Alles beginnt im März 2021, inmitten der Covid-19-Turbulenzen. In diesen unruhigen Zeiten werden Konferenzen nur noch per Video abgehalten.
Die UCANSS, Union des Caisses Nationales de Sécurité Sociale, und Green Soluce[i], eine auf Energie- und Umweltleistung spezialisierte Beratungsfirma, organisieren das Forum Impulse. Drei Tage voller Veranstaltungen und Begegnungen folgen aufeinander, um über den Energiewandel in öffentlichen Gebäuden nachzudenken. Rund 1.000 Teilnehmer nehmen daran teil.
Die Leiterin und ihr Stellvertreter des regionalen Kompetenzzentrums für Immobilien AURA der CNAM, Perrine Thaller und Arnaud Gouilloud, griffen den Ball auf und initiierten eine Teilnahme an einer Intervention über Luftverbesserer.
Die CPAM (Französische Krankenkasse) von Haute-Savoie, die vom Regionalpol auf das Thema aufmerksam gemacht wurde, beschloss daraufhin, sich an der Aktion zu beteiligen. Ihre Vertreter entdeckten das Potenzial von Luftumwälzern in Bezug auf Sommerkomfort und Energieeinsparungen.
Drei Jahre später, nach viel Arbeit, sind die Ergebnisse da: 36 % Energieeinsparungen auf Jahresbasis für den Standort Annecy und der erste Platz beim Wettbewerb Cube 2023 für Büros mit mehr als 5000 m² Fläche!
Und es geht noch weiter: Laut der Studie, die den Mitarbeitern der CPAM vorgelegt wurde, fanden zwar nur 30% der Befragten die Temperatur in den Räumen während der Sommermonate erträglich, doch nach dem Einbau von Luftumwälzern stieg diese Zahl auf 81%!
Update Juni 2024: Auch die CPAM de l’Isere (Grenoble 38) stattet sich mit Exhale-Ventilatoren aus, um ihren Angestellten und Besuchern mehr Komfort zu bieten.
Der CUBE-Wettbewerb, die Meisterschaft im Energiesparen: ein gutes Schaufenster
Der Concours Usages Bâtiment Efficace (CUBE) ist eine Herausforderung, die jedes Jahr vom Institut Français pour la performance du bâtiment (IFPEB) organisiert wird, um Energiesparmaßnahmen in Frankreich anzuregen. Seit 2013 haben 1416 Gebäude an diesem anerkannten und geschätzten Wettbewerb teilgenommen, der von der öffentlichen Hand, den Gebietskörperschaften und sehr vielen engagierten Unternehmen (u. a. Orange, BNP Paribas…) unterstützt wird.
Wie unten zu sehen ist, ist die CPAM Annecy auf dem besten Weg, den Wettbewerb in der Kategorie Büros >5000 m² zu gewinnen, basierend auf den Ergebnissen bis Ende November 2023).
Abbildung 1: Positionierung der CPAM Annecy beim Wettbewerb CUBE 2023 Ende November
CPAM (Krankenkasse) von Annecy: Starke Verbesserung des Energieverbrauchs
Die Gesamtfläche dieses Dienstleistungsstandorts, Sitz der CPAM Haute-Savoie, ist mit 9.352 m² und einer durchschnittlichen täglichen Belegung von 400 Mitarbeitern respektabel.
Das 2003 errichtete Gebäude ist neueren Datums, was die gemessene Einsparung von 430 MWh nach zwei Dritteln des Jahres 2023 umso beachtlicher erscheinen lässt.
Um Ende November beim CUBE-Wettbewerb in ihrer Kategorie an der Spitze zu stehen, hat die CPAM 74 mehrere technische Hebel in Bewegung gesetzt:
- Regulierung und Optimierung der Heizungs- und Kühlungstemperaturen (20° im Winter, 26° im Sommer)
- Ausschalten der Heizung in den Räumen standardmäßig, Einschalten bei Anwesenheitsmeldung.
- Installation einer Gebäudeleittechnik im Jahr 2022, die die Steuerung und Kontrolle der Geräte ermöglicht.
- Installation von Luftumwälzern zur Verbesserung des Komforts im Sommer bei gleichzeitiger Begrenzung der Solltemperaturen.
Hinzu kamen verschiedene Aktionen im Zusammenhang mit der Nutzung (Sensibilisierung, Kommunikation, Challenge…).
Im Rahmen des CUBE-Wettbewerbs hat die CPAM 74 auch am Wettbewerb „Baisse Ta Clim“ teilgenommen, der sich stärker auf den sparsamen Verbrauch im Sommer konzentrierte. Die Zwischenergebnisse zeigen eine Gesamteinsparung von 29%.
