Statistik und dynamische thermische Simulation für umweltfreundlichere Gebäude

Helios Exchange, Preisträger der VINCI Energies-Challenge auf der Vivatech 2019, ist die erste integrierte Plattform für energetische Gebäudesanierung. Eigentümer von Dienstleistungsgebäuden können damit viel Zeit und Geld sparen.

Die Eigentümer von Dienstleistungsgebäuden ab einer Größe von 1000 Quadratmetern haben kaum noch eine Wahl: Sie müssen den Energieverbrauch ihrer Liegenschaften senken. In Frankreich schreibt ein kürzlich auf Grundlage des Gesetzes über Wohnungsbau, Raumordnung und Digitalisierung (Elan-Gesetz) verabschiedetes Dekret vor, dass der Endenergieverbrauch von Gebäuden bis 2030 um mindestens 40 Prozent gesenkt werden muss (gegenüber 2010). 2040 sollen es 50 Prozent sein, 2050 sogar 60 Prozent sein.

Dies ist umso dringlicher, als gerade die Immobilienwirtschaft die notwendigen Maßnahmen bisher nur sehr zögerlich umgesetzt hat. „Die groß angelegte energetische Sanierung stößt auf mehrere Hindernisse: hohe Kosten, fehlender Überblick, keine standardisierten Verfahren und Kennzahlen, zu seltene Bestandsaufnahmen usw.“, stellt Pierre Blanchet fest, Innovationsleiter im Bereich Building Solutions bei VINCI Energies.

Nehmen wir den Fall eines Eigentümers von zehn Gebäuden. Um den Energieverbrauch jedes einzelnen Gebäudes zu erfassen, muss er ein Ingenieurbüro mit dem Audit jedes Standorts beauftragen. Die Kosten dafür belaufen sich auf 10.000 bis 20.000 Euro pro Liegenschaft. Nach drei Wochen erhält er die zehn Bestandsaufnahmen im PDF-Format. Zu diesem Zeitpunkt hat er keinen Gesamtüberblick über den Verbrauch seines Immobilienbestands und hätte deshalb große Probleme, sich je nach seinen strategischen Prioritäten und wirtschaftlichen Möglichkeiten auf ein Handlungsszenario festzulegen.

Industrieller Maßstab

Für einen Gebäudeeigentümer geht es bei der Frage der Energieeffizienz jedoch hauptsächlich um die Wirtschaftlichkeit. Jedes Sanierungsprojekt ist ein Business Case, dem er ein Performance-Risiko und ein ROI (Return on Investment, Investitionsrücklauf) zuordnen muss.

„Für die energetische Gebäudesanierung brauchen wir Tools, die Verwaltung und Projektabwicklung vereinfachen, die Kosten senken und es uns ermöglichen, das Performance-Risiko zu berechnen und den Effekt jeder Einzelmaßnahme abzuschätzen“.

„Um die energetische Sanierung von Dienstleistungsgebäuden im industriellen Maßstab voranzutreiben, brauchen wir Tools, die Verwaltung und Projektabwicklung vereinfachen, Kosten und Bauzeit senken und es uns ermöglichen, das Performance-Risiko zu ermitteln und die Auswirkungen jeder Maßnahme abzuschätzen“, so Pierre Trevet, CEO von Helios Exchange.

Deshalb bietet diese Software-Plattform für die Förderung, Versicherung und Finanzierung der energetischen Gebäudesanierung der Immobilienwirtschaft ein vollständig integriertes Fernmanagement sämtlicher Aspekte eines solchen Projekts an.

Helios wurde auf der Vivatech 2019 mit dem VINCI Energies-Preis ausgezeichnet und ist in der Lage, die Diagnosedaten zu analysieren und zu verwalten – von der Erstellung eines Szenarios und der Entwicklung von Sanierungsprojekten bis hin zur Berechnung des Performance-Risikos und der standardisierten Kontrolle und Überprüfung der Maßnahmen. „Eine nie dagewesene Entscheidungshilfe“, unterstreicht Blanchet.

Von der Statistik zur Realität

Im Gegensatz zu anderen Tools für die dynamische thermische Simulation (DTS) beruht Helios Exchange auf einer stochastischen Simulation. „Uns lag an einer agilen Methode, welche die Unsicherheiten im Projektverlauf immer weiter reduziert“, erläutert Trevet.

Anhand einer Bibliothek mit typischen statischen Musterdaten berechnet das Tool Durchschnittskennzahlen in Abhängigkeit von generischen Merkmalen (Typologie, Funktion, Standort des Gebäudes usw.). Diese erste Simulation wird durch Betriebsdaten des Betreibers und/oder der Liegenschaftsverwaltung weiter verfeinert: Temperatur, Beleuchtung, Kühl-, Heiz- und Belüftungssystem usw.

Die Einzigartigkeit von Helios besteht also darin, statistische Daten so zu „anzupassen“, dass sie der Realität entsprechen. Erst auf dieser deutlich zuverlässigeren Grundlage schlägt die Lösung Maßnahmen zur Verbesserung der Energiebilanz vor. Die Bandbreite ist dabei sehr groß: von der simplen Umstellung auf LED-Beleuchtung über die Optimierung der Gebäudeleittechnik und die Anpassung des Klimatisierungs- und Heizsystems bis hin zum Austausch der Fenster und zur Wärmedämmung des gesamten Gebäudes.

Für jede Maßnahme analysiert Helios die Wirtschaftlichkeit und die Energieeinsparung. Der Algorithmus gewichtet den Effekt jeder Maßnahme in Anbetracht der weiteren Optionen, um ein möglichst effizientes Gesamtpaket zu schnüren. „Unsere Simulationstools errechnen innerhalb weniger Stunden ein kalibriertes Modell – üblicherweise dauert so etwas mehrere Wochen. Durch die Fernanalyse und das Fernaudit sinken Kosten- und Zeitaufwand um den Faktor drei“, argumentiert Trevet.

12/12/2019