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Betriebsoptimierungen: Wie packe ich’s an?

Martin Stalder erklärt im Interview anhand von anschaulichen Beispielen, wie Betriebsoptimierungspotenziale erkannt, mit welchen Massnahmen diese umgesetzt und wie Sie dabei am besten vorgehen können.

Herr Stalder, das Thema Betriebsoptimierungen beschäftigt Sie auch innerhalb der Abteilung «Projekte Infrastruktur» der Universität Zürich. Worin liegen dabei Ihre Hauptaufgaben?

In erster Linie sorge ich für den Blick durch die «Energieeffizienz-Brille» bei von der Universität Zürich genutzten Bauten. Dabei geht es um Technik, Energie und Nachhaltigkeit bei Projekten zu Betriebsoptimierungen, Umbauten oder Neubauten.

 

Was sind das konkret für Projekte?

Die Universität Zürich hat etwa 240 Liegenschaften im Portfolio. Die grösste ist der Campus Irchel, bei dem wir zum Beispiel ein spannendes Projekt zum Thema Abwärme realisiert haben. Heute nutzen wir rund 40 Prozent der Heizenergie aus der Abwärme, die aus den Kälteanlagen entsteht. Das funktioniert gut, da der Campus Irchel sehr energieintensiv ist. Die meisten naturwissenschaftlichen Studiengänge sind dort angesiedelt. Dadurch beherbergt der Campus viele Labore oder andere energiehungrige Einrichtungen wie das grosse Rechenzentrum, die gekühlt werden müssen. Ein solches Effizienzpotenzial muss aber auch erst erkannt werden.

 

Und Sie haben für das Erkennen solcher Potenziale ein Rezept?

Die Potenziale zu erkennen, ist der erste Schritt. Ich habe eine Art Fragenkatalog oder Vorgehensschema entwickelt, mit dem ich arbeite. Mit ihm kann ich Effizienzpotentiale schnell erkennen und entsprechende Energieeffizienzmassnahmen, die sich schnell auch finanziell auszahlen, ausarbeiten. Diese Denkweise kann ich auch gut in neuen Situationen oder bei Prozessen, die ich noch nicht kenne, anwenden.

 

Wie funktioniert diese Vorgehensweise?

Zunächst muss man sich in einer neuen Situation oder bei einem neuen Projekt nach der Effektivität erkundigen. Dazu stellt man sich die Frage, ob die Anlage auch gezielt das tut, was man von ihr möchte. Danach folgen vier Themenbereiche:

  1. Wirkungsgrad

Damit eine bestimmte Technologie vom Wirkungsgrad her gut genutzt werden kann, müssen auch die Rahmenbedingungen stimmen. Wenn ich beispielsweise bei einem kondensierenden Gaskessel zu hohe Rücklauftemperaturen habe, hat dieser keinen hohen Wirkungsgrad, da kein Wasserdampf auskondensieren kann. So lasse ich mir womöglich einen Teil der Effizienz entgehen. Ich frage also immer, ob die Rahmenbedingungen für den Wirkungsgrad förderlich sind.

  1. Regeltechnik

Grundsätzlich sollte eine Anlage nur dann laufen, wenn sie auch gebraucht wird. Man muss sich also fragen, ob sie die Dienstleistungen in der richtigen Menge erbringt. Ein gutes Beispiel dafür sind die Hörsäle der Universität Zürich. Diese sind immer unterschiedlich belegt. Früher gab es nur ein Zeitprogramm mit einer Lüftungsstufe. Es wurde also immer gleich viel Luft in die Säle geblasen – keine sehr effiziente Lösung. Eine clevere Lüftungsanlage misst heute die Luftqualität und entscheidet dann, wie viel Luft eingebracht werden muss. Wir gehen in der Universität sogar soweit, dass sich die Lüftung erst anstellt, wenn der CO2-Gehalt einen gewissen Wert überschreitet, also die Luftqualität bis zu einer vertretbaren Masse abgenommen hat.

  1. Benutzerverhalten

In diesem Bereich stellt man die Frage, inwiefern der Benutzer durch sein Verhalten den Energieverbrauch beeinflusst. Dies ist einer der kniffligsten Punkte, dessen Einfluss auf den Energieverbrauch einer Liegenschaft nicht zu unterschätzen ist. Meistens kann das Benutzerverhalten durch gezielte Information, beispielsweise, wie im Winter am besten zu lüften ist, günstig beeinflusst werden.

  1. Abwärme

Falls Abwärme vorhanden ist, sollte man diese nutzen. Ist eine solche schon vorhanden muss sichergestellt werden, dass diese auch einwandfrei funktioniert.

