussbericht definiert sieben Wirkungskategorien: Energieeffizienz, Wartung und Fehlervorhersage, Komfort, Gesundheit und Wohlbefinden, Information der Bewohner sowie Flexibilität für Netz und Speicherung. Die Analyse der Zusatznutzen und KPIs wurde entsprechend dieser Wirkungskategorien unterteilt.

Energieeffizienz

Diese Kategorie bezieht sich auf die Auswirkungen der Smart-Ready-Technologien auf die Energieeffizienz von Gebäuden, beispielsweise Einsparungen durch eine bessere Regelung der Raumtemperatur. Ausgewählte Indikatoren sind:

• Primärenergieverbrauch: Er stellt die Energie vor jeglicher Umwandlung dar, die in den Lieferketten der eingesetzten Energieträger verbraucht wird.
• Energiebedarf und -verbrauch: bezieht sich auf die gesamte Energie, die dem Endverbraucher zugeführt wird.
• Grad der energetischen Selbstversorgung durch erneuerbare Energiequellen (EE): Verhältnis der vor Ort aus EE erzeugten Energie zum Energieverbrauch über einen definierten Zeitraum.
• Lastdeckungsfaktor: Er stellt den Anteil des elektrischen Energiebedarfs dar, der durch lokal erzeugten Strom gedeckt wird.

Wartung und Fehlervorhersage

Automatisierte Fehlererkennung und -diagnose können Betrieb und Wartung technischer Gebäudesysteme verbessern. Beispielsweise führt die Filterverschmutzungserkennung in einer mechanischen Lüftungsanlage zu einem geringeren Stromverbrauch des Ventilators und ermöglicht eine optimierte Planung von Wartungseingriffen. Das H2020-Projekt EEnvest zur Risikominderung bei Investitionen in die Energieeffizienz von Gebäuden lieferte zwei Indikatoren:

• Geringere Energielücke: Der Gebäudebetrieb weist im Vergleich zu den Projektbedingungen mehrere Ineffizienzen auf, die zu einer Energielücke führen. Diese Lücke kann durch Überwachungssysteme reduziert werden.
• Geringere Wartungs- und Austauschkosten: Smart-Ready-Dienste senken die Wartungs- und Austauschkosten, da sie es ermöglichen, Fehler und Ausfälle zu verhindern oder zu erkennen.

Komfort

Der Komfort der Bewohner bezieht sich auf die bewusste und unbewusste Wahrnehmung der physischen Umgebung, einschließlich thermischem, akustischem und visuellem Komfort. Intelligente Dienste spielen eine wichtige Rolle bei der Anpassung des Raumklimas an die Bedürfnisse der Bewohner. Hauptindikatoren sind:

• Predicted Mean Vote (PMV): Der thermische Komfort kann anhand dieses Index beurteilt werden, der den Mittelwert der von einer Gruppe von Gebäudebewohnern auf einer Skala der thermischen Empfindung von -3 bis +3 vergebenen Bewertungen vorhersagt.
• Vorhergesagter Prozentsatz der Unzufriedenheit (PPD): Dieser Index ist mit dem PMV verknüpft und erstellt eine quantitative Vorhersage des Prozentsatzes der thermisch unzufriedenen Bewohner.
• Tageslichtfaktor (DA): Dieser Indikator beschreibt das Verhältnis der Außenbeleuchtung zur Innenbeleuchtung in Prozent. Je höher der Prozentsatz, desto mehr natürliches Licht steht im Innenraum zur Verfügung.
• Schalldruckpegel: Dieser Indikator bewertet den akustischen Komfort in Innenräumen auf der Grundlage des gemessenen oder simulierten A-bewerteten Schalldruckpegels in der Wohnumgebung.

Gesundheit und Wohlbefinden

Smart-fähige Dienste wirken sich positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit der Bewohner aus. So erkennt beispielsweise eine intelligente Steuerung schlechte Raumluftqualität besser als herkömmliche Steuerungen und sorgt so für ein gesünderes Raumklima.

• CO2-Konzentration: Die CO2-Konzentration ist ein häufig verwendeter Indikator zur Bestimmung der Innenraumqualität (IEQ). Die Norm EN 16798-2:2019 legt die Grenzwerte der CO2-Konzentration für vier verschiedene IEQ-Kategorien fest.
• Belüftungsrate: In Verbindung mit der CO2-Erzeugungsrate garantiert die Belüftungsrate, dass ein angemessener IEQ erreicht werden kann.

Energieflexibilität und -speicherung

In einem Netz, in dem der Anteil intermittierender erneuerbarer Energiequellen wächst, zielen intelligente Technologien darauf ab, den Energiebedarf von Gebäuden rechtzeitig zu verschieben, um eine bessere Anpassung an das Energieangebot zu erreichen. Dies gilt nicht nur für Stromnetze, sondern umfasst auch andere Energieträger wie Fernwärme- und Fernkältenetze.

• Annual Mismatch Ratio: die jährliche Differenz zwischen der Nachfrage und dem lokalen Angebot an erneuerbarer Energie.
• Load Matching Index: bezieht sich auf die Übereinstimmung zwischen der Last und der Erzeugung vor Ort.
• Grid Interaction Index: beschreibt die durchschnittliche Netzbelastung anhand der Standardabweichung der Netzinteraktion über einen Zeitraum von einem Jahr.

Informationen für die Bewohner

Diese Kategorie bezieht sich auf die Fähigkeit des Gebäudes und seiner Systeme, den Bewohnern oder Facility Managern Informationen über den Gebäudebetrieb und das Verhalten im Gebäude bereitzustellen. Dabei geht es beispielsweise um Informationen zur Raumluftqualität, zur Produktion erneuerbarer Energien und zur Speicherkapazität.

• Einbindung der Verbraucher: Studien haben gezeigt, dass regelmäßiges Feedback an die Bewohner zu einer Reduzierung des Endenergieverbrauchs eines Haushalts um 5 bis 10 % führen und so eine Verhaltensänderung der Bewohner unterstützen kann.

Bequemlichkeit

Diese Kategorie zielt darauf ab, die Auswirkungen zu erfassen, die dem Bewohner das Leben erleichtern. Sie kann definiert werden als die Fähigkeit, das Leben des Nutzers zu erleichtern, also als die Leichtigkeit, mit der der Nutzer auf die Dienste zugreifen kann. Diese Kategorie war aufgrund fehlender Literaturangaben zu diesem Thema hinsichtlich der Indikatoren am schwierigsten zu bewerten. Dennoch sind folgende Merkmale, die den Zusatznutzen von Smart Services in dieser Kategorie besser identifizieren, folgende:

• Möglichkeit zur Interaktion mit stets aktuellen Gebäudediensten, ohne dass sich der Benutzer darum kümmern muss.
• Features und Funktionen, die sich an die wechselnden Bedürfnisse des Benutzers anpassen.
• Möglichkeit, von einem einzigen Punkt aus oder zumindest mit einem einheitlichen Ansatz (Benutzererfahrung) auf Informationen und Steuerelemente zuzugreifen.
• Berichterstellung/Zusammenfassung der überwachten Daten und Vorschläge für den Benutzer.

Abschluss

Die wichtigsten Zusatznutzen und KPIs im Zusammenhang mit intelligenten Gebäuden wurden im Rahmen der Literatur- und Projektrecherche im Rahmen des H2020-Projekts SmartBuilt4EU ermittelt. Die nächsten Schritte umfassen eine eingehende Analyse der schwierigsten Kategorien hinsichtlich der KPI-Identifizierung, wie z. B. Komfort, bei dem kein ausreichender Konsens gefunden wurde, Informationen für die Bewohner sowie Wartung und Fehlervorhersage. Die ausgewählten KPIs werden mit einer Quantifizierungsmethode verknüpft. Die Ergebnisse dieser Aktivitäten werden zusammen mit den Literaturreferenzen im Projektergebnis 3.1 zusammengefasst, das voraussichtlich im September dieses Jahres veröffentlicht wird. Weitere Informationen finden Sie auf der SmartBuilt4EU-Website.

Artikel von https://www.buildup.eu/en/node/61263

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