BaltBest - Einfluss der Betriebsführung auf die Effizienz von Heizungsaltanlagen im Bestand (2018-2021)

Das Projekt

Das BaltBest Projekt hatte zum Ziel, zu untersuchen, wie sich durch den Einsatz von niedrig investiven Maßnahmen der Energieverbrauch in Bestands-Mehrfamilienhäusern signifikant senken lässt.

Die folgenden Maßnahmen standen dabei im Fokus:

Optimierung der regelungstechnischen Einstellungen der Heizungsanlagen
Optimierung des hydraulischen Systems
Einsatz von Smart Home -Thermostatventilen
Unterstützung der Mieter bei energieeffizientem Heizverhalten durch ein zeitnahes Feedback über die Energieverbräuche

Für die Durchführung und Auswertung wurde ein Pool von 100 Mehrfamilienhäusern mit über 7000 Sensoren ausgerüstet. Mit einer zeitlichen Auflösung von 110 Sekunden wurden so mehr als 4 Millionen Telegramme pro Tag versendet, empfangen, gespeichert und ausgewertet.

Über die Projektlaufzeit von drei Jahren war es möglich, einen in seiner Detailtiefe einmaligen Einblick in das Zusammenspiel von Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung und Nutzerverhalten zu erhaschen. Anhand der erfassten Daten ließen sich Vorschläge für Optimierungsmaßnahmen erarbeiten, die dann in den Bestandsanlagen umgesetzt wurden. Die Wirkung dieser Maßnahmen wurde überprüft und quantifiziert. In 30 der hundert Mehrfamilienhäusern wurden während der Projektlaufzeit von den Wohnungsbaugesellschaften Heizkessel ausgetauscht, so dass auch die Effizienzsteigerung dieser Maßnahme präzise untersucht werden konnte.

Besondere Aufmerksamkeit wurde in dem Projekt dem Heizverhalten der Mieter gewidmet. Zum einen, konnte über die Datenerfassungs-Infrastruktur das Heizverhalten analysiert werden, zum anderen, wurde eine große Anzahl von Wohnungen mit Smart Home Thermostatventilen ausgestattet. So ließ sich auch das Heizverhalten vor und nach der Ausstattung umfassend analysieren, um so Erfolgsfaktoren für Energieeinsparungen mittels dieser Technologie zu ermitteln. Verschiedene Smart Home Systeme wurden auf einem Prüfstand hinsichtlich der Regelgüte und des Energieverbrauchs untersucht. Dabei konnten große Unterschiede identifiziert werden. Für ein besseres Verständnis des Nutzerverhaltens wurden Projektbegleitend immer wieder Mieter-Umfragen durchgeführt. Abschließend wurde ein Gamification Ansatz getestet, bei dem Mieter eine App zur Verfügung gestellt bekommen haben, mittels derer sie einen tagesgenauen Hinweis auf ihren Energieverbrauch und Heizverhalten erhielten.

Die wichtigsten Ergebnisse des Projektes sind die Folgenden:

Viele Heizungsanlagen im Bestand sind überdimensioniert. Dies erklärt sich zum Teil aus dem Alter der Anlagen und der Tatsache, dass seit dem Anlangen-Einbau verschiedene Maßnahmen zur Optimierung der Gebäudehülle durchgeführt wurden, die Heizungsanlage aber ihre Leistung beibehalten hat. Die zu hohe Leistung erhöht die Anforderungen an eine energieeffiziente Betriebsführung, durch die verhindert wird, dass der Wärmeerzeuger ins Takten gerät. Bei einem Austausch des Heizkessels wird in vielen Fällen die Überdimensionierung nicht beseitigt, sondern die neue Anlage auf eine ähnliche Leistung wie die alte Anlage ausgelegt.
Viele Heizungsanlagen laufen mit zu hohen Systemtemperaturen. Die witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung ist nur in unter 15% der Heizungsanlagen adäquat eingestellt gewesen. Mit den hohen Vorlauftemperaturen sind in der Regel auch hohe Rücklauftemperaturen verbunden, wodurch die Effizienz von Brennwertkesseln in der Regel eingeschränkt wird. Gleichzeitig nehmen mit den hohen Vorlauftemperaturen die Rohrwärmeverluste in einer Liegenschaft zu. Mit der Rohrwärme erfolgt ein ungeregelter und ungezählter Wärmeeintrag in das Gebäude, wodurch die Heizkosten-Unterschiede zwischen den Wohnungen zunehmen.
Durch die hohen Systemtemperaturen ist die Heizleistung, die den Mietern zur Verfügung gestellt wird, in der Regel deutlich zu hoch. Unterschiede im Nutzerverhalten führen zu einer großen Streuung der Verbräuche innerhalb einer Liegenschaft.
Das Nutzerverhalten hat einen großen Einfluss auf den Energieverbrauch. In der Regel streuen die Verbräuche innerhalb eines Gebäudes zwischen den Mietparteien verhältnismäßig stark. Die Verbräuche korrespondieren mit den Betriebsstunden der Heizkörper. Passen Mieter ihre Raumtemperaturen auf den individuellen Bedarf an, indem sie die Thermostatventile mehrfach am Tag verstellen, führt das in der Regel zu niedrigen Verbräuchen.
Smarte Thermostatventile können den Energieverbrauch in Mehrfamilienhäusern senken. Voraussetzung dafür ist, dass diese sich von den Mietern einfach bedienen lassen und dass sie sachgerecht eingesetzt werden. Von smarten Thermostatventilen profitieren insbesondere Normal- und Vielverbraucher. Haushalte, die bereits einen geringen oder sehr geringen Wärmeverbrauch haben, profitieren im Allgemeinen nicht von smarten Thermostatventilen, deren Verbrauch nimmt durch den Einbau dieser Geräte eher zu.
Das Projekt hat gezeigt, dass sich durch niedrig investive Maßnahmen der Energieverbrauch in Bestandsgebäuden auf Liegenschaftsebene im Mittel um ca. 15 %, in der Spitze um bis zu 30% senken lässt. Hohe Einsparungen setzen voraus, dass die gesamte Wärmekette, beginnend beim Wärmeerzeuger, dem hydraulischen System bis hin zur Unterstützung des Nutzers beim energiesparenden Verhalten optimiert wird.

Projektpartner: