Energiemonitoring

Als Beispielobjekt für das Monitoring wurde die Logistikhalle eines PKW-Herstellers gewählt. Der im Jahr 2016 fertig gestellte Neubau in Dieburg südlich von Frankfurt hat eine Grundfläche von rund 6.600 qm. Die für diese Region zugrunde liegende Norm-Außentemperatur beträgt -12° C gemäß DIN EN 12831 Bbl. 1–Nationaler Anhang. Die nach dieser DIN EN errechnete Heizlast für das Gebäude liegt bei rund 188 kW bzw. ca. 29 W/qm.

Zur Deckung der Heizlast wurden von Frenger insgesamt 45 Deckenstrahlplatten vom Typ ECO EVO Plus mit einer Gesamtfläche von rund 345 qm verbaut. Die Deckenstrahlplatten dieser Baureihe sind besonders effizient und technisch vielseitig aufgrund der modifizierten Bauform. Aufgrund ihrer besonderen Konstruktion erzeugen sie einen höheren Strahlungsanteil von 81 % bei einer gleichzeitig auf ein Minimum reduzierten Konvektion. Damit haben sie einen um 13 % höheren Wirkungsgrad und 15 % weniger Energieaufwand als herkömmliche Deckenstrahlplatten - bei gleichem Heizergebnis. Bei den Auslegungstemperaturen 80/60/17° C Vorlauf/Rücklauf/Raum (VL/RL/RT) erreichen sie eine Gesamtleistung von 188.187 Watt. In der Logistikhalle wurden die Deckenstrahlplatten gleichmäßig in jedem Binderfeld verteilt, um eine möglichst homogene Temperaturverteilung im Raum zu gewährleisten (vgl. Abb. 1).

Das neu entwickelte Energiemonitoring wird völlig autark vom lokalen Kundennetzwerk aufgebaut. Hierzu wurde von Frenger Systemen BV ein Controller mit Messpunkten für Vorlauf -, Rücklauf-, Raum-, Außen- und Globetemperatur sowie Volumenstrom konstruiert und installiert. Dieser Controller sendet seine Daten per Mobilfunk an eine Cloud, von wo sie dann abgerufen und ausgewertet werden können.

Wie in Abb. 2 ersichtlich, kommt der ausgewählte Messzeitraum der zuvor angesetzten Norm-Außentemperatur von -12°C zeitweise sehr nahe. Besonders in der Zeit vom 19.01.2017 bis 20.01.2017 erreicht die Temperatur über Nacht immer wieder zweistellige Minusgrade. Die in Abb. 2 gezogene Trendlinie (grün) zeichnet eine mittlere Außentemperatur von -4° C ab. Dies entspricht im Mittel ca. 73 % der Erfordernis bezogen auf die Anforderung der Norm-Heizlast. Auch die Auswertung der eingestellten Systemtemperaturen zeigt, dass hier ebenfalls noch Reserven vorhanden sind. Die höchste gemessene Vorlauftemperatur beträgt 56° C anstatt der ausgelegten 80° C. Und das bei einer um 4 K höheren Raumtemperatur von 21° C anstatt 17° C gemäß Auslegungsberechnung!

Bei Beurteilung der dazugehörigen Leistung (s. Abb. 3) zeigt sich nun, dass die mittlere benötigte Leistung für den Zeitraum der o.g. Betrachtung bei ca. 10 W/qm liegt. Dies entspricht ca. 33 % der Anforderung aus der Norm-Heizlast. Selbst bei Spitzenwerten im Wiederaufheizmoment nach der Nachtabsenkung überschreitet die spezifische Leistung nicht den Wert von 14 W/qm. Dies entspricht ca. 50 % der ursprünglich nach DIN EN 12831 geplanten und auch eingebauten Leistung für diese Logistikhalle von ca. 29 W/qm.

Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass bei Verwendung von Deckenstrahlplatten vom Typ ECO EVO Plus in der Praxis deutlich niedrigere Heizleistungen zum Einstellen einer gewünschten Raumtemperatur benötigt werden, als nach Normberechnung eigentlich errechnet sind. Schon mit herkömmlichen Deckenstrahlplatten lassen sich im Vergleich zu herkömmlichen Systemen wie Deckenlufterhitzern, Luft- oder konvektive Heizsysteme erhebliche Energiekosten einsparen. Mit dem Einsatz der hocheffizienten Frenger-Deckenstrahlplatten erhöhen sich die Einsparungen weiter, und zwar sowohl bei den Investitions- als auch bei den Betriebskosten. Dies bestätigt die Auswertung des hiesigen Monitorings eindrucksvoll.

Die Merkmale der Deckenstrahlplatten sind dabei ein absolut geräuschloser Betrieb, keine Luftumwälzung, gleichmäßige Temperaturen im ganzen Raum und keinerlei Brandgefahr. Sie bietet optimale Raumnutzung, da Wände und Boden frei bleiben. Deckenstrahlplatten sind ohne Wartungsaufwand über 30 Jahre haltbar. Besonders zum Heizen und Kühlen von großen Hallen und hohen Räumen sind diese Deckensysteme geeignet.