Energieeffiziente Gebäudetechnik für KMUs

Laut einer Befragung kleiner und mittelständischer Unternehmen durch den Mittelstandsverband BVMW Ende September 2022 gaben 51,64 Prozent an, dass sie sich durch die steigenden Energiepreise in ihrer Existenz bedroht sehen. Aufgrund globaler Engpässe sind sowohl Industrie als auch Kommunen dazu angehalten, Energie zu sparen. Das bedeutet, kurzfristige Sparmaßnahmen aber auch langfristige strategische Planungen sind erforderlich. Letzteres geschieht durch die Entwicklung, Einführung, Überwachung und ggf. Anpassung von automatisierter Gebäudetechnologie sowie ein fachkundiges Gebäudemanagement, das den Überblick behält und entsprechende Maßnahmen einführt und steuert. Wir haben uns mit Dr. Gerhard Gietl, geschäftsführender Management Consultant der VIA Consultant Group, unterhalten über:

• Defizite im Energiemanagementbereich von KMUs
• gesamtstrategische Herangehensweisen für langfristige energieeffiziente Lösungen
• „Quick Wins“ oder kurzfristige Einsparmöglichkeiten, die in ein Gesamtkonzept passen
• die Implementierung eines effektiven Projektmanagements, das alle infrastrukturellen Objekte überblickt und verwaltet

Die Energiekrise 2022 hat Städte und Kommunen, aber auch Industrie und vor allem kleine und mittelständische Unternehmen unvorbereitet getroffen. Im Zuge der Energiesparverordnung reagierten alle diese Bereiche mit vielen Einzelschritten, um Energie zu sparen. Daneben sind jedoch ganzheitliche, langfristige und strategische Lösungen für mehr Energieeffizienz gefragt. An dieser Stelle setzen Dr. Gerhard Gietl und TÜV NORD an. „Die Energiekrise hat gezeigt, dass es in dieser Hinsicht viel Brachland gibt. Viele Themen wurden bis jetzt überhaupt nicht angedacht, und nun müssen wir das Ganze strukturell angehen“, erklärt Dr. Gietl. Ein deutliches Defizit lässt sich vor allem beim Facility-Management und der Gebäudetechnik erkennen. Dabei senkt ein effektives Energiemanagement Kosten, spart Steuern, leistet einen wichtigen Beitrag zur Schonung von Ressourcen sowie zum Klimaschutz und sichert Wettbewerbsvorteile.

Unter den Begriff „Gebäudetechnik“ fallen alle fest integrierten technischen Einrichtungen innerhalb und außerhalb eines Gebäudes, die der stofflichen und energetischen Versorgung dienen. Daten- und Kommunikationsverbindungen sowie Abfall- und Abwasserversorgung gehören ebenfalls dazu. Laut Paragraf 53 der Honorarordnung für Architekten und Ingenieure sind auch folgende Komponenten Bestandteile der technischen Ausrüstung der Gebäudetechnik

Damit sich KMUs aktuellen und zukünftigen energiewirtschaftlichen Herausforderungen stellen können, müssen bisherige Vorgehensweisen und Prioritäten grundlegend umgedacht werden. Verantwortliche sollten sich erst einmal nicht auf die individuelle Einzelmaßnahmen konzentrieren. Dr. Gietl erläutert: „Ich glaube, viele machen den Fehler, ausschließlich bei Gebäuden anzusetzen.“ Zunächst ist eine Bestandsaufnahme erforderlich, um festzustellen, bei welchen Objekten und Komponenten eines Standorts überhaupt ein entsprechendes Einsparpotenzial vorhanden ist. Es sind also eine Analyse des Ist-Zustandes und eine Datenbasis notwendig, um nicht von Mutmaßungen auszugehen. Die Norm DIN EN 15232-1 definiert die Effizienzklassen für verschiedene Funktionen und Anwendungen der Gebäudeautomation. Dadurch lassen sich Energie- und CO2-Einsparpotenziale verlässlicher abschätzen.

Auf Grundlage einer strukturierten Datenanalyse kann eine Priorisierung erfolgen. Hier steht als Erstes die Frage im Raum, an welchen Stellen eindeutige Verschwendungen vorliegen. Als Nächstes ist gerade für kleine und mittelständische Unternehmen relevant, wie sich diese Verschwendungen auch im Rahmen geringer finanzieller Ressourcen beheben oder zumindest eindämmen lässt. Hier gibt es wiederum zwei verschiedene Optionen: Geldbeschaffung durch Energieeinsparungen oder über Förderungen. Eine Auflistung von Förderwegen ist hilfreich, um strukturell bestenfalls etwas in kurzer Zeit zu gestalten", ergänzt Dr. Gietl.

Langfristige Maßnahmen greifen leider häufig erst zwei bis drei Jahre später. Die meisten KMUs benötigen aber einen „Quick Win“, wie Dr. Gietl es ausdrückt. „Wo kann ich schnell mit möglichst wenig Ressourceneinsatz viel erreichen. Auch hier geht man strukturell verschiedene Optionen durch. Berühmte Beispiele hierfür lassen sich bereits in Kommunen, öffentlichen Gebäuden und Büros finden, die nur noch auf bis zu 19 Grad heizen, und Durchgangsbereichen, die überhaupt nicht mehr beheizt werden. Alternativ lassen sich auch nachts Lichter ausschalten, Fahrten reduzieren, der öffentliche Nahverkehr einschränken – also das, was viele Kommunen bereits getan haben.“

Kleine und mittelständische Unternehmen können sich solche Maßnahmen zum Vorbild nehmen und adaptieren. Ein Betrieb kann sich beispielsweise zunächst auf die Anschaffung kleiner energiesparender Ausstattungen wie energieeffiziente Schreibtischlampen konzentrieren. Nach Geschäftsschluss sollten die Beleuchtung und andere Geräte nicht ohne triftigen Grund eingeschaltet bleiben. Selbst wenn das Hochfahren eines Computers am nächsten Arbeitstag weniger Zeit in Anspruch nimmt, wenn dieser sich noch im Stand-by-Modus befindet, sollte er über Nacht stets runtergefahren werden. Diese verhältnismäßig geringen Einsparungen können sich im Laufe des Monats oder des Geschäftsjahres summieren und sich auf der Energieabrechnung bemerkbar machen. KMUs können Energieziele in der Form eines monatlichen Energiebudgets festlegen, bei dem ein bestimmter Wert am Stromzähler nicht überschritten werden darf.

Wichtig ist, dass diese kurzfristigen Lösungen oder andere Anschaffungen in ein langfristiges Gesamtkonzept passen und diesem nicht zuwiderlaufen bzw. kontraproduktiv sind. „Mechanisch-maschinelle Klimaanlagen benötigen z. B. sehr viel Energie, nehmen viel Platz innerhalb eines Gebäudes weg und sorgen folglich für eine Menge verlorener Fläche. Hohe Wartungs- und Betriebskosten machen diese Anlagen zudem extrem unwirtschaftlich. Eine sensorgesteuerte Lüftung wäre dagegen deutlich vorteilhafter, weil sie ein automatisches Lüften über Dach- und Fassadenfenster oder Komfortlüftung über Wärmerückgewinnung ermöglicht“, merkt Dr. Gietl an.

Nach der Umsetzung kleiner und schneller Maßnahmen, die zeitnah signifikante Ersparnisse ermöglichen, erfolgen die nächsten Schritte. Als Grundlage kann ein sogenanntes Energieaudit dienen. Hiermit lässt sich unter anderem feststellen, wie viel und an welchen Stellen ein kleines oder mittelständisches Unternehmen einen Großteil der Energie verbraucht bzw. verschwendet.