Im Folgenden veröffentlichen wir die Energieeinsparungen am Standort Annecy bis Ende November 2023. Im Sommer 2023 befinden sich die Luftumwälzer noch in der Experimentierphase; ihr Beitrag hat daher noch keine signifikanten Auswirkungen auf das Gesamtergebnis von CUBE.
Dennoch ist der Stromverbrauch aufgrund der verschiedenen eingeleiteten Maßnahmen, wie in Abbildung 3 zu sehen, besonders deutlich gesunken.
Abbildung 2: Gesamtverbrauch der CPAM 74 (Strom und Gas)
Abbildung 3: Stromverbrauch
Abbildung 4: Gasverbrauch (nur Heizung)
Luftumwälzer und Sommerkomfort: eine multifaktorielle Strategie
Für die Ausstattung ihrer Niederlassungen in Haute-Savoie mit Luftverwirblern zieht die CPAM des Departements zwei Modelle in Betracht:
- Samarat, dreiflügeliges Gerät vom Typ Monoblock
- Exhale, Vortex-Gerät ohne Schaufeln
Abbildung 5: Gegenüberstellung der beiden Luftumwälzer: mit Schaufeln links (Samarat) und ohne Schaufeln rechts (Exhale).
Die Geräte sind an drei verschiedenen Standorten aufgestellt: Annecy, Annemasse und Cluses.
Alle Luftumwälzungsgeräte werden sorgfältig dimensioniert und verlegt. Anschließend wird die Installation auf der Grundlage von Erfahrungswerten insbesondere im Bereich der Befestigung durchgeführt, um gleichzeitig Effizienz und Haltbarkeit zu erreichen.
Die großen Räume mit hohen Decken wurden mit SAMARAT HVLS Luftumwälzern mit einem Durchmesser von 3 Metern ausgestattet.
Luftumwälzer tragen zur Senkung der gemessenen Temperaturen bei
Drei klimatisierte Räume in Annecy werden während des Sommers mit Sonden instrumentiert, um die Temperaturentwicklung zu verfolgen: die Büros 420(1), 420(2) und 419. Die ersten beiden sind mit Exhale ausgestattet, das dritte verfügt über keine Deckenventilatoren.
Bei der Analyse der Messkampagne zeigen zwei Wochen besonders auffällige Ergebnisse, nämlich die vom 14. August und die vom 4. September:
Abbildung 6: Analyse der unbehaglichen Temperaturen und Stunden
Es wird hervorgehoben, dass in den beiden Büros, die mit Luftumwälzern ausgestattet sind, die Rate des Unbehagens[ii] (Temperaturen > 28°C) bei 0% bleibt, während in dem Raum, der nicht mit Luftumwälzern ausgestattet ist, die gleiche Rate einen Wert zwischen 14 und 17% erreicht.
Die Schlussfolgerung der von der CPAM 74 durchgeführten Temperaturmesskampagne lautet wie folgt.
„In der Zentrale in Annecy, wo die Luftumwälzer als Ergänzung zur Klimaanlage installiert sind, haben die Messungen ergeben, dass die Luftumwälzer die Innentemperaturen im Vergleich zu Büros ohne Luftumwälzer je nach Tageszeit um 1 bis 2 °C senken können.
Die Messungen zeigten auch für eines der vom Experiment betroffenen Büros, dass trotz der hohen Außentemperaturen, die Anfang September festgestellt wurden, der Sommerkomfort dank der Luftumwälzer erreicht werden konnte, und zwar auch ohne den Einsatz einer Klimaanlage.
Bei den Experimenten an den Standorten Cluses und Annemasse scheint es, dass die erreichten Innentemperaturen die zulässigen Komfortbereiche bei großer Hitze einhalten.
Im Allgemeinen zeigen die durchgeführten Messungen – in Korrelation mit den Feuchtigkeitsdaten -, dass Luftumwälzer einen echten Mehrwert für den Sommerkomfort bieten können, um das vorhandene Klimatisierungssystem oder das Kühlsystem (adiabatisch oder thermodynamisch) über die RLT-Geräte zu ergänzen.
Wenn man die Komfortbereiche der Givoni-Diagramme berücksichtigt, stellt man fest, dass der Sommerkomfort in den meisten Fällen erreicht wird“.
