14 Jahre ESD-Forum Anlageneffizienz

Wer mit knappen Ressourcen sparsam umgeht, profitiert in mehrfacher Hinsicht. Energiesparen ist nicht nur ein Erfordernis des Klimaschutzes, sondern auch politisch und ökonomisch notwendig. Dennoch wird nach wie vor der größte Teil der Energieanlagen in Deutschland nicht im energetischen Optimum betrieben, obwohl kaum Investitionen für eine Optimierung erforderlich sind. Die Schwierigkeit liegt in dem dafür notwendigen disziplinierten und dauerhaften Zusammenwirken von Mietern, Vermietern, Energielieferanten, Produzenten der Technischen Gebäudeausrüstung und Dienstleistern. Politik, Wissenschaft und Medien üben ebenfalls einen erheblichen Einfluss aus.

„Experten sind gefragt“, überschrieb Moderne Gebäudetechnik in Ausgabe 12/2008 den Bericht über die Gründung des Energetischen Stammtisch ESD, eines Zusammenschlusses von Experten aus Industrieunternehmen und Planungsbüros.¹ Sie hatten im Jahr 2007 gemeinsam mit dem BBU Verband Berlin-Brandenburgischer Wohnungsunternehmen das Projekt ALFA^® – Allianz für Anlageneffizienz gegründet.

Energieeffizienzanalyse und Energieoptimierung erfordern digitale Produkte und Methoden, um Energie einzusparen. Energieanlagen von Gebäuden müssen zustandsorientiert bewertet, optimiert und gewartet werden, um die Kosten zu minimieren, die Standzeit zu verlängern und keine Energie zu verschwenden. Das Projekt ALFA^® – Allianz für Anlageneffizienz hat einen hohen Stellenwert als besonderes Vorbild für erfolgreiche Kooperationen. Es zeigt bis heute, dass Klimaschutz Teamarbeit und gelebte Partnerschaft erfordert.

Während der zweiten Beratung des ESD-Stammtisch 2008 auf der Insel Vilm berieten und beschlossen die Mitglieder den Ablauf des ALFA®-Prozesses. Bild: HUSS-MEDIEN GmbH

Was hat sich aber bis heute getan?

Aus dem ESD wurde ein ständiges Forum für Anlageneffizienz, ein lebendiges Netzwerk von Praktikern, die den Erfahrungsaustausch zu Fragen der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit vorantreiben.

Das Wissen um notwendige Verbesserungen bestehender Heizungs- und Warmwasseranlagen hat sich verbreitet, so wurde z. B. die Bedeutung des hydraulischen Abgleichs über Spezialistenkreise hinaus bekannt. Unterschiedliche Studien- und Pilotprojekte wurden realisiert.

Der dringende Optimierungsbedarf fast aller Anlagen hingegen hat sich noch nicht wesentlich verringert. Noch ärgerlicher ist, dass auch neue hochwertige Anlagen für Heizung, Warmwasser und Lüftung/Klimatisierung, die für die Realisierung der Klimawende unabdingbar sind, meist ineffizient betrieben werden, denn es gibt bis heute kein flächendeckendes Effizienzmonitoring!

Technisch hochwertige Heizungs- und Warmwasseranlagen sind nur dann ein erfolgreicher Beitrag zum Klimaschutz, wenn auch der Betrieb energieeffizient ist, aber das ist gerade in bestehenden Gebäuden aber auch bei Neubauten meist nicht der Fall. Dies war eine Erkenntnis des Projektes Optimus von Prof. Dr. Dieter Wolff an der Ostfalia Hochschule Wolfenbüttel im Jahr 2005, die im Jahr 2007 zum ALFA^®-Projekt des BBU Verband Berlin-Brandenburgischer Wohnungsunternehmen führte.^{2, 3}

Im gleichen Zeitraum, ab 2006, wertete die ratiodomo Ingenieur-GmbH in Rostock an Gebäuden der kommunalen Rostocker Wohnungsgesellschaft WIRO GmbH den WIRO-Energieausweis aus. Dabei fiel auf, dass die Heizkosten eines Teils der Objekte signifikant über dem Durchschnitt lagen, obwohl die Häuser gleich den anderen Gebäuden modernisiert wurden und auch sonst keine Besonderheiten aufwiesen. Gemeinsam mit der WIRO wurde daraufhin ein Pilotprojekt entwickelt, um die Wohnungsgesellschaft in die Lage zu versetzen, die Energieeffizienz ihrer Gebäude technisch und organisatorisch selbst kontinuierlich zu verbessern. Als Erfolgskriterium wurden nachgewiesene Verbrauchssenkungen an optimierten Anlagen definiert. Die ermittelte Einsparung durch die Optimierung der Wärmeerzeugung und -verteilung betrug bei 42 gasbeheizten Gebäuden im Gesamtdurchschnitt 20 %.⁴

Das ALFA^®-Projekt zeigte danach in seiner über 10-jährigen Laufzeit, dass in den meisten Heizungs- und Warmwasseranlagen mit geringen Investitionen die Verschwendung gestoppt werden kann. Dafür mussten im Mittel nur 6,47 €/m² Wohnfläche –in einer Bandbreite von 1,49 bis 13,18 €/m² (Preisstand 2012) – aufgewendet werden. Der Energieverbrauch für Heizung und Warmwasser wurde im Mittel um rund 16,5 %, entsprechend rund 22 kWh/m² in einer Bandbreite bis zu 54 kWh/m² Wohnfläche im Jahr gesenkt.

In Thüringen wird bis heute der Energieverbrauch eines derart optimierten Wohnblocks der Bauserie WBS 70 aus dem Baujahr 1988 im Eigentum der Wohnungsgenossenschaft Bad Salzungen analysiert. Er war im Jahr 2007 praktisch der Pilot des ALFA^®-Projekts. Daran lässt sich nachweisen, dass der Energieverbrauch auch langfristig mit Erfolg vermindert werden kann.⁵

Vergleichbare Defizite und Einsparpotenziale wurden zwischenzeitlich in weiteren Projekten ermittelt, wie ALFA-Nord; BETA, „EAV-Anwendung in der Wohnungswirtschaft“ und BaltBest.^{6, 7}

Im November 2021 legte der Zentrale Immobilienausschuss (ZIA) die Studie Der Gebäudebereich auf dem Weg zur Klimaneutralität vor. Darin bestätigt das Autorenteam um die Professoren Dr. Lennerts, und Dr. Fisch:

„Mit der Betriebsoptimierung und der Solarisierung von Dachflächen lassen sich erhebliche Potentiale zur Reduzierung der THG-Emissionen erschließen. Bei Wirtschaftsimmobilien sind durch Betriebsoptimierungen im Mittel bis zu 30 Prozent der Endenergie zur Konditionierung oder insgesamt eine Vermeidung von jährlich ca. zehn Mio. Tonnen THG Emissionen möglich. Für den Bereich der Wohnimmobilien sind 8–10 Prozent realistisch.“⁸

Heizungsbetrieb optimieren – Energieverschwendung stoppen

Als gebäudespezifische Optimierungsmaßnahmen haben sich im ALFA^®-Projekt folgende Maßnahmen als erfolgreich erwiesen:

• Optimierung der Kesselfolgeschaltung und der Heizkennlinie
• Optimierung der Brennerleistung
• Überprüfung und Aktualisierung von Einstellwerten
• Einbau von Temperaturfühlern, ggf. Einbau von Wärmemengenzählern für Heizungs- und Warmwasserteil
• Reduzierung der Anschlusswerte (Fernwärme)
• Anpassung oder Erneuerung der Heizungs- und Warmwasserregelung
• Austausch von Pumpen durch kleinere Hocheffizienzpumpen
• Reduzierung des TWW-Speichervolumens
• Durchführung des hydraulischen Abgleichs der Heizungs- und Warmwasserstränge
• Aufbau eines Energiemonitoring.

Wesentlicher Erfolgsfaktor des Projektes ist die Kooperation von Wohnungswirtschaft, Planern und Industriepartnern. Der ALFA^®-Prozess mit einem strukturierten Vorgehen von der Grobanalyse bis hin zur Schulung von Handwerkern, Mitarbeitern von Wohnungsunternehmen und Mietern hat sich bewährt.⁹

Beschreibung des ALFA®-Prozesses

Grobanalyse

Die Grobanalyse umfasst ohne eine Ortsbegehung die Zusammenstellung der im Wohnungsunternehmen vorhandenen Informationen (Energierechnungen, Gebäudedaten und Heizkostenabrechnungen).

Feinanalyse

Die Feinanalyse mit der Ortsbegehung, einer messwertbasierten Untersuchung des Betriebsverhaltens der Anlage und Einschätzung von wirtschaftlichen Maßnahmen ist der zweite Schritt und zeigt, welche Optimierungsmöglichkeiten vorhanden sind.

Maßnahmenplanung und Umsetzung

Es folgen die Planung der gering investiven Maßnahmen mit Neuauslegung/Neuberechnung der Anlagen, Festlegung von Einstellwerten für die Steuerungs- und Regelungsanlagen sowie die Ermittlung der Kosten der Anlagenoptimierung.

Beschreibung des ALFA®-Prozesses Bild: Donath, ratiodomo

Dokumentation und Wartung

Die Dokumentation der Maßnahmen und der wesentlichen Anlagenteile mit den berechneten und bewährten Betriebsparametern ist unabdingbar. Die Handbücher, Checklisten und Datenbanken sollten unternehmensspezifisch und ggf. objektspezifisch angepasst werden. Alle Anlagendaten, wie z. B. die Solleinstellungen einer optimierten Anlage sollten im Heizraum des jeweiligen Gebäudes zusammen mit einem Wartungsbuch oder Anlagenbetriebsbuch mit den Messprotokollen vorgehalten werden. In den Wartungsverträgen sollten die entsprechenden Leistungen eindeutig vereinbart werden.

Weiterbildung

Eine objektspezifische Weiterbildung ist für die Beschäftigten der Wartungsunternehmen und auch der Wohnungsunternehmen erforderlich.

Mieterinformation

Die Kommunikation mit den Nutzern/Mietern sollte verstetigt und verbessert werden. Die Anforderungen der im Jahr 2021 novellierten Heizkosten-Verordnung bieten hierfür einen guten Einstieg.

Monitoring

Nur mit einem kontinuierlichen Monitoring der optimierten Anlagen kann der energieeffiziente Betrieb gesichert werden.

Die Bedeutung der kontinuierlichen Überwachung des Betriebs von Heizungs- und Warmwasseranlage wird besonders in einer aktuellen Studie des Umweltbundesamtes hervorgehoben.¹⁰

„Wären 2030 alle ca. 242.000 Mehrfamilienhäuser ≥ 13 WE mit einem Effizienzmonitoring ausgestattet, so könnten Emissionsminderungen von bis zu 0,85 Mio. t CO₂ eq/a erreicht werden, dies entspräche einem Beitrag von 1,61 % zum Schließen der Lücke von 53 Mio. t im Gebäudesektor 2030. Im Bereich der 2,7 Mio. Nichtwohngebäude ist das Potenzial nochmals deutlich größer, wobei hier aufgrund der Diversität der Gebäude und der unzureichenden Datenlage keine Größenordnung benannt werden kann. Für kleinere Gebäude sind zum heutigen Zeitpunkt Effizienzmonitoring-Dienstleistungen noch nicht wirtschaftlich.Mit der Markteinführung von Wärmeerzeugern mit herstellerseitig integriertem Wärmemengenzähler und einer Verbrauchs- und Effizienzanzeige ab spätestens 2023 wird sich die Marktsituation grundlegend ändern. Über ab dann vorgenommene Heizungsmodernisierungen sowie über den Neubau werden dann die Wärmeerzeuger aller beheizten Gebäude – also auch kleinerer Mehrfamilienhäuser (3–12 WE) sowie von Ein- und Zweifamilienhäusern – sukzessive mit Effizienzmonitoring ausgestattet sein. Damit würde auch für diese ca. 18,7 Mio. Wohngebäude ein wirtschaftlicher Einsatz von Effizienzmonitoring möglich.¹¹

Fazit

Die Energieverschwendung in Heizungs- und Warmwasseranlagen in bestehenden Gebäuden kann mit mehr Aufmerksamkeit und geringem finanziellen Aufwand gestoppt werden. Optimierungsmaßnahmen zur Energieeffizienzerhöhung erschließen zu vergleichsweise geringen Kosten erhebliche Potenziale zur Energieeinsparung und Treibhausgasminderung.

Dieses beispielhafte Arbeitsergebnis war neben der hohen fachlichen Qualifikation der Akteure ganz besonders auf ihre Kooperationsfähigkeit im Projekt zurückzuführen. Rückblickend möchten wir diese Erfahrung als den wesentlichen Impuls werten, den das ESD Forum für Anlageneffizienz in den ALFA^®-Prozess einbringen konnte. Detailliert sind der ALFA^®-Prozess und die Erfahrungen mit den Optimierungsmaßnahmen dokumentiert im ALFA^®-Handbuch des BBU.¹²

Gebäude müssen zunehmend wirtschaftlich, standsicher, physisch und psychisch schützend, emissionsfrei, ver- und entsorgungssicher, behaglich, sozialverträglich, gesundheitsfördernd sowie mobilitäts- und kommunikationsintegriert sein. Energieeffizienz in Gebäuden auf Dauer und in jeder Zone erfordert neben vielen hoch qualifizierten Spezialisten eine enorme Diszipliniertheit aller Beteiligten. Dies ist jedoch mit den bisherigen Technologien und Strukturen kaum leistbar. Die Betreiber der Anlagen, das sind meist Hausmeister und Servicefirmen, sind mit den Anforderungen einer optimalen Anlagensteuerung häufig überfordert. Die an Drittunternehmen vergebenen Wartungsverträge beschränken sich darauf, die Betriebsbereitschaft zu sichern. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Anlagen werden meist nicht beauftragt und nicht durchgeführt und nur selten empfohlen, Es fehlt in der Regel das Anlagenmonitoring, um Leistungseinbrüche und Defizite feststellen zu können.

Eine höhere Energieeffizienz bei Wohngebäuden ohne Überbelastung von Vermietern und Mietern ist nur zu erreichen, wenn Bauherren und Immobilieneigentümer auf einen kosteneffizienten, technologieoffenen Maßnahmenmix zurückgreifen können. Statt umfassender und damit teurer Energiesparmaßnahmen müssen solche mit dem besten Kosten-Nutzen-Effekt von der Politik stärker adressiert werden.

Das ALFA^®-Projekt basiert auf dem Wissen, dass der optimale Einsatz von Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung, Pumpenregelung und Ventilen erhebliche Beiträge zur Senkung des Energieverbrauchs leisten kann. Die Maßnahmen sind ein wesentlicher Baustein zur Bewältigung der Energie- und Klimawende, ohne Wohnungsunternehmen oder ihre Mieter wirtschaftlich und technisch zu überfordern. Wir gehen deshalb davon aus, dass wir zukünftig eine autooptimierende KI-gestützte Technische Gebäudeausrüstung benötigen. Das Wissen der Experten muss in alle Prozesse überführt werden.¹³ Der Trend zeichnet sich schon deutlich ab. Die dann fungierenden digitalen Algorithmen werden jedoch auf den Modellen der vorangegangenen analogen Optimierungsprojekte basieren, wie sie in ALFA^® erfolgreich entwickelt wurden.

Weitere Informationen zum Thema

Fußnoten

• 1 Energetischer Stammtisch – Experten sind gefragt, www.tga-praxis.de, Moderne Gebäudetechnik 12/2008, https://www.tga-praxis.de/sites/default/files/public/data-fachartikel/energieoptimierung_energetischer_stammtisch_experten_sind_gefragt_mgt_1208_0.pdf

• 2 Optimus – Optimierung von Heizsystemen durch Information und Qualifikation zur nachhaltigen Nutzung von Energieeinsparpotenzialen, Wolfenbüttel 2006, http://optimus-online.de/pdf/Endbericht%20Teil%202.pdf

• 3 BBU Verband Berlin-Brandenburgischer Wohnungsunternehmen e. V., Berlin. Erstmals dokumentiert das ALFA®-Handbuch Ansatzpunkte und Verfahren umfassend und praxisorientiert. Es steht im Internet zum Download bereit unter:, https://bbu.de/search/site/ALFA

• 4 ratiodomo Ingenieurgesellschaft mbH, Abschlussbericht zum Pilotprojekt der WIRO Rostock „Optimierung von Heizungsanlagen“, Ostseebad Nienhagen. In: Moderne Gebäudetechnik 3/2008

• 5 ESD, VTW und BBU, Pressemeldung: Das Pilotprojekt der Wohnungsbaugenossenschaft Bad Salzungen 10 Jahre später – Optimierungsmaßnahmen zur Energieeinsparung bewähren sich, Bad Salzungen 2017, https://www.insuedthueringen.de/inhalt.bad-salzungen-win-win-situation-fuer-mieter-und-klima.6c803d22-e388-47f4-85fe-ebed35c439c3.html

• 6 Wolff, D. u. a.: DBU-Projekt „EAV-Anwendung in der Wohnungswirtschaft“, Wolfenbüttel 2021 (https://www.delta-q.de/wp-content/uploads/2021/12/21-08-23-DBU_AZ-33780_01_Wirklich_effizient_Bericht_0.pdf

• 7 Allianz für den klimaneutralen Wohngebäudebestand – GdW Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen, Berlin; https://www.gdw.de/media/2021/02/pm-08-21_forschungsprojekt-baltbest.pdf

• 8 Lennerts, K.; Fisch, M. N.: „Der Gebäudebereich auf dem Weg zur Klimaneutralität“, Studie für den ZIA Zentraler Immobilienausschuss, Berlin, November 2021; https://zia-deutschland.de/wp-content/uploads/2021/12/Verantwortung-ueb…

• 9 Donath, M.: Vortrag „Minimal investieren, maximal profitieren“ Weiterbildung des BBU im Rahmen des ALFA®-Prozesses, 20.05.2011

• 10 Umweltbundesamt, Studie Climate Change 74/2021; Gährs, S., Bluhm, H., Dunkelberg, E., Katner, J., Weiß, J.: Institut für ökologische Wirtschaftsforschung, Berlin, Peter Hennig, Laurenz Herrmann co2online, Berlin, Prof. Dr. Matthias Knauff Friedrich-Schiller-Universität Jena; Potenziale der Digitalisierung für die Minderung von Treibhausgasemissionen im Energiebereich

• 11 Ebenda, S. 129

• 12 Rehberg, S.: ALFA®-Handbuch des BBU im Jahr 2016 https://bbu.de/system/files/publications/alfa-handbuch.pdf

• 13 Donath, M., ratiodomo Ingenieurgesellschaft mbH, Erstellung eines standardisierten Verfahrens zur prozessorientierten Optimierung von Gebäudeheizungsanlagen, gefördert unter dem Az 27585 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt, Ostseebad Nienhagen 2012, https://www.dbu.de/OPAC/ab/DBU-Abschlussbericht-AZ-27585.pdf