CH701191B1 - Verfahren zur Steuerung des CO2-Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen. - Google Patents

Abstract

Um den CO 2 -Ausstoss beim Betrieb einer gebäudetechnischen Anlage zu begrenzen, wird ein Verfahren zur Steuerung des CO 2 -Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik vorgeschlagen, bei dem Messwerte mindestens einer mit dem CO 2 -Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO 2 -Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen gemessen werden, bei dem auf Basis jeweils eines der gemessenen Messwerte jeweils ein CO 2 -Ausstosswert sensiert und/oder berechnet wird, bei dem die sensierten und/oder berechneten CO 2 -Ausstosswerte mit einem vorgegebenen Maximalwert verglichen werden, und bei dem Steuerungsmittel die mindestens eine gebäudetechnische Anlage zur Reduzierung ihres CO 2 -Ausstosses in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse ansteuern.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren zur Steuerung und Verfahren zur Regelung des CO2-Ausstosses aller energieverbrauchenden gebäudetechnischen Anlagen u.a. aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik.

[0002] Unter dem Begriff «gebäudetechnische Anlage» wird im vorliegenden Zusammenhang jedwede Anlage eines Gebäudes verstanden, die in einen der genannten Bereiche Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik fällt. D.h., die betreffende Anlage ist zur Regelung der Temperatur, Luftfeuchte, Beleuchtung und/oder Luftqualität in einem Gebäude oder einem Raum eines Gebäudes, zur Kühlung oder zum Erwärmen ausgebildet. Im Allgemeinen werden derartige gebäudetechnische Anlagen auch unter dem Begriff «technische Gebäudeausrüstung» subsumiert.

[0003] Im Zusammenhang mit einem immer ausgeprägter werdenden allgemeinen Bewusstsein für ökologische Aspekte wird im Allgemeinen immer stärker gefordert, den CO2-Ausstoss beim Betrieb von Anlagen und Maschinen zu reduzieren. So wurden beispielsweise in Deutschland für Pkw Schadstoffklassen festgelegt, auf deren Basis die Höhe der Kraftfahrzeugsteuer für einen beliebigen Pkw zu ermitteln sind, wobei der einzelne Pkw aufgrund seines CO2-Ausstosses einer bestimmten Schadstoffklasse zugeordnet wird. Aber auch bei anderen Geräten und Anlagen wird eine Reduktion des CO2-Ausstosses thematisiert bzw. zukünftig potentiell thematisiert werden. So ist es insbesondere bei Gebäuden ohne Weiteres denkbar, dass in Zukunft gefordert werden könnte, den CO2-Ausstoss von gebäudetechnischen Anlagen zu regulieren bzw. zu beschränken. Insbesondere könnten maximale Grenzwerte (z.B. in Bezug auf die Gebäudefläche, den Gebäudetyp oder einen bestimmten Zeitraum) für den CO2-Ausstoss von Gebäuden oder eine Besteuerung basierend auf dem CO2-Ausstoss von Gebäuden, ähnlich der Kraftfahrzeugsteuer, eingeführt werden (sogenanntes « CO2-Spitzenlastprogramm», analog dem bekannten elektrischen Spitzenlastprogramm). Im vorliegenden Zusammenhang wird unter dem Begriff « CO2-Ausstoss beim Betrieb von gebäudetechnischen Anlagen» sowohl die direkt von den gebäudetechnischen Anlagen als auch die bei der Erzeugung der von den gebäudetechnischen Anlagen benötigten Primärenergie (z.B. elektrischer Strom) freigesetzte CO2-Menge verstanden. Der Gesamt-CO2-Ausstoss von Gebäuden wird normalerweise im Wesentlichen durch den Gesamtprimärenergieverbrauch von gebäudetechnischen Anlagen sowie den CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlagen aus den Bereichen Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik eines Gebäudes bestimmt.

[0004] Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem der CO2-Ausstoss von gebäudetechnischen Anlagen gesteuert bzw. geregelt werden kann. Diese Aufgabe wird durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 3 und 4 sowie durch Anordnungen mit den Merkmalen der Ansprüche 10 und 11 gelöst.

[0005] Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren werden daher in einem ersten Schritt (Schritt a1.)) Messwerte mindestens einer Messgrösse einer gebäudetechnischen Anlage gemessen, wobei die Messgrösse mit dem CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlage korreliert oder diesem CO2-Ausstoss zuordbar ist. Mit anderen Worten stellt die Messgrösse entweder den CO2-Ausstoss selbst dar oder ist ein anderer Parameter, der in Wechselbeziehung mit dem CO2-Ausstoss der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage derart steht, dass auf Basis dieses Parameters der CO2-Ausstoss ermittelt werden kann. Die Messwerte werden dabei wiederholt in zeitlich vorgegebenen Abständen gemessen, wobei die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Messvorgängen je nach Art der Messgrösse und der gebäudetechnischen Anlage geeignet zu wählen sind. Die Abstände zwischen den einzelnen Messvorgängen zur Messung der mindestens einen Messgrösse können dabei vorzugsweise immer gleich gross gewählt werden. Grundsätzlich wäre jedoch auch die Vorgabe zeitlich verschiedener Abstände möglich.

[0006] Zur Ermittlung der einzelnen Messwerte sind zweckmässigerweise geeignete Messeinrichtungen, beispielsweise Sensoren o. dgl., zu verwenden. Unter dem Begriff «Messeinrichtungen» werden vorliegend sämtliche Geräte verstanden, die zur Messung der mindestens einen Messgrösse ausgebildet bzw. vorgesehen sind. Derartige Messeinrichtungen sind zum Teil bereits in gebäudetechnischen Anlagen vorhanden und müssen entsprechend nur verfahrensgemäss eingesetzt werden. D.h., die vorhandenen Messeinrichtungen müssen kontinuierlich Messwerte messen, und diese müssen zur Auswertung herangezogen werden.

[0007] In einem weiteren verfahrensgemässen Schritt (Schritt b1.)) werden die CO2-Ausstosswerte der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage auf Basis jeweils eines der gemessenen Messwerte sensiert bzw. festgestellt und/oder berechnet. Unter dem Begriff «Sensieren» ist im vorliegenden Zusammenhang zu verstehen, dass die beispielsweise mittels eines Sensors (z.B. Energiezähler, wie Strom- oder Gaszähler) gemessenen CO2-Ausstosswerte wahrgenommen bzw. festgestellt werden. Insofern werden die CO2-Ausstosswerte nur in solchen Fällen sensiert, in denen die Messgrösse direkt dem CO2-Ausstosswert entspricht. Falls eine andere, mit dem CO2-Ausstoss jedoch korrelierte Messgrösse gemessen wird, wird anhand dieser Messgrösse der CO2-Ausstosswert berechnet. Verfahrensgemäss wird für jeden gemessenen Wert ein CO2-Ausstosswert berechnet und/oder sensiert. Zur Durchführung des Sensierens und insbesondere des Berechnens der CO2-Ausstosswerte wird zweckmässigerweise eine geeignete Rechen-Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise ein Computer, verwendet.

[0008] Die sensierten und/oder berechneten CO2-Ausstosswerte werden in einem weiteren Schritt (Schritt c1.)) mit einem vorgegebenen Maximalwert verglichen. Der vorgegebene Maximalwert ist zweckmässigerweise in einer Speichereinrichtung o. dgl. gespeichert. Als Speichereinrichtung kann jedes hierfür geeignete und aus dem Stand der Technik bekannte Gerät, insbesondere elektronische Datenspeicher, verwendet werden. Der Vergleichsvorgang wird, ebenso wie der Berechnungsvorgang aus Schritt b1.), zweckmässigerweise durch eine geeignete Rechen-Verarbeitungseinrichtung durchgeführt. Beim Vergleichsvorgang selbst wird überprüft, ob die CO2-Ausstosswerte dem Maximalwert entsprechen bzw. oberhalb oder unterhalb desselben liegen. Gegebenenfalls kann ferner festgestellt werden, inwieweit die einzelnen CO2-Ausstosswerte über oder unter dem Maximalwert liegen.

[0009] Der Maximalwert kann grundsätzlich beliebig vorgegeben sein. Beispielsweise könnte dieser einem gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert o. dgl. entsprechen. Grundsätzlich ist dieser jedoch flexibel an die jeweiligen Bedürfnisse und Zielsetzungen der Bedienpersonen der gebäudetechnischen Anlage anpassbar.

