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Methodik zur Auswahl von Energiekonzepten

Written by Johanna Braun

Paper category

Bachelor Thesis

Subject

Engineering

Year

2019

Abstract

Bachelorarbeit: Entwickelte Prozesse zur Auswahl von Energiekonzepten 3.1 Anforderungen an Prozesse Aufgrund der Komplexität und Anzahl der Energiekonzepte sowie der begrenzten Datenbasis in der frühen Planungsphase ist die Auswahl eines geeigneten Energiekonzepts oft eine Herausforderung. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Verfahren sollen die Auswahl von Energiekonzepten für den Neubau großer Wohn- und Verwaltungsgebäude unterstützen. Basierend auf einer begrenzten Datenbasis sollten bereits in der frühen Planungsphase geeignete Konzepte ausgewählt werden. Die hier entwickelten Verfahren sollen Planern die Auswahl von Energiekonzepten erleichtern. Sie sollte in der Lage sein, auf Basis weniger Daten eine fundierte Konzeptauswahl zu treffen. Das Programm soll auch die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen unterstützen. Die Einhaltung aller gesetzlichen Vorgaben ist jedoch nicht erforderlich. Es soll vielmehr als Leitfaden dienen, um den Planungsprozess zu vereinfachen. Diese sind auch für Außenstehende (wie Bauherren oder Architekten) durch grafische Beschreibungen nachvollziehbar. Der Auswahlprozess sollte möglichst leicht verständlich sein und eine langwierige Einarbeitung in das Verfahren sollte vermieden werden. 3.2 Der Auswahlprozess des Energiekonzepts In diesem Abschnitt sollten Sie sich zunächst einen Überblick über den Prozess verschaffen. Die Berechnungsgrundlage ist in Kapitel 3.3 aufgeführt. Abbildung 9 zeigt die konzeptionelle Struktur des Prozesses. Die Auswahl des richtigen Energiekonzepts beginnt mit der Eingabe von Projektdaten. Eine große Menge an Energiekonzepten und Berechnungsdaten ist hinterlegt. Berechnen Sie den Primärenergiebedarf 𝑄୔ für jedes Konzept und vergleichen Sie ihn mit dem nach EnEV maximal zulässigen Primärenergiebedarf 𝑄୔, ୫ୟ୶. Werden die Anforderungen nicht erfüllt, wird das Konzept farblich hervorgehoben und ggf. ausgeblendet. Die Konzepte, die die Anforderungen erfüllen, können mit Hilfe des Scoring-Systems nach verschiedenen Kriterien bewertet werden. Benutzer können jetzt drei Varianten auswählen und Profile dafür zeichnen. 3.3.1 Berechnungsgrundlagen Energiekonzepte erstellen Führen Sie Berechnungen zu verschiedenen Energiekonzepten durch, um diese Konzepte zu vergleichen und geeignete Konzepte auszuwählen. Das Energiekonzept besteht aus verschiedenen Erzeugern, die in verschiedenen Bereichen Nutzenergie bereitstellen sollen. Die Bereiche Heizung, Warmwasserbereitung, Kühlung, Lüftung und Beleuchtung sind unterschiedlich. Die Energieversorgung für Beleuchtung und Lüftung erfolgt einheitlich in allen Konzepten der Energienutzung von Strom. 3.3.3 Energiekonzepte erstellen und sortieren Berechnen Sie nach Eingabe der Daten den Primärenergiebedarf und die CO2-Emissionen verschiedener Energiekonzepte gemäß Abschnitt 3.3.2. Aus diesem Grund wird eine Vielzahl von Energiekonzepten in tabellarischer Form bereitgestellt. Die Sortierung von Energiekonzepten kann die Ergebnisse übersichtlicher darstellen. Sie kann auf dem Primärenergiebedarf oder den CO2-Emissionen basieren. Entsprechende Energiekonzepte werden gefiltert und Nutzereingaben werden genutzt, um weitere Möglichkeiten auszuschließen. Dies sind technisch bedingte Aspekte, die sich auf den Standort oder die Architektur des Gebäudes beziehen. Dabei werden folgende Kriterien berücksichtigt: 1. Wenn kein Nah-/Fernwärmenetz vorhanden ist, werden alle Möglichkeiten der Nah-/Fernwärmenutzung ausgeschlossen. 2. Wenn der Hauptenergiefaktor für Fernwärme bekannt ist, verwenden Sie ihn und ignorieren Sie alle anderen allgemeineren Fernwärmeoptionen. 3. Ist keine Dachfläche oder sonstige Aufstellfläche vorhanden oder ist diese stark verschattet, ist eine solarthermische Nutzung nicht möglich. 4. Lösungen, die Hackschnitzel oder Pellets verwenden, benötigen Lagerraum, der möglichst von außen zugänglich ist. Ist dies nicht möglich, können diese Energieträger nicht genutzt werden. Neben der technischen Filterung gibt es auch eine legale Filterung. Prüfen Sie insbesondere, ob die Anforderungen des EEWärmeG erfüllt sind. Die Voraussetzungen hierfür sind in Kapitel 2.4 aufgeführt. Die Kriterien sind im Antrag aufgeführt. Kommt ein neues Energiekonzept hinzu, muss der Nutzer bei der Eingabe durch Auswahl des entsprechenden Auswahlfeldes feststellen, ob es den gesetzlichen Anforderungen entspricht. Neben den obigen Aspekten sind weitere Filtermöglichkeiten denkbar, die jedoch zunächst nicht im Rahmen der Filterung implementiert wurden. Stattdessen fließen bestimmte Aspekte in die Bewertung mit Hilfe des Punktesystems ein, das in Abschnitt 3.3.4 beschrieben ist. Dazu gehören die Wirtschaftlichkeit, wie Investitions- und Betriebskosten, sowie der Aufwand für den Betrieb der Anlage. Außerdem kann eine logische Filterung sinnvoll sein. Beispielsweise ist die Nutzung von Solarthermie aufgrund der starken saisonalen Sonneneinstrahlung für Gebäude mit geringem Warmwasserbedarf nicht geeignet. 3.3.4 Einsatz eines Scoring-Systems zur Bewertung von Energiekonzepten Um die Auswahl weiter zu verfeinern, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Scoring-System zur Bewertung verschiedener Energiekonzepte entwickelt. Systemkomponenten werden nach unterschiedlichen Standards mit Punkten von 1 bis 5 belegt. Read Less