Luftenergiezähler statt Flächenschlüssel

Immer häufiger müssen die Investoren und Planer von Einkaufszentren oder Bürokomplexen feststellen, dass „große Mieter“ auf eine eigenständige Klimaversorgung pochen, weil die Abrechnung dann nach dem tatsächlichen Verbrauch erfolgt. Vor allem Ladenketten, die mit diesem Thema an vielen Standorten konfrontiert sind, treten mit entsprechendem Nachdruck auf.

Im Ergebnis wird in Kauf genommen, dass dadurch die Gesamtinvestition für die RLT-Anlagen verteuert wird und zugleich die Betriebskosten spürbar erhöht werden. Schließlich stellt eine zentrale RLT-Anlage die konditionierte Luft kostengünstiger zur Verfügung als mehrere kleine Anlagen.

Verbrauchsbasierte Lüftungskostenverteilung

Seit über 25 Jahren gilt in Deutschland die Heizkostenverordnung, die bei gemeinschaftlicher Nutzung einer Heizanlage gesetzlich eine verbrauchsabhängige Abrechnung der Kosten festschreibt. In der Lüftungs- und Klimatechnik fehlen bislang Gesetze, Verordnungen oder Richtlinien, die Entsprechendes für die Lüftungskostenabrechnung fordern.

Eine Richtliniengruppe des VDI ist damit befasst, diese Lücke zu schließen. Mit der Richtlinie VDI 2077 Blatt 5 entsteht derzeit eine entsprechende Vorgabe. Eine detailliertere und auch finale Darstellung der Richtlinieninhalte kann erst nach der noch ausstehenden Veröffentlichung erfolgen. In Fachkreisen besteht jedoch Konsens dahingehend, dass Folgendes gelten soll:

Wie aber kann in der Praxis der Flächenschlüssel durch eine verbrauchsbasierte Erfassung ersetzt werden? In der VDI 2077 Blatt 5 wird es hierzu eine Fallunterscheidung geben. Besonderes Augenmerk verdient dabei der „Luftenergiezähler“, der anhand des „Luftmeister“ von halstrup-walcher dargestellt wird.

Funktionsweise des Luftenergiezählers

Mit dem „Luftmeister EZ“ bringt der Messtechnik-Spezialist halstrup-walcher im Jahr 2016 den ersten „Luftenergiezähler“ auf den Markt. Er ist in der Lage, in Klima- oder Prozessluftleitungen mit hoher Genauigkeit den Durchfluss zu messen, konkret den Volumenstrom und auch den Massenstrom. Dieser Durchflusswert wird fortwährend aufaddiert, es entsteht ein „Luftzähler“ V (Messgrößen: [kg] oder [m³]). Zudem erfasst der „Luftmeister EZ“ über „Enthalpiefühler“ EN 55 den energetischen Inhalt der Luft. Bild 3 zeigt die Funktionsweise: Der Luftenergiezähler multipliziert den Massenstrom [kg/h] der strömenden Luft mit der Zunahme/Abnahme der Enthalpie [kWh/kg]. Mit anderen Worten: Er erfasst, wieviel Energie zwischen zwei Punkten im Luftleitungssystem hinzugefügt oder abgeführt wird. Die somit gemessene thermische Luftleistung [W] wird über die Zeit integriert (aufaddiert); es entsteht ein thermischer Energiewert [MWh]. Dabei wird unterschieden, ob es sich um Phasen einer Enthalpiezunahme handelt oder um solche einer Enthalpieabnahme. Im ersten Fall wird der entsprechende Energiewert dem „Wärmezuführungskonto“ Q+  zugerechnet, im zweiten Fall dem „Wärmeentzugskonto“ Q-. Auf diese Weise kann für jeden Zeitraum abgelesen werden, in welchem Maß dem einzelnen Verbraucher die Wärme- bzw. Kältekosten zuzuordnen sind.

Dank der drei voneinander unabhängigen Verbrauchszähler (Luftmenge V, Wärmezuführung Q+, Wärmeentzug Q-) kann die Lüftungskostenabrechnung sehr fair und präzise gestaltet werden. Konkret können somit, wie in Bild 4 dargestellt, die strom-, wärme- und kältebezogenen Kosten getrennt voneinander verteilt werden.

Optional wird ein eichfähiger „Luftmeister“ zur Verfügung stehen. Gerade bei schwierigen Abrechnungssituationen wird es für alle Beteiligten hilfreich sein, auf diese Weise eine in jeder Hinsicht rechtssichere Abrechnungsbasis zu erhalten. Zudem wird es möglich sein, auf Basis geeichter Zähler ein „Luft-Contracting“ abzuwickeln – der Verbraucher zahlt dem Contractor nur für die tatsächlich abgenommene Luftmenge und deren effektive Konditionierung.

Verbrauchsbasierte Abrechnung in der Praxis

Als Praxisbeispiel betrachten wir einen Bürokomplex mit insgesamt 5.400 m² Grundfläche. Wie werden hier heute die Lüftungskosten flächenbasiert verteilt, und wie würde sich dagegen die Situation bei einer verbrauchsbasierten Kostenverteilung mithilfe des „Luftmeisters EZ“ darstellen? Die Gesamtfläche ist in zehn Nutzbereiche aufgeteilt, die zwischen 300 und 800 m² variieren.

Tabelle 1 zeigt die Lüftungskosten-Kennwerte, die sich aus dem Betrieb der vergangenen Jahre ergeben, Bild 5 zeigt die Anwendung der in Bild 4 dargestellten Formel.

Die Luft für das Gesamtgebäude wird in einer RLT-Zentrale aufbereitet. Bild 6 zeigt das Anlagenschema. In der RLT-Zentrale wird ein Volumenstrom von 20.000 m³/h mit Hilfe einer rekuperativen Wärmerückgewinnung und einer adiabaten Abluftkühlung vorkonditioniert. Über ein Heiz- und ein Kühlregister wird daraufhin die Konditionierung innerhalb der RLT-Zentrale abgeschlossen. Die Klimakonditionen der Zuluft-Volumenströme sind in den einzelnen Nutzbereichen in einem gewissen zulässigen Maß individuell einstellbar. Dezentrale Heiz- und Kühlregister in der Zuluftleitung gewährleisten eine entsprechende Nachkonditionierung.

Wie kann nun der Flächenschlüssel als Abrechnungsbasis der Lüftungskosten durch eine verbrauchsorientierte Abrechnung ersetzt werden? Bild 7 zeigt die vorzusehenden Messstellen:

Alle genannten Zähler erfassen die Eingangsgrößen. Pro Abrechnungsperiode werden sie ausgewertet und erhalten einen jeweiligen Eurobetrag pro Zählereinheit zugewiesen. Diese Beträge werden nun mit Hilfe von zehn „Luftmeister EZ“ sowie elf Enthalpiefühlern den zehn Nutzbereichen verbrauchsgerecht zugeteilt.

Tabelle 2 stellt den Vergleich zwischen flächen- und verbrauchsbasierter Abrechnung im Beispielprojekt dar. Bei der Flächenumlage wird dabei der Kostenbeitrag in [€/m²] aus Vergangenheitswerten (vgl. Tabelle 1) ermittelt. Bei der Verbrauchsumlage wird dagegen nach den in Bild 4 dargestellten Formeln vorgegangen.

Bei dieser Kostenzuteilung nach dem Verbrauchsanteil ergibt sich beispielsweise für Zone 1 ein um 16 % höherer Lüftungskostenbetrag als bei einer Abrechnung über den Flächenschlüssel, da in dieser Zone relativ hohe Kühl- bzw. Heizenergien verbraucht wurden. Pro Jahr ergibt dies immerhin einen Unterschiedsbetrag von 527 €.

Amortisation des Messsystems

Bei einer verbrauchsabhängigen Abrechnung lohnt sich ein entsprechendes „Sparen“ für die jeweiligen Nutzbereiche unmittelbar, während bei einer Flächenumlage der Effekt für den einzelnen kaum spürbar wäre. Energiemanagement wird somit „internalisiert“: Jeder Einzelne trägt mit seinem Nutzerverhalten zum Gesamt-Spareffekt bei – und profitiert unmittelbar von den Kostenersparnissen.

Welche Ersparnisse sind im Zuge einer mehrjährigen Abrechnungs-Praxis zu erwarten, die dem einzelnen Verbraucher auf die genannte Weise verbrauchsbasierte Kosten präsentiert? Bezogen auf andere Medien berichten die Energieagenturen von realistischen Einsparungen in Höhe von 10 bis 25 %.

Diese Ersparnisse können auch beim Einsatz des Luftenergiezählers in RLT-Anlagen angesetzt werden,

Da die für jeden Mietbereich relevante Enthalpiemessstelle direkt im Zuluftstrom des Mietbereichs positioniert ist, werden nur die tatsächlich gelieferte Nutzenergiemenge und das Nutz-Luftvolumen abgerechnet. Es liegt also (und dies ist fundamental wichtig für das „Entstehen“ von Einsparungen) im Interesse des Betreibers, diese Nutzenergie und Luftmenge effizient bereitzustellen.

So hat der Betreiber eine unmittelbare Motivation, für eine optimale Ausstattung und Regelung der RLT-Anlage zu sorgen und auch Verluste entlang der Luftleitungen zu minimieren.

Bei Gesamtjahreskosten von 60.150 €/a ergeben sich bei der Annahme der genannten 10 bis 25 %-igen Ersparnisse im Beispielprojekt Beträge von ca. 6.000 bis 15.000 €/a. Ein „Luftmeister“-System, für das beim dargestellten Beispielprojekt runde 25.000 € an Kosten anfallen würden, wäre also in 1,5 bis 4 Jahren amortisiert.

Weitere Nutzenpotentiale

In dieser überschlägigen Rechnung fehlt jedoch noch die Betrachtung, welchen zusätzlichen Nutzen der Einsatz eines Luftenergiezählers bringt:

Fazit

Unabhängig davon, ob es um ein Einkaufszentrum oder einen Bürokomplex geht: Es gibt gute Gründe dafür, dass sich Investor und Ingenieurbüro auf den Einsatz des „Luftmeisters“ einigen. Auf dieser Basis kann der Investor weitere Argumente für die Nachhaltigkeit seiner Immobilie vorweisen. Zugleich weiß der Planer, dass er zukunftssicher plant und bereits heute den kommenden Stand der Technik konzipiert.  Und nicht zuletzt werden es Mieter und Betreiber begrüßen, eine faire, rechtssichere Abrechnung der Lüftungskosten auf Verbrauchsbasis praktizieren zu können.