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Das interdisziplinäre Forschungsprojekt “Smarte Technologien für Unternehmen” untersuchte im Zeitraum von Juli 2017 bis Dezember 2020 Anwendungs- und Akzeptanzprobleme zum Einsatz smarter Technologien in KMU und entwickelte darauf aufbauend Lösungsansätze zur Steigerung der Energieeffizienz sowie zum Energie- und Lastmanagement. Dazu wurden smarte Technologien zunächst im Zuge eines Screenings identifiziert, kategorisiert und bewertet. In den qualitativen und quantitativen Nutzeranalysen wurden Unternehmer*innen in den Fokus der Analyse gestellt, um den Wissensstand sowie Chancen und Barrieren zum Einsatz smarter Technologien in KMU darzulegen. Mit der Durchführung transdisziplinärer Anwendungstests wurde ein zentraler Lösungsansatz entwickelt: Die Effizienzanalyse von KMU mittels mobiler Messtechnik und Visualisierungstools als potenzielle Strategie zur Reduktion von Energieverbräuchen.
Die Ergebnisse dieses anwendungsorientierten Forschungsprojektes zeigen die Anwendungs- und Akzeptanzprobleme zum Einsatz smarter Technologien in KMU auf und geben Handlungsoptionen zur Steigerung der Energieeffizienz mit Hilfe ausgewählter smarter Produkte und Tools.
Im Rahmen des Technologie-Screenings wurden smarte Technologien für den Einsatz in mittelständischen Unternehmen (vorzugsweise KMU) im Zeitraum von 2017-2020 in einem kontinuierlichen Monitoringprozess betrachtet. Dadurch konnte mit dem Screening ein umfassender Überblick über die Angebotsseite und den Markt smarter Technologien geschaffen werden. Ebenso wurden potenzielle Technologien für den Einsatz im Anwendungstest des Forschungsprojekts VISE-U identifiziert. Insgesamt umfasst das Technologie-Screening sechs spezifische Technologie-Kategorien, denen wiederum einzelne Systeme auf Herstellerebene zugeordnet wurden. So konnten in Summe 20 Systeme unterschiedlicher Hersteller hinsichtlich des Aufbaus sowie der Funktionsweise samt Technologie-Steckbrief beschrieben werden. Die Steckbriefe zeigen dazu die technische Beschreibung, Komponenten sowie Schnittstellen der Systeme auf und referenzieren auf weiterführende Informationen auf den Webseiten der Hersteller.
Bei Gebäuden mit zentraler Wärmeerzeugung treten im Verteilsystem Wärmeverluste auf. Insbesondere bei zirkulierenden Trinkwarmwassersystemen, aber auch bei Heizungsanlagen können diese Verteilverluste einen hohen Anteil am Gesamtwärmeverbrauch ausmachen und somit relevant für die Energieeffizienz einer Anlage sein. Die Ansätze und Angaben zur Quantifizierung der Verteilverluste in den relevanten Regelwerken weichen teils deutlich von Angaben in der Fachliteratur und den wenigen vorliegenden Fallbeispielen ab. Die vorliegende Masterarbeit behandelt das Thema anhand der Analyse eines Fallbeispiels. Das untersuchte Objekt ist ein Mehrfamilienhaus mit einer Zweileiterinstallation. Dabei handelt es sich um ein System, welches die Wärmeversorgung für Heizung und Trinkwasser kombiniert. Durch Vergleich der Wärmemengenzähler in Wohnungen und Heizungskeller sind in der Vergangenheit Verteilverluste von 16,5 kWh/m²a aufgefallen, was 28 Prozent des gesamten Verbrauchs ausmacht.Im Rahmen der Falluntersuchung werden die Verteilverluste der Anlage über eine umfangreiche Datenaufnahme und mithilfe thermodynamischer Berechnungen bestimmt und mit den Zählerdaten abgeglichen. Dieser Berechnung nach betragen die Verteilverluste 14,7 kWh/m²a, wovon die Leitungsverluste den größten Anteil ausmachen. Zur Prüfung der Ansätze der Regelwerke werden diese auf das Objekt angewendet. Eine Vergleichbarkeit ist wegen abweichender Rahmenbedingungen nur bedingt gegeben. Die anhand der Normen ermittelten Werte liegen zum Teil in der Größenordnung der thermodynamischen Berechnung, teils auch deutlich darunter. Der Abgleich mit den Zählerdaten dient auch der Prüfung der thermodynamischen Berechnung. Auf diese Weise sollen fundierte und detaillierte Aussagen über den Einfluss einzelner Parameter und Komponenten des Systems ermöglicht werden. Darüber hinaus ermöglicht es die thermodynamische Berechnung, das Potenzial verschiedener Reduktionsmaßnahmen zu quantifizieren. Hier zeigt sich, dass ein Absenken der Vorlauftemperatur im Fallbeispiel eine effektive Maßnahme darstellt. Beispielsweise bewirkt die Absenkung der Vorlauftemperatur um 5 Kelvin im Fallbeispiel eine Reduktion der Leitungsverluste um circa 16 Prozent, respektive einen um circa 3 Prozent verringerten Gesamtverbrauch. Die ebenfalls modellierte Dämmung der Installationsschächte hingegen lässt bei ungleich höherem Aufwand geringere Einsparungen erwarten. Bei der Bewertung der Ergebnisse ist zu beachten, dass im Untersuchungsobjekt der spezielle Fall eines Zweileitersystems vorliegt. Dennoch können auf Basis der Untersuchung auch allgemeine Erkenntnisse über Verteilverluste gewonnen und Einschätzungen über die normativen Angaben abgeleitet werden. Darüber hinaus wird im Rahmen eines Exkurses die thermische Situation im Installationsschacht einer genaueren Betrachtung unterzogen. Diese ist von Interesse, da die Wärmeverluste hier Einfluss auf Fragen der technischen Hygiene und des sommerlichen Wärmeschutzes ausüben.