eu.bac KPI
Kontinuierliche Effizienzüberwachung der
Gebäudeautomation
Patrick Forster
AGENDA
eu.bac
Definition KPI
Gründe für und Ziele von KPIs
Grundlegende Bewertungsmethode
KPIs aus verschiedenen Gewerken
Implementierung in Niagara®
eu.bac
European Building Automation and Controls
Association
Überblick
• Gegründet 2003 in Brüssel
• Repräsentiert 85% eines 4,4 Milliarden Euro Marktes
• eu.bac Vision:
“Eine Welt, in der sich Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in jedem
Gebäude durch die optimale Anwendung von Gebäudetechnik,
Automationssystemen und Dienstleistungen wiederspiegeln.”
• Aufgeteilt in drei Sektoren: Homes, eu.esco und Building Automation
Mitglieder
Zertifizierung
Zertifizierung
Level Punkte
AA 85 – 100
A 75 – 84
B 65 – 74
C 55 – 64
D 45 – 54
E 0 – 44
10 Punkte mehr entsprechen jeweils 5% Energieeinsparung!
Zertifizierung
Grundlage der Zertifizierung
Re-Zertifizierung
1
2 2
Definition Key Performance Indikator
Definition
Performance Indikatoren (PIs) sind Werte, die aus Operationsdaten
eines GA-Systems gewonnen werden und Hinweise auf die
Energieeffizienz einer bestimmten Komponente oder Funktion des GA-
Systems geben. Eine Bewertung dieser Werte über eine festgelegt
Beobachtungsperiode soll genutzt werden, um die Effizienz der
Komponente oder des Teils der Anlage mit Punkten zu bewerten.
Key Performance Indikatoren (KPIs) sind eine Auswahl der wichtigsten
PIs und definieren die relevantesten PIs oder eine Kombination
mehrerer PIs im Bezug auf Energie.
Gründe und Ziele
Gründe und Ziele
• Fortlaufende, automatische Aufzeichnung wichtiger
Operationsparameter
• Zusammenhang von Operationsparametern mit anderen relevanten
Parametern
• Qualitätssteigerung des Audits aufgrund anhaltendem Monitoring
• Industrieweit gleich definierte Algorithmen und Toleranzen
• Anbieter hat die Wahl wie KPIs in seinem System präsentiert werden
Kernaussagen von KPIs
• Aktuelle Werte entsprechen innerhalb Toleranzen dem Sollwert
• Anlagen sind potentiell über- oder unterdimensioniert
• Kontroll- und Automationsfunktionen sind richtig eingestellt
• Anlage oder einzelne Komponente mehr als xx h / Tag auf Hand
Gut zu wissen…
• Implementierung gibt Zusatzpunkte im eu.bac Systemaudit
• Audit an sich ist einfacher durchzuführen
• KPIs können helfen, die Anlage bei der ersten Inbetriebnahme
einzuregeln
• KPI System wird durch eu.bac kontinuierlich verbessert
Grundlegende Bewertungsmethode
am Beispiel von KPIR.c
Bestimmung des Tageswertes
KPIR.c – Room / Zone air temperature (heating comfort supervision)
Temperatur-Messwert im Raum wird in Relation zum Sollwert (±0,5K)
gesetzt, während der Raum belegt ist.
