Optimierung Wärmepumpenkaskade
GWU Eckernförde
Eckdaten
- Eine Wirtschaftseinheit mit 16 Wohneinheiten auf 1072 m2
- Baujahr 1972, Sanierung 2022-23
- Regenerativer Betrieb über 2 Wärmepumpen
Herausforderungen
- Vollständig regenerative Anlage versorgungssicher und effizient zu betreiben
- Optimierung des komplexen hydraulischen Systems
Schlüssel zum Erfolg
- Umfassende Datenerfassung, Auswertung und Analyse in der Green Fusion Cloud
- Ganzheitliche intelligente Optimierung des Anlagenbetriebs über Fernsteuerung
- Automatisierte Fehler- und Störungsbenachrichtigungen
Ausgangssituation & Projekt
Im Rahmen von Sanierungsmaßnahmen des 1972 errichteten Gebäudes wurde eine Photovoltaikanlage auf dem Dach installiert und die gesamte Heizungs- und Trinkwarmwassererwärmung auf zwei Wärmepumpen umgestellt.
Die modernen Stiebel Eltron Wärmepumpen verfügen über digitale Schnittstellen zur Datenerfassung und Steuerung. Nun sollten die Anlagen für die ganzheitliche Analyse und Optimierung auch in die Green Fusion Cloud-Plattform integriert und die Steuerung aus der Ferne eingerichtet werden. Besonderes Augenmerk lag dabei auf dem Stromverbrauch des Systems. Dieser sollte nach Möglichkeit ohne weitere bauseitige Veränderungen reduziert werden, da er höher ausfiel als erwartet.
Der Projektstart erfolgte im Herbst 2023.
Erfolg in Zahlen
Ob Fernwärme, Gasheizungen, Wärmepumpen oder hybride Anlagen, mit Green Fusion können wir die verschiedenen Heiz- und Energiesysteme in unseren Gebäuden auf einer Plattform überwachen, optimieren und bedarfsgerecht steuern.
Erkenntnisse und umgesetzte Maßnahmen
Für ein ganzheitliches Datenbild wurden mit der GreenBox zusätzliche Sensorik und Zähler installiert und die gewonnenen Daten mit den Betriebsdaten der Wärmepumpen in der Green Fusion Cloud zusammengeführt und analysiert. Schnell konnte ein signifikantes Einsparpotenzial identifiziert und auch erschlossen werden: Um die Wärmepumpen in Grenzsituation zu unterstützen, war in der Zirkulationsleitung ein Durchlauferhitzer zur Anhebung der Rücklauftemperatur vor der Rückeinspeisung in den Puffer installiert worden. Dieser lief jedoch weit häufiger als nötig, so dass die wesentlich effizienteren Wärmepumpen seltener als möglich zum Einsatz kamen.
Mit unserem Energiespar-Piloten konnten darüber hinaus eine Reihe weiterer Optimierungspotenziale aufgedeckt und direkt umgesetzt werden. So konnte die Vorlauftemperatur ohne Komfortverlust für die Bewohner gesenkt werden. Es wurde eine bedarfsgerechte Nachtabsenkung eingestellt und weitere Optimierungen der Heizkennlinie vorgenommen.
Erste Ergebnisse und nächste Schritte
Bereits das erste Maßnahmenpaket hat deutliche Wirkung gezeigt. Der Stromverbrauch konnte allein im Bereich Trinkwarmwasser um ca. 20 Prozent gesenkt werden. Weitere Einsparpotenziale für die nächste Heizperiode sind identifiziert und werden derzeit umgesetzt. Für das Gesamtsystem werden Einsparungen im Bereich von 15 Prozent erwartet.
Über das GWU Eckernförde
Seit über 100Jahren bietet das GWU Eckernförde bedarfsgerechten und bezahlbaren Wohnraum für Menschen aller Einkommensschichten. Mit ihren über 3000 Wohnungen und fast ebenso vielen Mitgliedern hat sich die Wohnungsbaugenossenschaft einer nachhaltigen Bestandsentwicklung und der gesicherten Bereitstellung von langfristig bezahlbaren Wohnungen in Eckernförde und der Kiel-Region verpflichtet.
Für das GWU Eckernförde gehören das Einbinden digitaler Innovationen und Tools zum Markenkern – auch und gerade beim Thema nachhaltiges Energiemanagement.
WSL Wohnen & Service Leipzig GmbH
Ausgangssituation & Projekt
Die 27 Wohneinheiten in dem aus den 1950er Jahren stammenden Siedlungsbau werden über eine Fernwärmeanlage beheizt. Dabei wies die aus dem Jahr 1994 stammende Anlage einen relativ hohen Energieverbrauch auf und verfügte über keine übergeordnete Steuerung. D.h., die einzelnen Komponenten liefen zu Projektbeginn unabhängig voneinander und ließen sich nur manuell vor Ort einstellen.
Ziel des gemeinsamen Projektes war, ohne weitere Sanierungsmaßnahmen Verbrauch, CO2-Ausstoß und Kosten deutlich zu reduzieren, und damit eine Verbesserung der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit des gesamten Wohngebäudes zu erzielen.
Der Projektstart erfolgte im September 2022.
Maßnahmen & Umsetzung
Im Rahmen des EU-Projektes SPARCS wird untersucht, wie sich die dynamische Heizungsregelung auf den Energieverbrauch und CO2-Emissionen auswirkt.
Zur Optimierung des Anlagenbetriebs wurde eine intelligente Steuerung in die Fernwärmestation integriert. Dazu wurden Wärmemengenzählerdaten und Temperaturdaten aus dem Heizungskeller über eine Vodafone-Schnittstelle (API) der Software von Green Fusion in der Cloud verfügbar gemacht. Daraus berechnet Green Fusions intelligenter Heizungs-Copilot unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie etwa Wetterdaten den optimalen Betrieb und schlägt zielgerichtete Anpassungen vor. Diese können nach Freigabe durch die WSL automatisch aus der Ferne umgesetzt werden.
Ergebnisse - Zwischenstand Juli 2023
Nach Installation und einer initialen Lern- und Analysephase wird die Anlage seit April 2023 durch Green Fusions intelligenten Heizungs-Copiloten gesteuert. Die Heizkennlinie wird dynamisch geregelt, um Wärmeverluste zu reduzieren. Gleichzeitig konnte das Taktverhalten signifikant verringert werden, was nicht nur den Verbrauch senkt, sondern auch den Anlagenverschleiß reduziert. Eine automatische Schaltung des Sommer- bzw. Winterbetriebs wurde ebenfalls installiert.
Bereits nach drei Monaten konnte der Verbrauch so um 16,5 Prozent gesenkt werden. Die Bewohner*innen müssen dabei keinerlei Komforteinbußen in Kauf nehmen, im Gegenteil, der minimierte Verschleiß reduziert
Störungen und Ausfälle.
