title: Verbesserungspotential von Gebäudeleitsystemen
title: Analyse des Verbesserungspotentiales von Gebäudeleitsystemen am Beispiel der Errichtergemeinschaft Frühlingstraße
titleType: Subtitle
Creators: name: Alber, Niklas
Publisher: name: FH Vorarlberg (Fachhochschule Vorarlberg)
Year: 2021
Subjects: subject: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften

description: In der vorliegenden Masterarbeit wird das Verbesserungspotential von Gebäudeleitsystemen am Beispiel der Errichtergemeinschaft Frühlingstraße untersucht. Der Fokus bei der Analyse liegt auf der Ermittlung von Verbesserungen im Bereich der Regel- und Steuerstrategien. Beim Referenzobjekt handelt es sich um sieben Einfamilienhäuser, die durch einen zentralen Pelletkessel mit Wärmeenergie versorgt werden, welche über das miteinander verbundene Kellergeschoss verteilt wird. Im Kapitel Stand der Technik werden die Gebäudeleitsysteme von Mehrfamilien-Wohnanlagen in den 2000er Jahren und in den 2020er Jahren mit dem ausgeführten Gebäudeleitsystem des Referenzobjektes der Errichtergemeinschaft Frühlingstraße, bei dem es sich ebenfalls um eine Mehrfamilien-Wohnanlage handelt, miteinander verglichen. Nach dem Kapitel Forschungsstand wird die verwendete Methode kurz umrissen. Ein wichtiger Schritt zur fertigen Simulation ist das Verstehen der bestehenden Steuer- und Regelstrategien. Dabei wird sehr genau auf die Regelung der Häuser und des Pelletkessels eingegangen. Ebenfalls werden die zu simulierenden Komponenten, die zur Verfügung gestellten Messdaten und die verwendete Simulationssoftware Polysun beschrieben. Bei der Simulation des Referenzobjektes wird speziell auf die verwendeten Komponenten, aber auch auf die umgesetzten Regel- und Steuerstrategien eingegangen. Die Beschreibung der einzelnen Varianten beschränkt sich auf den Unterschied zur Simulation des Referenzobjektes. Die einzelnen Varianten unterscheiden sich im Bereich des solaren Deckungsanteils nur sehr geringfügig. Die solare Ausbeute in den Monaten Mai bis August ist bei den Varianten 3 und 4 jedoch deutlich höher als bei den anderen Varianten. Ein deutlicher Unterschied ist auch im Bereich des Pellet-Verbrauchs auszumachen. Bei der Variante 4 werden im Vergleich zum Referenzobjekt jährlich gut 800 kg Pellets eingespart. Dies bedeutet eine Reduktion des CO2-Ausstoßes um 167,8 kg. Dieser Trend der Reduktion kann auch bei den Betriebsdauern des Pelletkessels fortgesetzt werden. Der größte Unterschied der einzelnen Varianten ist bei den Anforderungen des Pelletkessels auszumachen. Somit wird der Pelletkessel bei der Variante 2 14536-mal angefordert und bei der Variante 4 lediglich 3353-mal. Diese Verbesserungen können durch kleine Anpassungen der Regel- und Steuerstrategien erzielt werden. Gerade weil die Low-Tech Gebäude des Referenzobjekts sehr energieeffizient umgesetzt und nicht mit technischer Ausstattung überladen wurden, können die ermittelten Verbesserungspotentiale bei anderen Gebäuden umgesetzt werden. Bei Gebäuden, die nicht als Low-Tech Gebäude errichtet wurden, ist durch die Anpassung des Gebäudeleitsystems ein größeres Verbesserungspotential zu erwarten.
description: In this master thesis, the potential for improvement of building control systems is investigated using the example of the Errichtergemeinschaft Frühlingstraße. The focus of the analysis is on the determination of improvements in the area of regulation and control strategies. The reference building consists of seven single-family houses, which are supplied with thermal energy by a central pellet heating system, which is distributed via the interconnected basement. In the chapter State of the art, the building management systems of multi-family residential complexes in the 2000s and in then 2020s are compared with the implemented building management system of the reference object of the Errichtergemeinschaft Frühlingstraße, which is also a multi-family residential complex. After the chapter on the state of research, the method used is briefly outlined. An important step towards the finished simulation is the understanding of the existing control strategies. The control of the houses and the pellet boiler are discussed in great detail. The components to be simulated, the measurement data provided and the Polysun simulation software used are also described. In the simulation of the reference object, special attention is paid to the components used, but also to the control strategies implemented. The description of the individual variants is limited to the difference to the simulation of the reference object. The individual variants differ only very slightly in the area of solar coverage. However, the solar yield in the months of May to August is significantly higher for variants 3 and 4 than for the other variants. A clear difference can also be seen in the area of pellet consumption. In variant 4, a good 800 kg of pellet is saved annually compared to the reference object. This means a reduction of CO2 emissions by 167.8 kg. This trend of reduction can also be continued for the operating durations of the pellet heating system. The biggest difference between the variants can be seen in the requirements of the pellet heating system. Thus, the pellet heating system is requested 14536 times in variant 2 and only 3353 times in variant 4. These improvements can be achieved by small adjustments to the control strategies. Precisely because the low-tech buildings of the reference object were implemented in a very energy-efficient manner and were not overloaded with technical equipment, the identified improvement potentials can be implemented in other buildings. For buildings that were not constructed as low-tech buildings, greater potential for improvement can be expected by adapting the building control system.