Ener­gie­ef­fi­zi­enz im Alten­heim — Moderne Gebäu­de­tech­nik | Son­der­aus­gabe 2012 | Anzei­gen-Son­der­pu­bli­ka­tion

Intel­li­gente Hei­zungs­re­ge­lungs­tech­nik der Schlüssel zum Erfolg

Das hoch­ak­tu­elle Thema der Ener­gie­ef­fi­zi­enz beschäf­tigt nicht nur unsere Poli­ti­ker, son­dern auch sämt­li­che Wirt­schafts­bran­chen. Ganz beson­ders betrof­fen von die­sem Thema ist wegen der Alte­rung der Bevöl­ke­rung und der stei­gen­den Ener­gie­kos­ten die Bran­che des betreu­ten Woh­nens, des­sen Ziel zwar ein opti­ma­les Kom­fort­ni­veau der Bewoh­ner ist, das jedoch mit Kos­ten­kon­trolle zu kämp­fen hat.

Ein fran­zö­si­sches Alten­heim in Sau­mur, nach der hei­li­gen „Jeanne Del­anoue“ benannt, hat diese Pro­ble­ma­tik längst erkannt, als es sich für die Instal­la­tion der ther­mo­zy­kli­schen Ein­zel­raum­re­ge­lung ent­schied. Die Bilanz nach knapp zwei Jah­ren ist ein­deu­tig: Nut­zer­ge­rechte Ener­gie­ver­tei­lung und intel­li­gen­tes Regeln erlau­ben trotz Alt­bau erheb­li­che Erspar­nisse und ein ROI von unter zwei Jah­ren. Im Alten­heim zählt vor allem eines: Die Bewoh­ner sol­len sich mög­lichst wohl fühlen. Und das hängtbei älte­ren Men­schen sehr von der Tem­pe­ra­tur ab. Zu kalt darf es auf gar kei­nen Fall sein; so wird meis­tens tüchtig geheizt, und wenn es mal zu warm wird, wird ein­fach das Fens­ter geöff­net. Für betreu­tes Woh­nen ein­ge­rich­tete Struk­tu­ren haben so mit sehr hohen Heiz­kos­ten zu kämp­fen. Das muss aber nicht sein.

Das Jeanne Del­anoue Alten­heim besteht aus zwei Gebäu­den: ein altes Klos­ter, in dem sich vor allem Auf­ent­halts­räume befin­den, und ein neues Gebäude, in dem sich die Zim­mer der Bewoh­ner befin­den. Die umfang­rei­chen Reno­vie­rungs­ar­bei­ten haben den Charme des alten Gebäu­des mit den brei­ten Stein­wän­den, gro­ßen Fens­tern und wei­ten Flu­ren bei­be­hal­ten – kom­plexe Gege­ben­hei­ten für ein effi­zi­en­tes Hei­zungs­ma­nage­ment. Die 21 instal­lier­ten Radia­to­ren allein rei­chen dadurch nicht, die Tem­pe­ra­tur opti­mal zu regeln und so lässt das Kom­fort­ni­veau durch bedeu­tende Tem­pe­ra­tur­schwan­kun­gen wegen z. B. wech­seln­der Sonne, Schat­ten und Fens­ter­öff­nun­gen deut­lich zu wünschen übrig. Außer­dem wird Ener­gie ver­schwen­det und oft zum Fens­ter hin­aus geheizt, was die Ener­gie­aus­ga­ben der Struk­tur erheb­lich erhöht.

Die GDF Suez Stu­die

Eine von GDF Suez 2011 durchgeführte Stu­die zu dem Objekt Alten­heim erweist hohe Ener­gie­er­spar­nis und ein ROI in weni­ger als zwei Jah­ren.

Aus­zug GDF Suez Stu­die 2011
Inves­ti­tion 7.040 € inkl. MwSt.
Betrieb: Gas­ver­brauch pro Heiz­pe­ri­ode

Heiz­pe­ri­ode Ener­gie­ver­brauch UDD kWh/UDD ratio Kor­ri­gier­ter Verbrauch/2008 bis 2009
2008 bis 2009 1.372.788 2.381 576,56
2009 bis 1010 1.252.205 2.319 539,98 1.337.041

Ener­gie­er­spar­nis: 154.078 kWh
Gas­durch­schnitts­preis Juni 2010 bis Mai 2011: 47,78 € inkl. MwSt./MWh
Erspar­nis: 7.361 € inkl. MwSt. → ROI < 2 Jahre

