Nachhaltige Energieeffizienz: Grundlast (Strom)

Grundlastproblematik

Ein wichtiger Punkt bei der Bewertung der Einsparpotentiale ist die Grundlast. Haupt- und Hörsaalgebäude des Instituts für Psychologie in der Engelbergerstr. benötigen eine nicht unerhebliche Menge Strom als "Grundversorgung" unabhängig von der tatsächlichen Nutzung des Gebäudes bzw. unabhängig  von der Anzahl der im Gebäude anwesenden Personen. Exakte Zahlen liegen nicht vor; Schätzungen und Beobachtungen des Stromzählers legen jedoch nahe, dass die mittlere Grundlast im Bereich von ca. 8 kW liegt und daraus ein bestimmter Anteil mehr oder weniger fixer Kosten resultiert. Durch die Reduzierung der variablen, durch die Nutzer direkt beeinflussbaren Kosten, also durch "Einsparen" im Bereich des "normalen" Stromverbrauchs wäre es demnach nicht möglich, unter eine Grenze von ca. 90.000 kWh/Jahr zu kommen: nahezu 40 % des aktuellen Stromverbrauchs sind fix und durch die Nutzer gar nicht oder nur sehr beschränkt beeinflussbar! Berücksichtigt man die Grundlast, erhöht sich der Effekt von realisierten Einsparungen, weil der relative Bezug -der Stromverbrauch OHNE Grundlast- einen deutlich kleineren Wert hat.

Bereiche der Grundlast:

• ständig in Betrieb
  • Sicherheitsbeleuchtung mit Notstromversorgung (BS/DS; 50 Fluchtwegehinweise zu je 8W)
  • Telefonanlage mit Notstromversorgung
  • Brandmeldeanlage mit Notstromversorgung
  • Personensuchanlage
  • Zutrittskontrollanlage (Kartenlesegeräte, Steuergerät, Konfigurationsrechner)
  • Mechanische Zwangsentlüftung der WCs im Bauteil I
  • Aufzugssteuerung und -beleuchtung
  • Heizungssteuerung, Brenner, Umwälzpumpen, Hilfsaggregate (nur in der Heizperiode)
  • Stromzähler, Modem, ...
  • Netzwerkswitches (in der Regie des Rechenzentrums)
  • WLAN-AccessPoints (13 Stück; z.T. über PoE versorgt)
  • Lebensmittelautomaten im EG (nur bis 5.12.11; Abbau des Kaltgetränkeautomaten 24.11.09)
  • stand-by-Verbrauch der AMX- bzw. Crestron Medienanlagen (Hörsaal, Multimediaraum)
  • stand-by-Verbrauch der Beamer in den Veranstaltungsräumen
  • stand-by-Verbrauch der PC-Pools im CIP-Pool und in der Bibliothek
  • Klimaanlagen in den Räumen 4034 und 4035 (sofern in Betrieb)
  • Serverraum (Server, Netzwerkswitches, Klimaanlagen, Notstromversorgung, ...)
• periodisch in Betrieb
  • Kühlschränke und Untertisch-Heißwasserbereiter in den Teeküchen (sofern nicht über eine Schaltuhr versorgt)
  • Geschirrspülmaschinen (Hauptgebäude 1., 2. und 6. OG; Hörsaalgebäude)
  • Außenbeleuchtung
  • Waschmaschine Reinigungsdienst
  • Boilerbetrieb Reinigungsdienst
  • Aufladung Bohnergerät Reinigungsdienst
  • Aufzug Fahrbetrieb

Messungen

Das Institut verfügt über einen Zweitarifzähler für den Stromverbrauch. Soweit bekannt, werden in beiden Tarife identische Kosten abgerechnet. Für die Unterscheidung von eher tagsüber bzw. eher nachts betriebenen Verbrauchern sind die vom Zähler registrierten Werte jedoch nützlich. Der Tarif "NT" gilt lt. KGM für folgende Zeiten: Mo-So 21-6 Uhr des Folgetages. Insgesamt ergeben sich 63 NT- und 105 HT-Stunden pro Woche (insgesamt 168 Stunden).

Im Vergleich der verschiedenen Jahres fallen Phasenverschiebungen auf, die auf die unterschiedliche Lage von Fasnacht, Ostern und Pfingsten zurückgehen. Insbesondere beim Verbrauch zur Nachtzeit ist deutlich zu sehen, dass im Bereich vor und nach Pfingsten 2009 ein stark erhöhter und verglichen mit den übrigen Jahren eher unregelmäßiger Stromverbrauch zu verzeichnen ist. Wir führen dies u.a. auf Probleme beim Betrieb der Klimaanlage des Serverraums zurück, infolge derer die Solltemperatur erniedrigt sowie eine Zweitanlage installiert wurde, die zeitweise zur Ergänzung läuft. Zudem gab es in der ersten Hälfte des Julis 2009 in Freiburg mehrere heftige Gewitter mit Starkregen, die regelmäßig zu Überflutungen im Kellerbereich führten, welche nachfolgend mit größerem Energieaufwand (Sauger, Trockner) beseitigt werden mußten.

Um die durch die unterschiedliche Lage verschiedener Feiertage, insbesondere Ostern und Pfingsten, bedingte Variation der Verbrauchskurven zu verringern, kann man sie so normieren, dass sie jeweils mit der Fasnachtswoche beginnen. In der nachfolgenden Grafik wurden darüber hinaus auch andere charakteristische Phänomene für eine Adaptierung herangezogen. Es zeigt sich deutlich, dass das Institut in bestimmten Bereichen über die Jahre sogar stetig ansteigende Einsparungen erzielen konnte, wohingegen im Bereich Frühjahr bis Herbst 2009 eine sehr hohe Steigerung des Verbrauchs zu verzeichnen war. Vermutlich geht diese auf eine Fehlfunktion bzw. Überlastung der Klimaanlage des Serverraums zurück; die Anlage wurde im Februar 2010 durch eine Neuanlage ersetzt (die alte Anlage blieb als Ausfallreserve installiert). Zusammen mit einem Tausch der zentralen Netzwerkswitches ergab sich ab März 2010 (etwa ab KW12) ein relativ deutliches Absinken der Grundlast im Bereich von ca. 1 kW mit entsprechenden Auswirkungen auf den gesamten Stromverbrauch.

Im Vergleich dazu hier der Verlauf des Verbrauches zur Tagzeit:

Bezogen auf markante Zeitpunkte des Jahres ergeben sich die folgenden Darstellungen: