Die Firma Testo AG ist weltweit führend bei der Herstellung mobiler Messgeräte. In Kirchzarten bei Freiburg ließ sie ein neues vier geschossiges Büro- und Laborgebäude erstellen, das im Januar 2004 bezugsfertig wurde. Der Endenergiebedarf des Gebäudes beträgt 15,01 kWh/m²a. Das entspricht einem Verbrauch von 1,5 L Öl pro m² und Jahr, weniger als die EnEV verlangt.
Architekt ist Meinrad Spahr aus Steinen, der schon das Hauptgebäude der Firma Testo in Lenzkirch geplant und realisiert hat. Das zukunftsweisende Energiekonzept stammt von Delzer Kybernetik und der Firma Energeta. Die Kosten des Neubaus betrugen 4,5 Mio. Euro, insgesamt arbeiten 50 bis 60 Mitarbeiter im Gebäude.
Zukunft ist dezentral
„Small is beautiful“ gilt gleichermaßen für portable Messgeräte wie für eine nachhaltige Energieversorgung. Dezentralität bedeutet: Kleine, sich wiederholende Einheiten, große Sicherheit und kurze Wege. Das bringt hohe Flexibilität zu niedrigen Kosten.
Das Energiekonzept ist hocheffizient und durchgehend dezentral, auch dezentral geregelt. Jeder Büroraum sorgt selbsttätig für angenehmes Raumklima.
Die für Heizung, Kühlung, Lüftung notwendige Technik steckt kompakt in neu entwickelten Brüstungselementen, eines für jede Büroeinheit. Die eigentliche Energieversorgung nutzt konsequent die örtlichen Gegebenheiten und vorhandene Energieströme.
So betreibt Testo für die Entwicklung und Qualitätskontrolle von Abgassensoren ein eigenes Blockheizkraftwerk, das ins öffentliche Netz einspeist. Die anfallende Wärme geht in das hauseigene Wärmenetz, das auch die Brüstungselemente bedient.
Der große Clou sind zehn Erdsonden, jede 220 m tief in den Boden gesetzt. Sie funktionieren das Erdreich zu saisonalen Kälte- und Wärmespeichern mit zehn Temperaturniveaus von 5 °C bis 40 °C um. Als Wärmeträger dient einfaches Wasser, das bei Bedarf von einer Wärmepumpe auf die von den Brüstungselementen benötigte Heiz- oder Kühltemperatur gebracht werden kann.
Nach Aussage von Energeta stabilisiert sich nach etwa zwei Jahren Betrieb die Temperatur des Erdreichs. Dann holt sich das Wärme- und Kältenetz aus den Erdsonden die passende Temperatur direkt ab, die Wärmepumpe für Kälte und Wärme ist noch weniger im Einsatz.
Vorausschauend geregelt
In das Gesamtsystem eingebunden sind unter anderem auch eine automatische Nachtlüftung, die Elemente der feuerpolizeilich vorgeschriebenen RWA-Anlage nutzt, die Abwärme aus einem Großlabor, das zentral abgesaugt wird, Tageslichtnutzung, Sonnenschutz und Deckenkühlung. Alle Elemente dieses komplexen Systems sind über den CAN Bus vernetzt.
Zur Regelung setzt Delzer Kybernetik vierzehn seiner selbst entwickelten, dezentralen DK-Control Regler ein. Sie regeln über Standardschnittstellen alle Funktionen wie Heizen, Kühlen, Lüften, Beleuchten, Verschatten. Das spart nicht nur weitere Regelsysteme, sondern sorgt auch für optimale Kommunikation aller angeschlossenen Geräte. Verdrahtung und Schnittstellen basieren auf einfachen Industriestandards, was Wartung und spätere Erweiterungen erleichtert. Hinzu kommt, dass der DK-Control das Gebäudeverhalten für alle Wetter- und Nutzungssituationen schon im voraus kennen kann.
Die Delzer Kybernetik prägt dem DK-Control die Ergebnisse einer dynamischen Gebäudesimulation sozusagen als Handlungsleitfaden ein. Der Regler reagiert nicht „blind“ auf die jeweilige Situation, sondern arbeitet nach einem vorausschauenden Konzept.
Ohne Kommunikations- probleme
Normalerweise gibt es in großen Gebäuden für jede Funktion einen eigenen Regler – und damit jede Menge Möglichkeit für Missverständnisse der Regler untereinander.
Da werden Räume gekühlt, obwohl man den gleichen Effekt mit einer veränderten Einstellung der Jalousie erreichen kann. Oder Räume werden beheizt, obwohl gar niemand in ihnen arbeitet.
Zonenregelung mit dem DK-Control vermeidet diese Nachteile. Dieses Konzept spart Investitions- und Betriebskosten aus zwei Gründen: Erstens sind alle Funktionen in einem statt mehreren Geräten vereinigt.
Der Regler ist für eine ganze Nutzungszone, z.B. eine Etage, zuständig. Damit spart man auch Sensoren und Steller: Hat man z.B. getrennte Regler für Beleuchtung und Heizung, braucht man auch getrennte Präsenzsensoren für die Anwesenheit von Personen.
Der zweite Grund liegt in der Regelsoftware: Zunächst hat ein einziger Regler keine Kommunikationsprobleme mit sich selbst. Er kann so alle Informationen optimal nutzen, um den gleichen Nutzerkomfort mit weniger Energieaufwand zu erzielen.
Weitere Informationen
Dezentrale Regeltechnik bba 554
Architekt: Meinrad Spahr, Steinen
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