Während Großunternehmen ein solches Audit nach der Norm DIN EN 16247-1 alle vier Jahre durchführen lassen müssen, sind KMUs nicht dazu verpflichtet. Die Überprüfung durch Expert:innen bei Letzteren erfolgt in der Regel freiwillig, kann sich aber langfristig lohnen. Ein solches Audit lässt sich sogar durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) fördern, sofern sie nicht mehr als 250 Personen beschäftigen und einen Jahresumsatz von höchstens 50 Millionen Euro oder eine Jahresbilanzsumme von maximal 43 Millionen Euro erwirtschaften.

Bei einem Energieaudit benötigen Expert:innen alle Daten von Systemen, Prozessen und Geräten, die Energie benötigen. Das Unternehmen stellt deswegen zunächst alle Informationen wie die Anzahl von Mitarbeiter:innen, Betriebszeiten, Energieverbraucher, Lieferverträge für Energie und bereits implementierte Sparmaßnahmen zur Verfügung. Vor Ort erfolgt die Installation von Messgeräten zur Ermittlung des Energieverbrauchs. Mitarbeiter:innen werden beobachtet und interviewt, um festzustellen, wie sich ihr Verhalten auf den Energieverbrauch auswirkt. Aus dieser Informationssammlung entsteht schließlich ein Bericht, der die gewonnenen Erkenntnisse zusammenfasst und Lösungsansätze zur Optimierung der Energieeffizienz enthält.

Etwas ambitionierter ist die internationale Zertifizierung ISO 50001, die erfordert, dass Effizienzmaßnahmen dauerhaft begleitet und ggf. aktualisiert werden. Hierbei handelt es sich um einen Kreislauf, der nicht wie die Norm DIN EN 16247 möglicherweise nur einmal den aktuellen Zustand dokumentiert. Die verschiedenen Prozesse und Systeme unter anderem der Gebäudetechnik werden kontinuierlich beobachtet und optimiert.

Hierbei werden zunächst die im Unternehmen verwendeten Energieträger, deren Nutzung und die daraus entstehenden Kosten ermittelt. Die Handlungsschritte müssen innerhalb des Betriebs verständlich kommuniziert werden, damit alle Mitarbeiter:innen sie verstehen, an einem Strang ziehen und in ihren Arbeitsalltag einfließen lassen. Als Nächstes erfolgt eine Aufstellung der zur Verfügung stehenden Ressourcen für die Umsetzung neuer Sparmaßnahmen und eine Bestimmung der Mitarbeiter:innen, die diese Teilaufgaben künftig betreuen sollen.

Nach einem von den Verantwortlichen festgelegten Zeitfenster erfolgt eine Überprüfungsphase. Hierbei wird kontrolliert, ob sich die gewünschten Ergebnisse erzielen ließen, welche Verbesserungsmöglichkeiten es gibt und welche weiteren Verhaltensweisen eine Korrektur erfordern. Das Ergebnis besteht aus stetig steigenden Energieersparnissen und einer aufmerksamkeitswirksamen Zertifizierung, die mehr als 60 Unternehmen innerhalb Deutschlands ausstellen – unter anderem auch TÜV NORD.

Unabhängig davon, ob ein KMU ein Energieaudit durchführen lässt oder mit einer ISO 50001-Zertifizierung höhergesteckte Ziele verfolgt, sind für langfristige Gebäudemaßnahmen stets systematische Analysen der entsprechenden Immobilien und der Produktionsprozesse erforderlich. Die Beschaffenheiten, Dichtungen und Dämmungen von Dächern, Fassaden, Fenstern, Türen und Toren sowie einzelne Nutzflächen stehen auf dem Prüfstand.

