Energieeinsparung, CO²-Reduzierung & Optimierung des Raumklimas eines Gerichtsgebäudes in Tallinn

Der R8 Autopilot übernahm die Steuerung der Lüftungsgeräte (AHUs) und der Raumregler im Gebäude und optimierte so die Steuerung des Heizkreislaufs der Lüftung. Seitdem hat sich das Klima allmählich verändert.

Allgemeiner Hintergrund

Das Pilotprojekt für das Bürogebäude Lubja 4 begann Mitte August 2019 und bestand aus insgesamt drei Hauptphasen: Integration, Diagnose und Systemmanagement (Autopilot). In der ersten Phase wurde das Gebäudeautomationssystem in die R8tech-Software integriert und die Datenerfassung vom bestehenden Server des Gebäudeautomationssystems (BMS) gestartet. Im Rahmen der zweiten Phase wurde mit der Diagnose begonnen und Ende September haben wir einen Bericht über die Gebäudediagnose vorgelegt. Zweck des Berichts war es, einen Überblick über den technischen Zustand des Gebäudes anhand von Fehlern und anderen Beobachtungen zu geben, die durch die automatische Fehlererkennung festgestellt wurden. Im Rahmen der dritten Phase haben wir den Autopiloten eingeführt, der die kontinuierliche modellbasierte Optimierung der Einstellungen der HLK-Anlage des Gebäudes beinhaltet. Der Autopilot wurde in diesem Gebäude zwischen dem 01.11.19 - 29.02.20 (4 Monate) vollständig implementiert.

Technische Beschreibung

In dem Gebäude gibt es 2 Kältemaschinen, die Lüftungs- und Raumkühlgeräte mit Kühlenergie versorgen. Eine Kältemaschine, die mit den Raumkühlgeräten verbunden ist, hat auch eine freie Kühlkapazität. Das Gebäude wird mit Fernwärme beheizt, die vier verschiedene Heizkreise versorgt: Warmwasserbereitung, Heizkörperheizung, Fußbodenheizung und Lüftungsheizung. Das Gebäude wird von insgesamt 16 Lüftungsanlagen versorgt, die alle über ein Wärmerückgewinnungssystem (Rotations- oder Glykol) verfügen.

Die Räume sind mit Raumreglern ausgestattet, die die Positionen der VAV-Klappen und die Heiz-/Kühlgeräte der Räume steuern. Bei den Heizungen in den Räumen handelt es sich meist um Heizkörper, aber es gibt auch einige Bereiche im Gebäude, in denen eine Fußbodenheizung verwendet wird. Je nach Raum handelt es sich bei den Raumkühlgeräten entweder um aktive Kühlbalken oder Gebläsekonvektoren. Außerdem verfügt der Raum über eine präsenzbasierte Beleuchtungssteuerung.

R8 Autopilot

Zunächst wurde in dem Gebäude eine regelbasierte prädiktive Steuerung eingeführt. Der Autopilot übernahm die Steuerung der Luftbehandlungsgeräte (AHUs) und der Raumcontroller. Die Steuerungsparameter wurden auf der Grundlage der Raumklimavorlieben der Mieter angepasst. In den folgenden Wochen wurde mit der Steuerung des Heizkreislaufs der Lüftung begonnen, da sich das Klima seitdem allmählich verändert.

Die Heizwirkung der HLK-Komponenten wurde für jeden Bereich einzeln berechnet, um nur die notwendige Heizung während der Belegungszeiten bereitzustellen. Die Optimierung der Heizung im Vorfeld wurde durch die Verknüpfung mit dem Ökosystem des Gebäudes (Wettereinfluss, Heizleistung und deren Auswirkungen, Interaktionen zwischen den Mietern usw.) erreicht. Gleichzeitig wurden Heizkreismodelle trainiert, um die Genauigkeit der Anpassungen zu verbessern.

Insgesamt änderte der Autopilot während des gesamten Kontrollzeitraums 1.279 verschiedene Sollwerte (einschließlich 1.248 Sollwerte in Bezug auf die Räumlichkeiten). Insgesamt wurden 682.000 Änderungen vorgenommen, von denen 640.000 auf Raumsollwerte und 27.100 auf die Lüftungstemperatur entfielen. Die Gesamtzahl der Sollwerte, die mehr als 100 Mal geändert wurden, betrug 907.

Während des Zeitraums der Autopilot-Implementierung betrugen die durchschnittlichen monatlichen Stromeinsparungen 16,3 % und für Wärmeenergie 40,4 %. In vier Monaten wurden insgesamt 119,8 MWh Strom und 660,0 MWh Wärmeenergie eingespart. Insgesamt betrug die Menge der eingesparten Energie 779,8 MWh über vier Monate und die finanziellen Einsparungen beliefen sich auf 41400,40 €.