Intel­li­gent regeln spart Zeit und Geld

Als sich das Manage­ment des Alten­heims von ihrem Gas­lie­fe­ran­ten GDF Suez bera­ten ließ, riet die­ser ihnen zu der intel­li­gen­ten Ein­zel­raum­re­ge­lung von ThermoZYKLUS. So wurde dem exis­tie­ren­den Hei­zungs­sys­tem die ther­mo­zy­kli­sche Rege­lung hinzugefügt – ein­fach und effi­zi­ent. Im Gegen­satz zu her­kömm­li­chen Ein­zel­raum­re­ge­lun­gen ist die THZ-Rege­lung lern­fä­hig. Sie erkennt z. B. Fens­ter­öff­nun­gen sofort und schal­tet die Hei­zung auto­ma­tisch ab, damit nicht zum Fens­ter her­aus­ge­heizt wird. Auch Wär­me­zu­fuh­ren wer­den auf der Stelle erkannt – wie Son­nen­ein­strah­lung, mensch­li­che Wärme, Ener­gie von Com­pu­ter­no­der sons­ti­gen Maschi­nen – und sie wer­den in ihren Berech­nun­gen mit ein­be­zo­gen. So wird auch hier weni­ger geheizt, indem nur noch genau so viel Ener­gie ver­braucht wird, wie tat­säch­lich zum Errei­chen der vor­ge­ge­ben Tem­pe­ra­tur not­wen­dig ist. Außer­dem ist die Mon­tage ein­fach und schnell durchgeführt. Kein zusätz­li­ches Regeln ist not­wen­dig, das Sys­tem lernt selbst­stän­dig und erfor­dert kei­ner­lei tech­ni­sche Ein­griffe in der Zukunft.

Das instal­lierte Sys­tem auf einen Blick: 100 % draht­los
  • 21 zen­tral gesteu­erte draht­lose SF Stell­mo­tore auf den Heiz­kör­pern mon­tiert anstelle der Ther­mo­stat­ven­tile: keine Ände­rung der Soll-Tem­pe­ra­tur oder Öffnung/ Schlie­ßung der Radia­to­ren von den Bewoh­nern mög­lich, 100 % Kon­trolle
  • 3 draht­lose RF Raum­ge­räte, die in Echt­zeit die Tem­pe­ra­tur­in­for­ma­tio­nen an die Zen­tral­ein­heit ZE wei­ter­lei­ten
  • 1 ZE Zen­tral­ein­heit, Kopf des Sys­tems, die per­ma­nent die ein­kom­men­den Daten ver­ar­bei­tet und die Bedürfnisse der ver­schie­de­nen Räume anti­zi­pert, und über Funk (868 MHz, EU Norm) die Stell­mo­to­ren kon­trol­liert
  • 2 FV Funk­ver­stär­ker, um die Funk­si­gnale zu ver­stär­ken und sich opti­mal den Gege­ben­hei­ten anzu­pas­sen (über 100 m lange Flure, breite Stein­mau­ern)
  • 1 PC-Pro­gramm THZ Ana­ly­sis, um die Qua­li­tät der Funk­si­gnale zu kon­trol­lie­ren und zu opti­mie­ren
Fazit

Im Alten­heim ist vor allem der Kom­fort der Bewoh­ner wich­tig, doch Kos­ten­kon­trolle ist eben­falls ein bedeu­ten­des Thema. Dank der instal­lier­ten 100 %igen Funk­ver­sion der ther­mo­zy­kli­schen Ein­zel­raum­re­ge­lung ist keine Ände­rung der Soll­tem­pe­ra­tu­ren oder Öff­nung der Radia­to­ren anderswo mög­lich als von dem zen­tra­len Manage­ment­punkt: So kön­nen die Bewoh­ner nicht eigen­stän­dig über zusätz­li­ches Hei­zen ent­schei­den und die Ener­gie­aus­ga­ben wer­den bes­ser kon­trol­liert. Sowohl GDF Suez als auch das Manage­ment des Jeanne Del­anoue Alten­heims sind begeis­tert von der THZ Lösung. „Die ther­mo­zy­kli­sche Rege­lung bringt dem Kun­den Ener­gie­er­spar­nis und garan­tiert gleich­zei­tig den Kom­fort der Bewoh­ner. Wir wer­den es auch wei­ter­hin unse­ren Kun­den vor­ge­ben“, äußert sich der fran­zö­si­sche Marktführer im Nach­hin­ein über das Pro­jekt. Das Manage­ment dage­gen freut sich über opti­male Kon­di­tio­nen und über Kos­ten­sen­kun­gen.

Pro­jekt­da­ten

Pro­jekt: Alten­heim Jeanne Del­anoue

Auf­trag­ge­ber und Nut­zer: Alten­heim Jeanne Del­anoue

Rea­li­sie­rungs­zeit­raum: 2009

wich­tigste Ziele der Moder­ni­sie­rung: Ener­gie­kos­ten­sen­kung und nut­zer­ge­rechte Ener­gie­ver­tei­lung, ein­fa­che Mon­tage und Bedie­nung

wich­tigste Ergeb­nisse: hohe Ener­gie­er­spar­nis, ROI < 2 Jahre

ein­ge­setzte TGA-Sys­teme: Ein­zel­raum­re­ge­lungs­sys­tem ThermoZYKLUS (Funk­ver­sion)

Leis­tun­gen und Lie­fe­ran­ten: ThermoZYKLUS GmbH & Co. KG, Gau­ting

Bemer­kun­gen: opti­male Heiz­pha­sen, Ener­gie­ef­fi­zi­enz, revo­lu­tio­nä­res Rege­lungs­ver­fah­ren, zen­tra­les Manage­ment

Eine Infor­ma­tion der ThermoZYKLUS GmbH & Co. KG, Gau­ting
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Sujet récur­rent en mai­sons de retraite où le chauf­fage est un poste de dépen­ses majeur, la maî­trise des con­som­ma­ti­ons est une néces­sité éco­no­mi­que. Tou­te­fois, dans ces éta­blis­se­ments accu­eil­lant un public fra­gile, la baisse des tempé­ra­tures de con­si­gne ne peut pas être la seule solu­tion. A la con­gré­ga­tion Jeanne Del­anoue, la solu­tion ThermoZYKLUS est pre­scrite pour géné­rer des éco­no­mies sans com­pro­mettre le con­fort des occu­pants.

30 % d’économies au bout d’un an

La con­gré­ga­tion «Jeanne Del­anoue », mai­son de retraite située à Saint-Hilaire-Saint-Flo­rent, près de Sau­mur, accu­eille une soix­an­taine de rési­dents d’une moy­enne d’âge de 75/80 ans.

Le chauf­fage avait tou­jours con­sti­tué un véri­ta­ble pro­blème pour cet éta­blis­se­ment, tant en ter­mes de dépen­ses que de maî­trise des tempé­ra­tures et de ges­tion de l’inconfort, les bâti­ments étant bien sou­vent surchauf­fés.

Con­seil­lées par leur four­nis­seur en gaz, GDF SUEZ, les sœurs ont alors adopté le sys­tème de régu­la­tion de chauf­fage auto adapt­a­tif THERMOZYKLUS.

Bilan au bout d’un an : 30% d’économies vali­dées par une étude menée par GDF SUEZ.

Pilo­ter intel­li­gem­ment le chauf­fage est la clé du suc­cès

Les don­nées sont com­ple­xes. La con­gré­ga­tion reli­gieuse Jeanne Del­anoue est com­po­sée d’un ensem­ble de 2 bâti­ments ali­men­tés par la même chau­dière gaz, régulée par 2 van­nes manu­el­les et par une sonde exté­ri­eur :

  • une par­tie neuve, la «mai­son de retraite »,
  • une par­tie anci­enne (bâti­ment his­to­ri­que en pierre de taille), «le cloître», occu­pée de manière alé­a­toire par les rési­dents qui s’y promè­nent. Elle forme un carré, vitré sur toute sa par­tie inté­ri­eure et com­posé de longs cou­loirs de plus de 100 mètres de long pour cer­ta­ins, et de 3 mètres de hauteur sous pla­fond. Un volume dif­fi­cile à chauf­fer pour les 21 radia­teurs en place, auquel vien­nent s’ajouter d’autres pro­blé­ma­ti­ques tel­les que l’alternance d’ensoleillement, les beso­ins spé­ci­fi­ques de chaque rési­dent (se tra­dui­sant par des ouver­tures intem­pes­ti­ves des fenê­tres) et éga­le­ment la pré­ser­va­tion du patri­moine et ses con­train­tes, …

ThermoZYKLUS tient compte des apports ou déper­di­ti­ons d’énergie (ouver­tures de por­tes ou fenê­tres, ensol­eil­le­ment, uti­li­sa­tion d’appareils ména­gers, pré­sence humaine…), et des éner­gies accu­mulées dans une pièce (iner­tie du sys­tème de chauf­fage). Des micro­pro­ces­seurs coll­ec­tent, trai­tent, sau­vegar­dent les don­nées et éta­blis­sent en con­sé­quence les péri­odes de chauffe et de cou­pure.

Modu­laire, le sys­tème THZ s’adapte à chaque appli­ca­tion. Pour le cloître, THERMOZYKLUS a installé un sys­tème THZ sans fil en col­la­bo­ra­tion avec ALT­HE­CIA, son par­ten­aire local. Cette solu­tion sans aucun câblage répond en tous points aux con­train­tes du cloître (murs épais que l’on ne peut pas per­cer, longueur des zones à sur­veil­ler). ThermoZYKLUS a juste installé des corps adap­tés sur les radia­teurs, jusqu’alors uni­quement équi­pés de têtes manu­el­les, puis pro­posé sa vanne sans fil de radia­teur SF à vis­ser sim­ple­ment sur le corps du radia­teur, soit un temps de pose record !

