Projekt synGHD – Energieeffizienz von Nicht-Wohngebäuden verbessern

3.7.2019

Etwa 16 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland (410 TWh) entfallen auf den Sektor »Gewerbe, Handel, Dienstleistung« - von öffentlichen Einrichtungen über Land- und Forstwirtschaft bis hin zur Hotelbranche. Hier arbeiteten 2013 77 Prozent der deutschen Erwerbstätigen, die 69 Prozent der Bruttowertschöpfung erbrachten. Entsprechend vielfältig sind die in diesem Sektor genutzten Gebäude, und in vielen davon besteht ein erhebliches Potenzial für Energieeinsparungen bei der Wärme- und Kälteversorgung und der Nutzung von Strom und Gas. In dem Projekt »synGHD- Synthetische Lastprofile für eine effiziente Versorgungsplanung von Nicht-Wohngebäuden« erstellt ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE erstmals zeitlich hochaufgelöste und differenzierte Energieverbrauchsprofile für repräsentative Gebäudetypen. Für die Modellierung typischer Lastprofile sucht das Institut noch Teilnehmer, die Lastgangdaten ihrer Objekte zur Verfügung stellen.

Fehlerhafte Annahmen über den Energieverbrauch und dessen zeitliche Beschaffenheit führen zur Fehldimensionierung oder Auswahl unpassender Anlagentechnik und ungeeigneter Regelungsstrategien. In früheren Untersuchungen von Gebäuden des GHD-Sektors wurden hohe Einsparpotenziale bezüglich Energieverbrauch und CO₂-Emissionen erkannt und identifiziert, die in der Größenordnung von 25 % des Endenergieverbrauchs liegen. Im Gegensatz zu großen energieintensiven Unternehmen, die schon seit längerem auf Energiemanagement setzen, haben viele kleine und mittelständische Unternehmen ihre Energieeinsparpotenziale bislang nicht ausgenutzt. Das lag neben der planerischen und finanziellen Belastung auch am Informationsmangel. »Es gab bislang eine Forschungslücke, was zeitlich hochaufgelöste Verbrauchsdaten für die verschiedenen Branchen in den Sektoren Gewerbe, Dienstleistung und Handel angeht«, erklärt Dr. Olivier Stalter, Bereichsleiter Leistungselektronik, Netze und intelligente Systeme. Gemeinsam mit Forschungseinrichtungen, Verbänden, Stadtwerken und Industriepartnern wird im Projekt »synGHD« eine Algorithmik zur Erzeugung von individualisierten Lastprofilen für den Verbrauch von Strom, Gas und Wärme/Kälte erstellt.

Auf der Webseite gewerbe-lastprofile.de werden Verbrauchsdaten von Objekten aus verschiedenen GHD-Branchen erfasst und anonymisiert ausgewertet. Dies reicht von Bürogebäuden über öffentliche, militärische und kirchliche Bauten bis hin zu produzierenden Betrieben, Gebäuden der Land- und Forstwirtschaft sowie Verkehrs- und Logistikeinrichtungen. Aus über 400 Lastgangdaten werden im Anschluss mit Hilfe von Data-Mining-Methoden etwa 30 synthetische Lastgänge für repräsentative Gebäudetypen modelliert.

Profil der elektrischen Last eines Büros im Wochenverlauf.
© Grafik: Fraunhofer ISE

Profil der elektrischen Last eines Büros im Wochenverlauf.

»Diese hochaufgelösten Lastprofile ermöglichen es zum Beispiel Planern, die richtige Entscheidung bei der Auslegung von Versorgungstechnik in Gebäuden zu treffen. In größerem Maßstab können Stadtwerke in der Planungsphase für neue Quartiere die Verbräuche der verschiedenen Gebäudetypen von der Grundschule bis zum Einkaufs-zentrum modellieren«, erklärt Dr. David Fischer, Projektleiter am Fraunhofer ISE. Damit ließen sich sowohl energetische als auch ökonomische Optimierungen in den Sektoren umsetzen. Ein weiterer Adressat der Projektergebnisse sind Forschungseinrichtungen, die mit den verbesserten Lastprofilen die Qualität wissenschaftlicher Studien erhöhen können. Nicht zuletzt kann das Potenzial für die Integration erneuerbarer Energien mit dem Tool besser und kostengünstiger als bisher bewertet werden.

Profil der elektrischen Last eines Supermarktes
© Grafik: Fraunhofer ISE

Profil der elektrischen Last eines Supermarktes, das durch eine hohe Regelmäßigkeit auffällt.

Das Projekt »synGHD-Synthetische Lastprofile für eine effiziente Versorgungsplanung für Nicht-Wohngebäude« läuft noch bis Januar 2020. Es wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Partner im Konsortium sind Siemens AG, EHI Retail Institute und naturstrom AG, assoziierte Partner sind der Handelsverband Deutschland HDE, die Goldbeck New Technologies GmbH und das Energiemanagement der Stadt Frankfurt am Main.

Um die Planung von Versorgungstechnik im GHD-Sektor zu verbessern, benötigt das Projekt eine noch breitere Basis an Verbrauchsdaten. Die Forscher bitten daher Interessenten aus den betreffenden Branchen, sich an der Erhebung zu beteiligen. Die Teilnehmer an der Erfassung können sich ihre Daten auswerten und visualisieren lassen.

Teilnahme an der Datenerfassung