Erneuerungen von Querschnittstechnologien zeigen ebenfalls eine große Wirkung, z. B.:

• Anschaffung hocheffizienter E-Motoren und E-Antriebe
• Dämmung industrieller Anlagen
• Technologien für die Verwendung von energiereicher Abwärme oder Abwasser, welche ansonsten ungenutzt in die Umwelt entweichen
• Energieeffiziente Sanierungen von Backöfen
• Erneuerung oder Sanierung von Absauganlagen beispielsweise für die energiesparende Absaugung von Schweißrauch

Nahezu jedes moderne gewerblich genutzte Gebäude wird außerdem bereits mit automatischer Gebäudesteuerung errichtet, aber auch ältere Immobilien können entsprechend nachrüsten. Heizung, Licht, Klimaanlage, Kühlung, Beschattung, Tür- und Fenstertechnik lassen sich vernetzen, sodass sie untereinander kommunizieren. Intelligente Gebäudesysteme können diese Komponenten bequem, berührungsarm und zentral steuern. Hierbei kommen smarte Sensoren und Aktoren zum Einsatz. Sensoren erfassen den aktuellen Zustand und Aktoren reagieren basierend auf diesem Zustand.

Sowohl Sensoren als auch Aktoren werden innerhalb eines gemeinsamen Netzwerks zusammengefasst. Die DIN EN ISO 16484 verschafft eine sehr gute Übersicht über die Struktur der Gebäudeautomation. Im Idealfall sollten sich die infrastrukturellen Objekte und Gebäude mithilfe von Digitalisierung und Automation an gegebene Bedingungen anpassen. Die Anzahl der Personen, die sich im Haus aufhalten, oder wechselnde Wetterverhältnisse sind beispielsweise Faktoren, an denen sich ein Gebäudeeffizienzkonzept ausrichten sollte.

Beleuchtung   

Bewegungsmelder verhindern beispielsweise, dass Licht in verschiedenen Räumen oder Durchgangsbereichen wie Dielen oder Treppenhäusern länger angeschaltet bleibt als unbedingt notwendig. Registriert ein solcher Sensor nach einem von den Nutzer:innen festgelegten Zeitraum keine Bewegung, schaltet sich das Licht automatisch aus. Somit wird kein Strom verschwendet, selbst wenn Mitarbeiter:innen das Betätigen des Lichtschalters beim Verlassen eines Raums einmal vergessen. Zwar verbraucht der Stand-by-Modus eines Bewegungsmelders ebenfalls Energie, dieser Betrag fällt jedoch wesentlich geringer aus als eine vergessene Beleuchtung.

Eine dimmbare Beleuchtung in Verbindung mit einem Helligkeitssensor richtet die Intensität ihrer Helligkeit nach Tageslicht aus. Dabei vergleicht der automatische Regler den aktuellen Helligkeitszustand mit der gewünschten Helligkeit und passt die Dimmstufe entsprechend an. Das trägt zur Augengesundheit der Mitarbeiter:innen bei und spart gleichzeitig Energie.

Heiz- & Lüftungstechnik

Fensterkontakte erkennen, wenn ein Fenster geöffnet wird, und leiten diese Informationen an den Thermostat weiter. Letzterer senkt folglich automatisch die Heiztemperatur und verhindert, dass ein Betrieb unversehens wertvolle Heizenergie verschwendet. Temperaturfühler tragen auch dazu bei, indem sie in jedem Raum, in dem sie installiert werden, die Temperatur messen. Anhand dieser Messdaten passt der Thermostat die Raumtemperatur automatisch an. Die Absenkung während der Nacht lässt sich auf diese Weise direkt mitregeln.

Luftqualitätsmesser oder CO2-Ampeln können mit einem smarten Belüftungssystem verknüpft werden, um den Kohlenstoffdioxidgehalt, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Auge zu behalten. Je nach Ausstattung geschieht die notwendige Lüftung automatisch oder das System sendet den Nutzer:innen eine Warnung zu, damit sie manuell für ausreichend Ventilation sorgen.

