Maximierung der Energieeffizienz auf dem Campus

Auf dem gesamten Campus brummten die Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK) den ganzen Sommer über, um den Herausforderungen der intensiven Hitze Utahs gerecht zu werden. Jedes HVAC-System auf dem Campus muss die Heiz-, Lüftungs- und Kühllast kontinuierlich ausgleichen, um die Universitätsräume unabhängig von der Jahreszeit komfortabel zu halten. Um dieses Gleichgewicht zu finden, implementiert das Sustainability & Energy (S&E)-Team in U Facilities Monitoring-Based Commissioning (MBCx), um die HVAC-Systeme der U zu effizienter zu machen und Energieverschwendung zu reduzieren.

Dank moderner Softwaretools können Facility-Organisationen bei der Verwaltung von Gebäuden auf eine Fülle von Daten zugreifen. Building Automated Systems (BAS) erfasst kontinuierlich HVAC-Systemdaten, aber das lässt sich nicht immer leicht auf das Ziel übertragen, den Energieverbrauch und die Kosten zu senken. Hier kommt MBCx ins Spiel und bietet Gebäudeabteilungen eine Echtzeit-Datenanalyse der Gebäudeleistung bei auftretenden Betriebsereignissen, was zu einer schnelleren Diagnose von Problemen und einer Verbesserung des kurz- und langfristigen Energieverbrauchs führt.

Obwohl MBCx derzeit nicht weit verbreitet ist, erfreut sich das Verfahren mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von Softwaretools immer größerer Beliebtheit. Das S&E-Team war auf der Suche nach neuen und innovativen Ansätzen, um der Universität dabei zu helfen, ihre CO2-Neutralitätsziele zu erreichen, und begann 2020 mit der Nutzung von MBCx.

MBCx ist ein mehrstufiger Prozess, der mit den BAS-Daten beginnt, die kontinuierlich von den HVAC-Systemen erfasst werden, wie z. B. Lüftergeschwindigkeiten der Luftbehandlungsgeräte, Positionen der Kühl- und Warmwasserventile, Status der Abluftventilatoren, Außenluftmengen und vieles mehr. Diese Daten werden gesammelt und in der MBCx-Datenanalysesoftware SkySpark der Universität gespeichert, die Algorithmen ausführt, um häufige Probleme und ineffiziente Abläufe zu identifizieren. Anlagenbetreiber und S&E können Trends anzeigen und Datendiagramme erstellen, was bei der Fehlerbehebung und dem Verständnis der Systemleistung hilft.

Um sein erstes MBCx-Projekt zu starten, beauftragte das S&E-Team einen externen Berater mit der Unterstützung bei der Steuerung dieses neuen Prozesses. Das Beraterteam analysierte die „Flags“ oder „Funken“, wie sie in SkySpark genannt werden, und untersuchte historische Trends, um festzustellen, ob ein Funke ein legitimes Problem darstellt. Die Daten wurden über mehrere Monate hinweg zusammengestellt und vierteljährlich mit den Betreibern von Universitätsgebäuden überprüft, um Diagnoseprobleme zu identifizieren und eine Problemlösung zu ermitteln. Schließlich wurden potenzielle Möglichkeiten zur Energie- und Kosteneinsparung identifiziert und dann für die Umsetzung priorisiert, um sicherzustellen, dass HVAC-Systeme auf höchstem Effizienzniveau arbeiten.

MBCx ist eine von vielen Möglichkeiten, der Universität dabei zu helfen, ihre CO2-Neutralitätsziele zu erreichen, indem möglicherweise unbemerkte Energieineffizienzen angegangen werden. MBCx kann damit verglichen werden, dass ein erfahrener Anlagenbetreiber alle HVAC-Systeme auf dem Campus rund um die Uhr überwacht. Beispielsweise könnten zahlreiche Luftaufbereitungsanlagen trotz fehlender Belegungsbeschwerden ineffizient laufen, sodass ein Betreiber möglicherweise kein problematisches Ereignis erkennt. Darüber hinaus könnte ein HVAC-System mehr Energie für gekühltes Wasser verbrauchen als nötig, was den Stromverbrauch oder mehr Strom für Warmwasser erhöht, was den Erdgasverbrauch und die lokalen Emissionen erhöht. MBCx wird diese Daten erfassen und Ergebnisse synthetisieren, um potenzielle Energie- und Kosteneinsparungen aufzuzeigen.

Der heutige Universitätscampus ist ein breiter Querschnitt aus Neu- und Altbauten mit dynamischen und komplexen Infrastrukturen. Das MBCx-Projekt überwacht etwa 360 Luftbehandlungsgeräte in 120 Gebäuden und nutzt MBCx in einer der zentralen Kühlwasseranlagen. Zwischen 2020 und 2021 wurden zwei MBCx-Phasen abgeschlossen, nach einer Pause im Jahr 2022 leitet S&E derzeit eine dritte Phase. Die ersten beiden Phasen waren so erfolgreich, dass die Universität mehr als 230.000 US-Dollar pro Jahr an Betriebskosten einsparen konnte.

MBCx ist einer von vielen wesentlichen Schritten hin zu einem effizienten Energiemanagement auf dem Campus und spart Arbeitsaufwand, Zeit, Geld und Energieverbrauch. Diese innovativen Best Practices werden der U dabei helfen, kurz- und langfristige CO2-Neutralitätsziele zu erreichen und ein sicheres und komfortables Umfeld für die gesamte Campus-Gemeinschaft zu gewährleisten.