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Mit Anlagenmonitoring die Energieeffizienz im Krankenhaus erhöhen

Eine zuverlässige und störungsfreie Versorgung mit Kälte und Wärme ist eine unerlässliche Voraussetzung für den Krankenhausbetrieb. Mit Hilfe eines Monitoring-Systems können Messdaten kontinuierlich ausgewertet und visualisiert werden, um einen energieeffizienten Betrieb zu erzielen.

Forschungsprojekt EffMon

Fraunhofer IOSB

Das Projekt EffMon (Effizientes Monitoring) unter Federführung des Fraunhofer IOSB mit Partnern aus der Praxis.

Energiezentrale Krankenhaus

Fraunhofer Umsicht

BHKW in der Energiezentrale eines Projektpartner-Krankenhauses.

Eine zuverlässige und störungsfreie Versorgung mit Kälte und Wärme ist eine unerlässliche Voraussetzung für den Krankenhausbetrieb. Zugleich wird die Steigerung der Energieeffizienz aus ökonomischer und ökologischer Sicht immer wichtiger. Damit steigt auch der Bedarf, ineffiziente bzw. nicht passend dimensionierte Anlagen sowie ungünstig gewählte Betriebsparameter zu optimieren. Aufgrund der hohen Komplexität der Energieversorgung von Krankenhäusern kann dies jedoch nur gelingen, wenn ausreichende Ressourcen – sowohl finanzielle als auch personelle – eingeplant werden.

Keine Effizienz ohne Daten

Eine Abschätzung der Höhe von Einsparungen durch eine Maßnahme ist nur dann möglich, wenn verlässliche Informationen zu den realen Verbräuchen und Betriebszuständen vorhanden sind. Die Kenntnis über Energieverbräuche und die Auswertung von Betriebsdaten ermöglicht es, zu erkennen, wo der Energieverbrauch unnötig hoch ist, beispielsweise indem Vergleiche mit anderen Häusern, Herstellerangaben oder eigenen, historischen Daten getätigt werden. Weiterhin wird ersichtlich, welche Anlagen nicht optimal betrieben werden. Häufig ist es als Folge möglich, über Anpassungen von Betriebsparametern Einsparungen ohne hohe Investitionen zu realisieren. Auch zur sinnvollen Auslegung neuer Anlagen sollte auf verlässliche Verbrauchsdaten zurückgegriffen werden können. Daher ist die systematische Datenerhebung der Ausgangspunkt aller Optimierungsmaßnahmen.

Datengewinnung und Datennutzung

Zu Diagnosezwecken können Kurzzeitmessungen durchgeführt werden, um den Verbrauch und das Betriebsverhalten einzelner Anlagen oder Bereiche einschätzen zu können. Dies ist einfach im Betrieb möglich, beispielsweise über Ultraschall-Durchflussmessungen an der Wärme- oder Kälteversorgung oder über Stromwandler und Spannungsabgreifer am Schaltschrank elektrischer Verbraucher. Langfristig ist jedoch eine kontinuierliche Erfassung und systematische Auswertung von Verbrauchsdaten über fest installierte Zähler und Sensoren sinnvoll.

Zur Auswertung der Messungen bieten sich zwei Schritte an:  Zum einen der Aufbau eines Monitoring-Systems - die systematische und automatisierte Sammlung und Auswertung aller Zähler- und Betriebsdaten. Zum anderen der Aufbau eines Simulationsmodells der Energieversorgung des Krankenhauses – damit können optimale Betriebsstrategien oder die Auswirkung von neuen Anlagen berechnet werden. Beide Vorgehensweisen werden im Folgenden näher beleuchtet.

Messdatenerhebung und Aufbau eines Monitoring-Systems

Erstanalyse

Vor einer detaillierten Erhebung und Auswertung von Zählerdaten ist zunächst eine grobe energetische Bestandsaufnahme zielführend. Diese kann beispielsweise anhand der jährlichen Verbrauchsabrechnungen, vorliegender Zählerdaten und einer Vor-Ort-Analyse der jeweiligen Medien (Strom, Gas, Wasser) erfolgen. In Abhängigkeit von der Struktur der Liegenschaft können nun einzelne Liegenschaften oder auch große Energieverbraucher (wie z.B. große Kälteanlagen) genauer analysiert werden.

Von temporären Messdaten zum Monitoring-Workflow

Sind bei relevanten großen Verbrauchern bzw. Liegenschaftsbereichen keine Zähler installiert, so können zunächst temporäre Messungen durchgeführt werden. In der Regel ist die kontinuierliche Erfassung des Energieverbrauchs von großen Anlagen über stationär installierte Zähler sinnvoll.  Die Messdaten ermöglichen es, den Verbrauch von einzelnen Bereichen einzuschätzen oder Betriebsparameter zu überprüfen. Für die systematische und vor allem automatisierte Bewertung von großen Liegenschaften mit vielen Verbrauchern ist der der Aufbau eines Monitoring-Workflows zielführend.

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