La tempé­ra­ture est réglée par pas de 0.5°C sur la sonde d’ambiance sans fil RF à poser dans les piè­ces à con­trô­ler, le tout piloté par la cen­trale ZE pla­cée au centre du bâti­ment pour une récep­tion opti­male mal­gré la con­fi­gu­ra­tion dif­fi­cile des lieux. Les sœurs ont ensuite réglé les tempé­ra­tures de con­si­gne sou­hai­tées et une pro­gram­ma­tion horaire spé­ci­fi­que par pièce. C’est l’automatisation de leur instal­la­tion qui a pu mener à la fois aux éco­no­mies et à la tran­quil­lité avec des tempé­ra­tures blo­quées, l’ensemble avec une pose des plus simp­les.

L’adaptabilité au sys­tème de chauf­fage et la tech­ni­que de régu­la­tion par micro-varia­ti­ons, en plus d’assurer un con­fort ther­mi­que excep­ti­on­nel, ont per­mis de réa­li­ser 30% d’économies d’énergie par rap­port à la situa­tion anté­ri­eure alors même que le bâti­ment n’est pas encore équipé dans sa glo­ba­lité. Ces chif­fres sont vali­dés par le responsable com­mer­cial GDF SUEZ de la con­gré­ga­tion reli­gieuse Jeanne Del­anoue, lors de l’analyse avec son cli­ent des cour­bes de con­som­ma­tion.

Le bilan a été réa­lisé après une sai­son de chauffe, d’octobre 2009 à mai 2010 inclus, et pon­déré en fon­c­tion de la fro­ideur des deux hivers pour une com­pa­rai­son équi­ta­ble.

Extrait de l’étude : Con­som­ma­tion de gaz par sai­son de chauffe :
Sai­son de chauffe con­som­ma­tion DJU Ratio kWh/DJU Con­som­ma­tion cor­rigé / 2008–2009
2008 — 2009 1 372 788 2381 576,56
2009 — 2010 1 252 205 2319 539,98 1 337 041

Soit une éco­no­mie en éner­gie de 84 836 kWh, qui se tra­duit par une éco­no­mie finan­cière de 3 857 €TTC, le prix moyen sur la péri­ode de juil­let 2009 à juin 2010 étant de 45,47 €TTC / MWh.

La durée de retour sur inves­tis­se­ment est donc de moins de deux ans (1,83 ans), puis­que l’investissement de départ était de 7 040 €TTC.

Pour GDF SUEZ, « cette solu­tion per­met réel­le­ment au cli­ent de faire des éco­no­mies d’énergie tout en main­ten­ant le con­fort des per­son­nes héber­gées », de plus le tra­vail s’est fait dans une com­plé­men­ta­rité tech­ni­que appré­ciée avec THERMOZYKLUS « THERMOZYKLUS a été très pré­sent lors de la mise en place de la solu­tion, très à l’écoute. Il a été très agréa­ble de tra­vail­ler avec eux ».
Descrip­tif de l’installation :
  • 21 moteurs de vanne sans fil SF ont été mon­tés en lieu et place des robi­nets. Ils sont gérés de manière cen­tra­li­sée et empê­chent toute modi­fi­ca­tion des con­si­gnes par les usa­gers ou l’ouverture et la fer­me­ture des radia­teurs.
  • 3 son­des d’ambiance sans fil RF trans­met­tent les infor­ma­ti­ons de tempé­ra­ture à la cen­trale ZE via les 2 récepteurs/émetteurs FE.
  • une cen­trale ZE, cœur du sys­tème, traite en per­ma­nence les infor­ma­ti­ons reçues et anti­cipe les évo­lu­ti­ons de chaque zone. Elle con­trôle par liai­son radio (868 Mhz, norme euro­pé­enne) les élec­tro­van­nes des radia­teurs en temps réel.
  • 2 ampli­fi­ca­teurs radio FV ont été inté­g­rés pour ren­forcer le signal radio/communication sans fil et s’affranchir des gran­des longueurs des zones (+100m) et de l’épaisseur des murs en pierre.

Le logi­ciel de mesure a per­mis de con­trô­ler chaque seconde l’efficacité radio et d’optimiser cette même récep­tion radio. L’installation a été d’autant plus rapide qu’il s’agissait d’une ver­sion 100% sans fil, un point fort appré­cié tant par les sœurs que par GDF SUEZ.

Eine Infor­ma­tion der ThermoZYKLUS GmbH & Co. KG, Gau­ting
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