Aufgezeichnet wird:
• Sollwert (+0,5 K) ist überschritten und trotzdem wird geheizt
• Sollwert (–0,5 K) ist unterschritten und trotzdem wird nicht geheizt
• Gesamtbelegungsdauer des Raumes
Bestimmung des Tageswertes
Komprimierung
1. Sollwert mit Messwert vergleichen
2. Tageswert ermitteln
• Grün: Wert ≤ 10%
• Gelb: 10% < Wert ≤ 20%
• Rot: Wert > 20%
3. Tageswerte speichern
Bewertungsmethode KPIR.c
4. Evaluierung Langzeit (Bedingung: mindestens 70% gültige Werte)
• Rot: mehr als 20% der gültigen Werte sind gelb oder rot
• Gelb: mehr als 10% (und weniger als 20%) der gültigen Werte sind
gelb oder rot
• Grün: ≤10% der gültigen Werte sind gelb oder rot
Grund für Rotwert KPIR.c
• Sensor liefert falsche Werte
• Falsch programmiert oder Parameter falsch eingestellt
• Regelstrecke hat einen Fehler
• Rückmeldung des Sollwert-Signals inkorrekt
KPIs aus verschiedenen Gewerken
Verfügbare KPIs
KPI-Gruppe Anzahl
Allgemein (Overall) 1
Energieverbrauch (Energy/Consumption) 15
Zonen / Räume (Zone / Room) 7
Heizgruppe (Heating groups) 3
Kühlgruppe (Cooling groups) 3
Warmwasserbereitung (Domestic hot water) 1
Lüftungsanlagen (Air handling units) 7
Fan Coils 3
Licht (Light) 2
Verdunklung (Blinds) 4
Summe 46
Consumption – KPIEH.c
• Total heating energy consumption (of an entire building)
= gesamter Heizenergiebedarf eines Gebäudes
Hauptzähler
HeizenergieDelta (Tag) KPIEH.c
Auswertung: Gegenüberstellung der Außentemperatur, um
ungewöhnlichen Heizenergiebedarf festzustellen.
Consumption – KPIE.b
• Specific total energy consumption per building HDD/CDD
compensated (per building area)
= Gesamter Energiebedarf (eines Gebäudes) Gradtagzahl bereinigt pro
Gebäudefläche
Heizenergie
Gebäude
KPIE.b
Kühlenergie
Gebäude
Elektrische
Energie
Gebäude
Gradtagzahlbereinigt
Gebäudefläche
Heating – KPIHS.a
• Monitor pump run time outside “heating demand”
= Pumpenlaufzeit außerhalb der Bedarfszeit wird gemessen
KPIHS.a
Heizbedarf in der
versorgten Zone
(in h)
Pumpen-
Laufzeit während
Heizbedarf (in h)
Auswertung (Tag):
• Grün: Pumpe läuft weniger als 90% der Bedarfszeit
• Gelb: Pumpe läuft zwischen 90% und 110% der Bedarfszeit
• Rot: Pumpe läuft über 110% der Bedarfszeit
Air Handling Units – KPIVMS.a
• Monitor AHU sizing while demand for air
= Laufzeit des Ventilators der Lüftungsanlage während Frischluftbedarf
KPIVMS.a
Belegungszeit der
versorgten Zone
(in h)
Lauftzeit (in h):
Ventilator >90%
während Bedarf
Auswertung (Tag):
• Grün: Ventilator läuft weniger als 20% der Belegungszeit
• Gelb: Ventilator läuft zwischen 20% und 40% der Belegungszeit
• Rot: Ventilator läuft über 40% der Belegungszeit
Implementierung in Niagara®
Modul
Modul
Logik PIs
Logik & Auswertung KPI
Langzeitauswertung KPI
Report
Testgebäude “Am Lavafeld 8”
• Baujahr 2013, 300qm Nutzfläche, hauptsächlich Büro
• Fussbodenheizung / -kühlung (5 Erdbohrungen a 70m)
• 30kWp Photovoltaikanlage auf dem Dach
• Grauwasserrückgewinnung für Toilettenspülung
• WAGO Lichtsteuerung und – Regelung über Präsenzmelder
• Centraline HAWK AX-Integrationsplattform
• Alle Fenster mit Fensterkontakten und Rolladensteuerung
• Einzelraumregelung
Testgebäude – KPIs
KPI aufgezeichnet
KPIHS.a Ja
KPIHS.c Ja
KPICS.a Ja
KPICS.c Ja
KPIR.c Ja
KPIR.d Ja
KPIR.e Ja
KPIEH.d Folgt
KPIEC.d Folgt
KPIEE.b Folgt
KPIE.a Folgt
• Zusatzpunkte durch KPIs
• Zusätzlich bereits:
• KPIL.a (Licht)
• KPIL.b (Licht)
• KPIHS.b (Heizen)
• KPICS.b (Kühlen)
• KPIR.f (Raum)
Testphase
81 88
vor KPI-
Implementierungaktuell Ziel
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.