Die Studie zeigt, dass das Vorhandensein von Luftumwälzern zu einer Senkung der gemessenen Temperaturen führt. Obwohl der Nutzen von Luftumwälzungen für die gefühlte Temperatur bekannt ist, eröffnet diese Schlussfolgerung neue Forschungsfelder. Da die Räume in Bezug auf Ausrichtung und Isolierung identisch sind, sollte die Ursache für diese Leistung ermittelt werden. Kann zum Beispiel durch die hohen Umwälzraten der Luftumwälzer die Trägheit des Fußbodens besser genutzt werden? Dieser Punkt wird sicherlich weitere Analysen verdienen.
Mitarbeiterumfrage: Luftumwälzer verbessern deutlich den Sommerkomfort
Während der Testphase von Juni bis Oktober 2023 wird eine Umfrage unter 50 Personen an drei Standorten durchgeführt: Annecy, Annemasse und Cluses, und zeigt, wie die Teams die Air Brewer wahrnehmen. Im Folgenden stellen wir die wichtigsten Ergebnisse vor.
Gefühl bezüglich der Temperatur während der heißesten Perioden (alle Brauereien)
1) Vor der Einsetzung
2) Seit der Einsetzung
Die wahrgenommene Unbehaglichkeit auf den unbehaglichsten Stufen (1 und 2) sinkt von 70% auf 20%. Die Verbesserung ist also sehr deutlich.
Finden Sie, dass Luftumwälzer bei geöffneten Fenstern genauso gut funktionieren?
Offensichtlich verschlechtert das Öffnen der Fenster im Sommer die Leistung der Luftumwälzer.
Wie empfinden Sie den Geräuschpegel von Luftumwälzern bei maximaler Betriebsgeschwindigkeit?
Insgesamt erscheint das Exhale-Gerät als komfortabel in Bezug auf das Hören, wobei 76 % der Befragten es in die zwei besten Kategorien einordnen.
Sind Sie der Meinung, dass der Exhale-Brenner im Hinblick auf die Sicherheit von Personen einen echten Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Paddel-Brenner bietet?
71% der Befragten halten den Exhale-Deckenventilator für sicherer.
Die Untersuchung bringt daher folgende Fakten ans Licht:
- Deckenventilatoren bringen eine echte Verbesserung des Sommerkomforts,
- Es überrascht nicht, dass offene Fenster das Erreichen der Ziele für den Sommerkomfort behindern,
- Die Akustik wird von der überwiegenden Mehrheit des Personals befürwortet,
- Das Exhale-Gerät bietet eine höhere wahrgenommene Sicherheit.
Welche bewährten Verfahren lassen sich aus der von der CPAM 74 durchgeführten Aktion ableiten?
Nach einer ersten Analyse entschied sich die CPAM dafür, die Räumlichkeiten zu 100 % mit blattlosen Exhale Fans-Geräten auszustatten. Diese Geräte werden aus folgenden Gründen ausgewählt
- In einem Kontext mit niedrigen Deckenhöhen schätzen die Mitarbeiter ihren Sicherheitsaspekt (keine Gefahr, mit drehenden Teilen zusammenzustoßen),
- Gefühl einer sehr gleichmäßigen Luftumwälzung im ganzen Raum,
- gut wahrgenommene Akustik, auch bei hohen Geschwindigkeiten,
- Design und Wertschätzung durch eine Mehrheit von Personen.
Schließlich ist anzumerken, dass selbst im Winter der Betrieb der Luftumwälzer auf niedriger Geschwindigkeit von den Teams geschätzt wird, da er dank der Stratifikationswirkung zu einer besseren Wärmeverteilung beiträgt.
Das Vorhaben der CPAM 74 zeigt zunächst einmal einen gut geführten Versuchsansatz, bei dem die Anordnung der Deckenlufterhitzer rigoros bearbeitet wird.
Die anschließende Temperaturmesskampagne ermöglicht eine Objektivierung der Ergebnisse, die dann durch eine Umfrage über das Empfinden der Bewohner verstärkt wird.
Schließlich ist der Stromverbrauch im Sommer sehr stark zurückgegangen, was auf bessere Praktiken bei der Einstellung der Solltemperatur zurückzuführen ist.
Diese Maßnahme ist ein Beispiel für vergleichbare Projekte zur Verbesserung des Sommerbetriebs in bestehenden Gebäuden.
[i] Der weltweit führende Anbieter von Gewerbeimmobilien CBRE hat seitdem Green Soluce übernommen, wobei die Transaktion bis 2022 abgeschlossen wurde.
[ii] Die Unbehaglichkeitsrate wird auf der Grundlage der während der Belegungsperiode gemessenen unbehaglichen Stunden im Verhältnis zur Gesamtzahl der Belegungsstunden berechnet.