[0010] Abschliessend wird erfindungsgemäss in einem weiteren Schritt (Schritt d1.)) die mindestens eine gebäudetechnische Anlage mittels geeigneter Steuerungsmittel zur Reduzierung des CO2-Ausstosses der gebäudetechnischen Anlage in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse aus dem vorstehend beschriebenen Schritt c1.) angesteuert. Mit anderen Worten steuern die Steuerungsmittel die gebäudetechnische Anlage dann an, wenn bestimmte, vorab festgelegte Vergleichsergebnisse erzielt worden sind. Die Ansteuerung muss also nicht zwingend in allen Fällen erfolgen. Des Weiteren können verschiedenen, vorherbestimmten Vergleichsergebnissen jeweils bestimmte Ansteuerungsarten der gebäudetechnischen Anlage zugeordnet werden, wobei durch die Ansteuerung jeweils der CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlage reduziert wird. Beispielsweise kann die Ansteuerung in solchen Fällen erfolgen, wenn ein einziger der sensierten und/oder berechneten CO2-Ausstosswerte über dem vorgegebenen Maximalwert liegt. In einer anderen Ausführungsform werden die Vergleichsergebnisse aus Schritt c1.) in einer geeigneten Speichereinrichtung gespeichert und erst, wenn eine vorgegebene Anzahl der gespeicherten CO2-Ausstosswerte über dem Maximalwert liegt, wird die Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage durch die Steuerungsmittel vorgenommen.

[0011] Grundsätzlich wäre es auch möglich, mehrere Maximalwerte vorzugeben, die jeweils mit den CO2-Ausstosswerten verglichen werden. Um ein Ansteuern der gebäudetechnischen Anlage durch die Steuerungsmittel auszulösen, könnte beispielsweise bei einem ersten, niedrigeren Maximalwert gefordert werden, dass eine vorgegebene Anzahl von CO2-Ausstosswerten über diesem ersten Maximalwert liegt, wobei bei einem zweiten, höheren Maximalwert schon ein einzelner bzw. eine geringere Anzahl über dem zweiten Maximalwert liegender CO2-Ausstosswert ausreichen könnte, um ein Ansteuern der gebäudetechnischen Anlage auszulösen.

[0012] Durch das erfindungsgemässe Verfahren ist es nunmehr vorteilhafterweise möglich, den CO2-Ausstoss von Gebäuden zu kontrollieren bzw. zu beschränken, indem der CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlagen eines Gebäudes erfasst und bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte automatisch Massnahmen zur Reduzierung des CO2-Ausstosses getroffen werden, indem Steuerungsmittel den Betrieb der entsprechenden gebäudetechnischen Anlage so beeinflussen, dass der CO2-Ausstoss unter den vorgegebenen Grenzwert gesenkt wird. Gegebenenfalls könnte nach einem vorgegebenen Zeitraum nach dem Ansteuerungsvorgang kontrolliert werden, ob der tatsächliche CO2-Ausstoss unter den Maximalwert gesunken ist. Ist dies der Fall, kann gegebenenfalls die Ansteuerung ganz oder teilweise wieder rückgängig gemacht werden.

[0013] Bei einem alternativen erfindungsgemässen Verfahren wird im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Verfahren auf Basis der über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg gemessenen Messwerte ein CO2-Durchschnittsausstosswert berechnet (Schritte a2.) und c2.)). Hierfür werden die gemessenen Messwerte nach der Messung in einer geeigneten Speichereinrichtung gespeichert (Schritt b2.)). Nachdem sämtliche Messungen im vorgegebenen Gesamtzeitraum erfolgt sind, werden die gespeicherten Messwerte zur Berechnung des CO2-Durchschnittsausstosswertes herangezogen. Dieser CO2-Durchschnittsausstosswert wird dann zum Vergleich mit einem vorgegebenen Maximalwert verwendet (Schritt d2.)), wobei die Steuerungsmittel die mindestens eine gebäudetechnische Anlage zur Reduzierung des CO2-Ausstosses ansteuern, wenn das Vergleichsergebnis zeigt, dass der berechnete CO2-Durchschnittsausstosswert über dem vorgegebenen Maximalwert liegt (Schritt e2.)).

[0014] Vorteilhaft ist bei der Verwendung von CO2-Durchschnittsausstosswerten zum Vergleich mit vorgegebenen Maximalwerten, dass hierdurch die gebäudetechnische Anlage nicht unmittelbar angesteuert wird, wenn nur ein einziger Spitzenwert innerhalb einer grösseren Messwertreihe den Maximalwert überschreitet. Wenn dagegen der CO2-Durchschnittsausstosswert über dem vorgegebenen Maximalwert liegt, kann sicher davon ausgegangen werden, dass der CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlage zu hoch ist und entsprechende Massnahmen zur Reduzierung des CO2-Ausstosses durch die Steuerungsmittel ergriffen werden müssen.

[0015] Des Weiteren wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Regelung des CO2-Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik gelöst. Hierbei werden Messwerte mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage fortlaufend gemessen und auf Basis dieser Messwerte fortlaufend CO2-Ausstosswerte sensiert und/oder berechnet. Die CO2-Ausstosswerte werden fortlaufend mit einem vorgegebenen CO2-Sollwert verglichen. Diese Vergleichsergebnisse werden an Regelungsmittel übermittelt, wobei die Regelungsmittel die gebäudetechnische Anlage auf Basis dieser Vergleichsergebnisse regelt. Mit anderen Worten steuern die Regelungsmittel die gebäudetechnische Anlage jeweils so an, dass sich der tatsächliche CO2-Ausstoss dem vorgegebenen CO2-Sollwert annähert und im Idealfall diesem entspricht. Wie bei jedem Regelungsverfahren ist dies ein fortlaufender Prozess, so dass das Messen, Sensieren und/oder Berechnen, Vergleichen und Ansteuern kontinuierlich in sich wiederholender Weise durchgeführt werden. Durch das erfindungsgemässe Regelungsverfahren wird der tatsächliche CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage auf einen CO2-Sollwert eingeregelt, so dass sichergestellt werden kann, dass zum einen vorgegebene Grenzwerte o. dgl. nicht überschritten werden und zum anderen die CO2-Ausstosswerte nicht derart gesenkt werden, dass die Leistung der gebäudetechnischen Anlage beeinträchtigt wird.

[0016] Die CO2-Ausstosswerte können in jeder geeigneten Einheit sensiert und/oder berechnet werden. Insbesondere kann die Einheit je nach Art der gebäudetechnischen Anlage variiert werden. Beispielsweise kann der CO2-Ausstosswert in einer Gewichtseinheit in Bezug auf einen vorgegebenen Zeitraum (z.B. kg/Jahr) oder auch in Bezug auf eine Leistung (z.B. g/kWh) angegeben sein.

[0017] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die mindestens eine Messgrösse ein Massenstrom, insbesondere eine CO2-Menge oder eine Brennstoffmenge, oder eine Masseinheit der Arbeit, insbesondere eine Energieeinheit. Wird die CO2-Menge als Messgrösse verwendet, können beispielsweise mittels eines CO2-Sensors die CO2-Ausstosswerte direkt sensiert werden. Wird dagegen eine Brennstoffmenge gemessen, ist hierfür zweckmässigerweise ein geeigneter Massenstromzähler, beispielsweise ein Gaszähler, ein Ölmengenzähler oder ein Stromzähler, zu verwenden. Auf Basis der derart ermittelten Brennstoffmenge können dann anhand geeigneter, beispielsweise in einer Speichereinrichtung hinterlegter Kalkulationstabellen, die CO2-Ausstosswerte berechnet werden.

[0019] Alternativ kann die zum Betrieb der gebäudetechnischen Anlage aufgewandte Arbeit, insbesondere die aufgewandte Energie, gemessen werden. Beispiele hierfür sind das Messen des Stromverbrauches bei Klimaanlagen o. dgl., der entsprechend in kWh angegeben werden würde. In einer Speichereinrichtung sind bei diesem Beispiel entsprechende Tabellen zu hinterlegen, aus denen hervorgeht, wie hoch der CO2-Ausstoss pro kWh ist. Anders als bei Brennstoffen, wie Heizöl oder Gas, entsteht der CO2-Ausstoss hierbei nicht direkt in der gebäudetechnischen Anlage, sondern bei der Erzeugung des Stromes. Dieser kann jedoch in Abhängigkeit des Stromverbrauches auf die gebäudetechnische Anlage im Rahmen des vorliegenden Verfahrens angerechnet werden.

[0020] Stellen die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel fest, dass eine Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage notwendig wird, steuern die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel die gebäudetechnische Anlage derart an, dass der Betrieb der gebäudetechnischen Anlage in der Weise beeinflusst wird, dass sich der tatsächliche CO2-Ausstoss verringert bzw. auf den CO2-Sollwert einpendelt. Hierfür kann grundsätzlich jede geeignete Massnahme ergriffen werden. Insbesondere kann die Ansteuerung derart erfolgen, dass die Leistung der jeweiligen gebäudetechnischen Anlage reduziert wird und/oder die Zusammensetzung der für den Betrieb der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage verwendeten Energieträger und/oder Energiequellen verändert wird. So könnte beispielsweise bei einer Heizanlage im Fall des Überschreitens des Maximalwertes ein Gas- oder Ölbrenner abgeschaltet und eine Wärmepumpe hinzugeschaltet werden oder die Anteile der unterschiedlichen Wärmequellen am Gesamtoutput verändert werden. Auch kann zwar die Energieträgerart beibehalten, jedoch innerhalb dieser Energieträgerart auf einen anderen Energieträger, der einen geringeren CO2-Ausstoss aufweist, gewechselt werden. Ein Beispiel hierfür wäre das Wechseln von normalem Strom zu sogenanntem «Ökostrom», der beispielsweise nur durch Windkraft erzeugt wird.

[0021] Die Reihenfolge der vorgenannten oder gegebenenfalls auch weiteren Massnahmen, die bei Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage durch die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel eingeleitet werden, kann bereits vorgegeben sein oder auf Basis der Vergleichsergebnisse von der Steuerungs- bzw. Regelungsmittel festgelegt werden. Im letzteren Fall sind in den Steuerungs- bzw. Regelungsmitteln entsprechende Sortierkriterien zu hinterlegen bzw. diesen vorzugeben.

[0022] Um den CO2-Ausstoss eines gesamten Gebäudes zuverlässig beurteilen bzw. diesen steuern und/oder regeln zu können, ist es zweckmässig, mehrere gebäudetechnische Anlagen bzw. sämtliche gebäudetechnischen Anlagen eines Gebäudes in der Weise zusammenzufassen, dass auf Basis der für die einzelnen gebäudetechnischen Anlagen sensierten und/oder berechneten CO2-Ausstosswerte ein CO2-Gesamtausstosswert ermittelt bzw. berechnet wird. Dieser CO2-Gesamtausstosswert wird dann in einem nachfolgenden Schritt mit einem vorgegebenen Gesamtmaximalwert bzw. einem vorgegebenen CO2-Gesamtsollwert verglichen, und auf Basis dieser Vergleichsergebnisse werden die einzelnen gebäudetechnischen Anlagen gegebenenfalls angesteuert. Hier kann auch vorab bereits eine Reihenfolge (Prioritätenliste) zur Ansteuerung der einzelnen gebäudetechnischen Anlagen vorgegeben sein oder erst anhand der Vergleichsergebnisse ermittelt werden.

[0023] Damit die erfindungsgemässen Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren für Bedienpersonen transparent sind und diese aus den ermittelten Ergebnissen bzw. Werten geeignete Schlüsse ziehen können, ist es zweckmässig, die ermittelten Vergleichsergebnisse mittels eines geeigneten Anzeigemittels, beispielsweise eines Computerdisplays o. dgl., diesen Bedienpersonen anzuzeigen. Auch können die berechneten und/oder sensierten CO2-Ausstosswerte angezeigt werden. Ferner ist es ebenfalls zweckmässig, den Bedienpersonen anzuzeigen, welche konkreten Ansteuerungsmassnahmen zu einem gegebenen Zeitpunkt bzw. in der Vergangenheit an den einzelnen gebäudetechnischen Anlagen durchgeführt wurden.

[0024] Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch eine Anordnung mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung gelöst, die mindestens eine Messeinrichtung, die zum Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage aus dem Bereich Kälte-, Klima-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen ausgebildet ist, eine Speichereinrichtung und ein Steuerungsmittel umfasst, wobei die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte der Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass anhand der gemessenen Messwerte jeweils CO2-Ausstosswerte oder ein CO2-Durchschnittsausstosswert der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage sensierbar und/oder berechenbar sind bzw. ist, und dass die CO2-Ausstosswerte bzw. der CO2-Durchschnittsausstosswert mit einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Maximalwert vergleichbar sind bzw. ist, wobei die Messwerte und/oder die Vergleichsergebnisse in der Speichereinrichtung speicherbar sind, und wobei das Steuerungsmittel zur Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage zur Reduzierung ihres CO2-Ausstosses in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse ausgebildet ist.

[0025] Alternativ wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch eine weitere Anordnung mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung gelöst, die mindestens eine Messeinrichtung, die zum fortlaufenden Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage aus dem Bereich Kälte-, Klima-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen ausgebildet ist, eine Speichereinrichtung und ein Regelungsmittel umfasst, wobei die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte der Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass anhand der gemessenen Messwerte jeweils CO2-Ausstosswerte der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage sensierbar und/oder berechenbar sind, und dass die CO2-Ausstosswerte mit einem in der Speichereinrichtung gespeicherten CO2-Sollwert vergleichbar sind, wobei die Messwerte und/oder die Vergleichsergebnisse in der Speichereinrichtung speicherbar sind, und wobei die Regelungsmittel zur Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage zur Einregelung des CO2-Ausstosses der gebäudetechnischen Anlage auf den CO2-Regelsollwert auf Basis der Vergleichsergebnisse ausgebildet ist.

[0026] Zweckmässigerweise sind die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel zur Ansteuerung ein oder mehrerer Energieumwandlungssysteme der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage ausgebildet. Insbesondere steuern die Steuerungs- und Regelungsmittel die Leistung, die verwendeten Energieträger und/oder die verwendeten Energiequellen der Energieumwandlungssysteme. Mit anderen Worten können die Steuerungs- bzw. Regelungsmittel bei dieser Ausführungsform zwischen verschiedenen Energieträgern und/oder verschiedenen Energiequellen der Energieumwandlungssysteme hin und herschalten bzw. gegebenenfalls auch die Anteile der einzelnen Energieträger und/oder Energiequellen an der Gesamtleistung der gebäudetechnischen Anlage vorgeben bzw. verändern.

[0027] Die Erfindung wird anhand der Figuren nachstehend weiter erläutert. Es zeigen schematisch: <tb>Fig. 1<SEP>ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsverfahrens; und <tb>Fig. 2<SEP>ein Ablaufdiagramm eines Regelungsverfahrens.

[0028] Fig. 1 zeigt ein Fluss- bzw. Ablaufdiagramm eines erfindungsgemässen Steuerungsverfahrens, bei dem zum Vergleich mit einem vorgegebenen Maximalwert ein CO2-Durchschnittsausstosswert verwendet wird. Das Verfahren wird in Schritt 10 gestartet. Anschliessend wird in Schritt 11 ein Messwert mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse gemessen. Im nächsten Schritt 12 wird dieser Messwert in einer Speichereinrichtung gespeichert. Das nachfolgende Symbol 13 stellt eine Verzweigung dar, bei der überprüft wird, ob die tatsächlich bereits abgelaufene Verfahrensdauer grösser oder gleich einem vorgegebenen Gesamtzeitraum ist. Ist dies nicht der Fall, wird wiederum ein Messwert gemessen und gespeichert. Sobald die tatsächliche Verfahrensdauer dem vorgegebenen Gesamtzeitraum entspricht oder diesen übertrifft, wird im Schritt 14 auf Basis der gesamten, in der Speichereinrichtung gespeicherten Messwertreihe ein CO2-Durchschnittsausstosswert berechnet. In einem nachfolgenden Schritt 15 wird überprüft, ob der berechnete CO2-Durchschnittsausstosswert grösser oder gleich einem vorgegebenen Maximalwert ist. Ist dies nicht der Fall, wird das Steuerungsverfahren im Schritt 17 beendet und kann gegebenenfalls neu in Schritt 10 gestartet werden. Sollte der CO2-Durchschnittsausstosswert jedoch über dem Maximalwert liegen, wird im Schritt 16 die gebäudetechnische Anlage von einem Steuerungsmittel derart angesteuert, dass sie ihren CO2-Ausstoss reduziert. Dies kann beispielsweise durch Reduzierung der Leistung der gebäudetechnischen Anlage oder durch andere geeignete Schritte bzw. Massnahmen erfolgen. Nach der Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage wird das Verfahren im Schritt 17 beendet.

[0029] Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemässes Regelungsverfahren in Form eines Ablaufdiagramms. Das Regelungsverfahren wird in Schritt 20 gestartet, bzw. kann dort ebenfalls beendet werden. In einem nachfolgenden Schritt 21 wird ein Messwert mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse gemessen. Im Schritt 22 wird anhand der Messwerte ein CO2-Ausstosswert berechnet. Sollte der CO2-Ausstoss der gebäudetechnischen Anlage in Schritt 21 direkt gemessen werden, wird dieser Wert in Schritt 22 festgestellt bzw. sensiert. Im nachfolgenden Schritt 23 wird überprüft, ob der Istwert dem Sollwert entspricht, d.h., ob der CO2-Ausstosswert einem vorgegebenen CO2-Sollwert entspricht. Ist dies der Fall, wird erneut ein Messwert in Schritt 21 gemessen. Ist dies nicht der Fall, wird in Schritt 24 überprüft, ob der CO2-Ausstosswert kleiner ist als der CO2-Sollwert. Ist dies der Fall, steuern die Regelungsmittel die gebäudetechnische Anlage in Schritt 25 derart an, dass der CO2-Ausstosswert erhöht wird, falls die jeweiligen Komfortansprüche der Gebäudenutzer dies erfordern. Dies kann beispielsweise durch Erhöhung der Leistung der gebäudetechnischen Anlage erfolgen. Ein weiteres Beispiel wäre das Wechseln von einem teureren Ökostrom zu einem günstigeren Normalstrom. Danach wird das Regelungsverfahren mit dem Messen eines Messwertes in Schritt 21 weitergeführt. Sollte jedoch der CO2-Ausstosswert grösser sein als der CO2-Sollwert, steuern die Regelungsmittel die gebäudetechnische Anlage in Schritt 26 derart an, dass der CO2-Ausstoss der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage reduziert wird. Dies kann beispielsweise durch Verringerung der Leistung der gebäudetechnischen Anlage o. dgl. erfolgen. Danach wird das Regelungsverfahren mit dem Messen eines Messwertes in Schritt 21 weitergeführt.

Claims (13)

1. Verfahren zur Steuerung des CO2-Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik, umfassend folgende Schritte: a1.) Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen, b1.) Sensieren von CO2-Ausstosswerten, basierend auf direkt dem CO2-Ausstosswert entsprechenden Messwerten, beziehungsweise Berechnen von CO2-Ausstosswerten, basierend auf mit dem CO2-Ausstosswert korrelierenden Messwerten, c1.) Vergleichen der sensierten bzw. berechneten CO2-Ausstosswerte der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage mit einem vorgegebenen Maximalwert, und d1.) Ansteuern der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage mittels Steuerungsmitteln zur Reduzierung ihres CO2-Ausstosses, wenn einer der sensierten bzw. berechneten CO2-Ausstosswerte über dem vorgegebenen Maximalwert liegt

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsergebnisse aus Schritt c1.) in einem Schritt c1.) nachfolgenden Zwischenschritt gespeichert werden, und dass die gebäudetechnische Anlage von den Steuerungsmitteln angesteuert wird, wenn eine vorgegebene Anzahl der sensierten bzw. berechneten CO2-Ausstosswerte über dem Maximalwert liegt.

3. Verfahren zur Steuerung des CO2-Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik, umfassend die folgenden Schritte: a2.) Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen über einen vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg, b2.) Speichern der Messwerte, c2.) Berechnen eines CO2-Durchschnittsausstosswertes der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage auf Basis der über den vorgegebenen Gesamtzeitraum hinweg gemessenen und gespeicherten Messwerte, d2.) Vergleichen des berechneten CO2-Durchschnittsausstosswertes der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage mit einem vorgegebenen Maximalwert, und e2.) Ansteuern der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage mittels Steuerungsmitteln zur Reduzierung ihres CO2-Ausstosses, wenn der berechnete CO2-Durchschnittsausstosswert über dem vorgegebenen Maximalwert liegt.

4. Verfahren zur Regelung des CO2-Ausstosses von gebäudetechnischen Anlagen aus dem Bereich Klima-, Kälte-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik, umfassend folgende Schritte: a3.) Messen eines Messwertes mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen, b3.) Sensieren von CO2-Ausstosswerten basierend auf direkt dem CO2-Ausstosswert entsprechenden Messwerten, beziehungsweise Berechnen von CO2-Ausstsswerten basierend auf mit dem CO2-Ausstosswert korrelierenden Messwerten, c3.) Vergleichen des sensierten bzw. berechneten CO2-Ausstosswertes der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage mit einem vorgegebenen CO2-Sollwert, d3.) Ansteuern von Regelungsmitteln der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage zur Einregelung des CO2-Ausstosses der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage auf den CO2-Sollwert auf Basis des Vergleichsergebnisses aus Schritt c3.), und e3.) Wiederholen der Schritte a3.) bis d3.).

5. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Messgrösse ein Massenstrom, insbesondere eine CO2-Menge oder eine Brennstoffmenge, oder eine aufgewandte Arbeit, insbesondere eine aufgewandte Energie, ist.

6. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gebäudetechnische Anlage mittels der Steuerungs- bzw. Regelungsmittel derart angesteuert wird, dass f.) die Leistung der gebäudetechnischen Anlage reduziert wird, und/oder g.) die Zusammensetzung von für den Betrieb der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage verwendeten Energieträgern und/oder Energiequellen verändert wird.

7. Verfahren gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Schritte f.) und g.) zur Ansteuerung der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage vorgegeben ist oder auf Basis des Vergleichsergebnisses bzw. der Vergleichsergebnisse der Schritte c1.), d2.) oder c3.) von der Steuerungs- bzw. Regelungsmittel festgelegt wird.

8. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass CO2-Ausstosswerte für mehrere gebäudetechnische Anlagen sensiert oder berechnet werden, und dass auf Basis dieser CO2-Ausstosswerte ein CO2-Gesamtausstosswert ermittelt wird, der gemäss den Schritten c1.), d2.) und c3.) mit einem vorgegebenen Maximalwert bzw. einem vorgegebenen CO2-Sollwert verglichen wird.

9. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäss den Schritten c1.), d2.) und c3.) ermittelten Vergleichsergebnisse und/oder das Ansteuern der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage gemäss den Schritten d1.), e2.) oder d3.) einer Bedienperson angezeigt wird.

10. Anordnung mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung, die mindestens eine Messeinrichtung, die zum Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage aus dem Bereich Kälte-, Klima-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen ausgebildet ist, eine Speichereinrichtung und ein Steuerungsmittel umfasst, wobei die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte der Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass anhand der gemessenen Messwerte jeweils CO2-Ausstosswerte oder ein CO2-Durchschnittsausstosswert der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage sensierbar oder berechenbar sind bzw. ist, und dass die CO2-Ausstosswerte bzw. der CO2-Durchschnittsausstosswert mit einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Maximalwert vergleichbar sind bzw. ist, wobei die Messwerte und/oder die Vergleichsergebnisse in der Speichereinrichtung speicherbar sind, und wobei das Steuerungsmittel zur Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage zur Reduzierung ihres CO2-Ausstosses in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse ausgebildet ist, wobei die Ansteuerung dann durchführbar ist, falls einer der CO2-Ausstosswerte oder der CO2-Durchschnittsausstosswert über dem vorgegebenen Maximalwert liegt.

11. Anordnung mit einer Rechen-/Verarbeitungseinrichtung, die mindestens eine Messeinrichtung, die zum fortlaufenden Messen von Messwerten mindestens einer mit dem CO2-Ausstoss mindestens einer gebäudetechnischen Anlage aus dem Bereich Kälte-, Klima-, Beleuchtungs- und/oder Heiztechnik korrelierten oder diesem CO2-Ausstoss zuordenbaren Messgrösse der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage in zeitlich vorgegebenen Abständen ausgebildet ist, eine Speichereinrichtung und ein Regelungsmittel umfasst, wobei die Rechen-/Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der gemessenen Werte der Messeinrichtung derart ausgebildet ist, dass anhand der gemessenen Messwerte jeweils CO2-Ausstosswerte der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage sensierbar oder berechenbar sind, und dass die CO2-Ausstosswerte mit einem in der Speichereinrichtung gespeicherten CO2-Sollwert vergleichbar sind, wobei die Messwerte und/oder die Vergleichsergebnisse in der Speichereinrichtung speicherbar sind, und wobei das Regelungsmittel zur Ansteuerung der gebäudetechnischen Anlage zur Einregelung des CO2-Ausstosses der gebäudetechnischen Anlage auf den CO2-Regelsollwert auf Basis der Vergleichsergebnisse ausgebildet ist.

12. Anordnung gemäss Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungs- bzw. Regelungsmittel zur Ansteuerung einer oder mehrerer Energieumwandlungssysteme der mindestens einen gebäudetechnischen Anlage, und insbesondere zur Ansteuerung der Leistung, von Energieträgern und/oder von Energiequellen der Energieerzeugungssysteme, ausgebildet ist.

13. Anordnung gemäss einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung ein CO2-Sensor, ein Massenstromzähler, insbesondere ein Gaszähler oder ein Ölmengenzähler oder ein Stromzähler ist.