 

Können Sie einen Fall beschreiben, bei dem Sie mithilfe dieser Vorgehensweise Erfolge erzielt haben?

Beim zoologischen Museum der Universität haben wir ein Projekt umgesetzt, bei dem es um die Optimierung der Betriebszeiten der sogenannten Schaudepot-Lüftung ging. In dem Museum werden unter anderem Tierexponate ausgestellt. Damit die Tierhäute nicht leiden, müssen bestimmte Bedingungen innerhalb der Vitrinen sichergestellt werden. Diese Bedingungen stellt eine Lüftungsanlage sicher. Als ich mir diese Anlage das erste Mal anschaute, lief die Lüftung ganze 24 Stunden am Tag. Also habe ich zunächst nach der Effektivität gefragt. Welche Bedingungen müssen innerhalb der Vitrinen herrschen? Wenn die Luft zu trocken ist, reissen die Tierhäute. Ist sie zu feucht, schimmeln sie. Die optimale Luftfeuchtigkeit liegt etwa zwischen 40 und 60 Prozent. Jetzt könnte man annehmen, dass sich an den Verhältnissen in der Vitrine nichts ändert, wenn man sie nicht belüftet, also keine Feuchtigkeit einbringt oder abtransportiert. Aber die Lüftung ist auch dafür verantwortlich die Wärme abzuführen, die durch die Beleuchtung entsteht. Damit sind wir beim zweiten Punkt, der Regeltechnik. Die Lüftungsanlage muss also nur dann laufen, wenn auch die Beleuchtung läuft. Da die Vitrinen nachts nicht beleuchtet werden, haben wir auch die Lüftungen während dieser Zeit abgestellt. Messungen haben ergeben, dass die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur in dieser Zeit trotzdem noch den Anforderungen entsprachen. In einem nächsten Schritt haben wir uns dann mit dem Benutzerverhalten beschäftigt. Das Personal stellte die Beleuchtung manuell an und aus. Wir haben gemessen, wann dies der Fall war. Dabei haben wir gesehen, dass die Schaltzeiten gut mit den Öffnungszeiten des Museums übereinstimmen. Aufgrund dieser Informationen haben wir die Betriebszeiten am Zeitschaltprogramm noch weiter eingeschränkt und so den Energieverbrauch um weitere 30 Prozent reduzieren können.

 

Was ist für Sie die wichtigste Regel für Betriebsoptimierungen?

Das Wichtigste ist, dass es durch die Optimierungen keine Komforteinbussen gibt und die Sicherheit und die Qualität von Produkten nicht reduziert werden. Optimieren heisst immer, an die Grenzen zu gehen. Es soll immer noch alles funktionieren, aber keine Energie verschwendet werden. Deshalb muss immer alles Stufenweise geschehen. Es ist ein ständiges herantasten.

 

Sie sind seit 1997 selbstständig und bieten verschiedenste Dienstleistungen in den Bereichen Bau und Energie an. Analysen, Beratung oder Schulungskonzepte sind nur einige davon. Vermitteln Sie dieses Wissen auch ausserhalb Ihres Ingenieurbüros?

Ja, es ist mir eine Herzensangelegenheit, mein Wissen und meine Erfahrung an Berufskollegen und angehende Energiefachleute, aber auch an Kunden weiterzugeben.

Im Forum Energie Zürich leite ich beispielsweise die Fachgruppe Betriebsoptimierung. Seit einigen Jahren organisieren wir drei Informationsveranstaltungen pro Jahr, bei denen jeweils ein Themenbereich genauer betrachtet wird. Dabei steht in erster Linie der Erfahrungsaustausch im Vordergrund. Die Teilnehmer sind Ingenieure und Berufskollegen aus dem Energiebereich, die beispielsweise im Bereich Facility Management oder für Liegenschaftsportfolios zuständig sind. Ich gehöre auch zum Energieberatungsteam von der Energieberatung des Kantons Zug und doziere ausserdem im Rahmen verschiedener CAS zum Thema Energieeffizienz und Betriebsoptimierungen an der HSLU und im Institut WERZ.

 

ZUR person

Martin Stalder ist gelernter Physiklaborant. Nach seiner Ausbildung als Elektroingenieur absolvierte er das Nachdiplomstudium Energie am Technikum beider Basel in Muttenz. Danach war er knapp sieben Jahre beim Ingenieurbüro Eicher + Pauli AG angestellt, wo er unter anderem in den Bereichen Messprojekte, Gebäudesimulation und Entwicklung von Softwaretools im Energiebereich tätig war, bevor er sich 1997 selbstständig machte. Seitdem bildete er sich in systemischer Beratung und Organisationsentwicklung am HISW in Hamburg weiter und hält einen MAS in nachhaltigem Bauen.

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