In Kombination mit Fensterkontakten, Temperaturfühlern und smarten Thermostaten kann ein Unternehmen ebenfalls automatisch Heizenergie sparen. Windgeschwindigkeitsmesser und Niederschlagsmesser, beispielsweise als Bestandteile einer smarten Wetterstation, kalkulieren neben den Außentemperaturen auch Niederschlagswerte mit ein, wenn sie die Raumtemperaturen entsprechend anpassen. Somit sorgen sie für ein angenehmes Innenklima bei maximaler Energieeinsparung. Antriebe für Sonnenschutz, Fenster und Türen können bei starker Sonneneinstrahlung ausreichend Schatten spenden und bei starkem Wind und Regen automatisch die Fenster schließen.

Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz für Nichtwohngebäude lassen sich vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) in einer Höhe von bis zu fünf Millionen Euro fördern. Im Zuge einer solchen Förderung ist es notwendig, Energieexpert:innen zu beauftragen, unabhängig davon, ob es sich um Maßnahmen an der Gebäudehülle, der Anlagentechnik oder der Errichtung oder Abänderung des Gebäudenetzes handelt. Lediglich bei Maßnahmen für die Optimierung der Heizungstechnik ist das Hinzuziehen solcher Expert:innen optional. Diese erstellen vor dem Förderantrag eine Projektbeschreibung und nach dem Abschluss der Maßnahmen einen technischen Projektnachweis. Die BAFA fördert auch Maßnahmen zu Querschnittstechnologien.

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) unterstützt Bauvorhaben von effizienten Nichtwohngebäuden sowie diverse Maßnahmen für den Klimaschutz, nachhaltige Mobilität und Energieeffizienz mit zinsgünstigen Krediten und Krediten mit Tilgungszuschüssen.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie kleine und mittelständische Unternehmen, aber auch ganze Kommunen und Wirtschaftsstandorte Energie sparen können. Einfache Maßnahmen umfassen weniger Heizen, die Reduzierung von Beleuchtungszeiten oder das Einschränken von Dienstfahrten. Komplexere Konzepte für eine energieeffiziente Gestaltung des Arbeitsplatzes beinhalten effektivere Wärmedämmungen, neue doppelt- bis dreifachverglaste Fenster sowie eine vernetzte und automatisierte Steuerung der Gebäudetechnik, die zu einem energieeffizienteren Arbeitsalltag und zu langfristigen Energieeinsparungen führen.

Im Industrie- und vor allem im kommunalen Bereich sind die Verantwortlichen in den Augen von Dr. Gietl verständlicherweise überfordert, weil kein gesamtkonzeptionelles Projektmanagement vorhanden ist. Es fehlt also an speziellen Facility-Manager:innen für die Effizienzsteigerung. „Das ist das, bei dem wir unterstützen, um letztendlich Menschen zu helfen und auszubilden, damit diese Mitarbeiter:innen und Verantwortlichen einen Überblick über das Strukturelle in die Kommunen und Betriebe einbringen“, erläutert Dr. Gietl.

Unternehmen können Energieexpert:innen beauftragen, um den Status quo festzustellen und neue Vorgehensweisen für Einsparungen vorzuschlagen. Ein sachkundiges Inhouse-Gebäudemanagement, das diese Maßnahmen dauerhaft begleitet, überwacht und ggf. notwendige Optimierungen vornimmt, ist jedoch stets vor Ort, um energieeffiziente Gebäudenutzungen und Produktionsprozesse sicherzustellen.

Projektverantwortliche mit einer Schulung und Sachkenntnissen im Projektmanagement sowie einer technischen Querschnittsausbildung sollten im Bereich Energie versiert sein und gesamtstrukturell denken können. Auf diese Weise beziehen sie auch Expert:innen für den Gewerk-Bau, für Heizung-Lüftung-Klima-Sanitär (HLKS), für Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (MSR) u. v. m. in ihre Überlegungen und strategischen Planungen mit ein. Somit lassen sich Kommunen, Wirtschaftsstandorte und vor allem Unternehmen schaffen, die zukünftigen energiewirtschaftlichen Herausforderungen souveräner und effektiver begegnen können.