AERA

Arbeitsgruppe Energie Rationell Anwenden
an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Methodisches Vorgehen

Das Ziel der AERA-Arbeiten ist die Ermittlung von Einsparpotentialen für verschiedene Energiedienstleistungen. Dabei gilt es, die vorgegebenen Energiedienstleistungen wie z. B. beleuchtete Arbeitsplätze, gut belüftete und behagliche Arbeitsräume oder Hörsäle, Rechnerbetrieb, etc. mit einem möglichst geringen Aufwand an Energie zu verrichten. Die Untersuchungen wurden an Teilbereichen der Universität, in enger Zusammenarbeit mit der Betriebsgruppe durchgeführt.

Das typische methodische Vorgehen bei der Untersuchung von einzelnen Objekten (z. B. Institut, Hörsaal, Gebäudebereich) läßt sich in die folgenden Phasen aufteilen:

  1. Phase: IST-Analyse.
    Dabei nehmen wir zunächst objektspezifische Daten wie z.B. Gerätebestand, installierte Leistung, Gebäudenutzung und Nutzerverhalten auf. Die installierte Leistung allein sagt aber noch nicht viel über den tatsächlichen Stromverbrauch aus. Erst Messungen von Lastgängen mit hoher zeitlicher Auflösung (1 und 15 Minuten) sowie mit hoher räumlicher Auflösung (einzelne Flure oder spezielle Unterverteilungen) erlauben genauere Aussagen über den Stromverbrauch. Der Stromverbrauch wird mit Hilfe elektronischer Energiezähler mit Impulsausgang aufgenommen. Deren Ausgangssignale registriert eine zentrale Summenstation. Die Lastgangmessungen werden über einen längeren Zeitraum von mehreren Wochen durchgeführt, damit Unterschiede zwischen Werktagen, Wochenenden, Ferien etc. erfaßt und zuverlässige statistische Aussagen gemacht werden können.

  2. Phase: Physikalische Modellierung.
    Grundlage für jede Auswertung von Daten ist die physikalische Modellierung des jeweiligen Systems. Die Auswertung der gemessenen Leistungsgänge wird mit Hilfe von in der Physik üblichen Methoden vorgenommen. Dabei ist insbesondere die Bestimmung der mittleren Leistung, die Aufspaltung von Lastgängen in Grundlast und variable Last und die Betrachtung periodischer Schwankungen von Bedeutung. Im Zusammenhang mit dem Energieverbrauch wird auch versucht, das Nutzerverhalten zu analysieren, welches sich aus einer statistischen Auswertung der Lastgänge und zusätzlichen vereinfachenden Annahmen bestimmen läßt. Sind Nutzerverhalten, die typische Leistung einzelner Verbraucher, die Geräteanzahl und die typischen Nutzungszeiten bekannt, so lassen sich Hochrechnungen zur Ermittlung des Stromverbrauchs durchführen.

  3. Phase: Aufschlüsselung des Stromverbrauchs.
    Resultierend aus der IST-Analyse und der physikalischen Modellierung erhalten wir eine Aufschlüsselung des Stromverbrauchs nach einzelnen Klassen von Stromverbrauchern. Die Aufschlüsselung ist eine wichtige Grundlage, um die Effektivität von Energiesparmaßnahmen abschätzen zu können.

  4. Phase: Ermittlung von Einsparpotentialen.
    Ein und dieselbe Energiedienstleistung läßt sich oft mit unterschiedlichem Energieaufwand erzielen. Aufgrund der Ist-Analyse und eines Optimal-Szenarios lassen sich theoretische Einsparpotentiale ermitteln.

  5. Phase: Aufstellung eines Maßnahmenkatalogs.
    Durch die IST-Analyse gewinnt man schnell eine Vorstellung davon, an welchen Stellen bzw. durch welche Maßnahmen sich Einsparungen erzielen lassen könnten. Für eine Einsparung an Energie ergeben sich grundsätzlich drei Ansätze:

  6. Phase: Messung von tatsächlichen Einsparpotentialen im überschaubaren Bereich.
    Nach der Entwicklung eines Katalogs von konkreten Maßnahmen kann bewertet werden, welche Maßnahmen am effektivsten sind. Werden diese in überschaubaren Bereichen, die meßtechnisch gut erfaßbar sind (z. B. ein einzelner Hörsaal), umgesetzt, so lassen sich die theoretisch ermittelten Einsparpotentiale am Beispiel verifizieren.

Stand: Juni 1999

reeder@physik.uni-kiel.de

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