Datenanalyse

Mit der KI-Technik der Schwarmoptimierung kann für ein einzelnes Klimatisierungssystem die optimale Geräteanzahl, -dimensionierung und Betriebsweise gefunden werden, mit denen Gesamtkosten und Primärenergiebedarf über 20 Jahre Betriebszeit minimal sind.
Um ein großes Feld typischer Nutzungen abzudecken und somit individuellen Systemvorteilen im optimalen Anwendungsbereich Raum zu geben, werden mit sechs Fragen 4320 verschiedene Randbedingungen möglich, die jeweils eine individuelle Optimierung zur Folge haben. Alle 105 Systeme werden bei gleichen Randbedingungen und Kostenbewertungen simuliert und in fünf Diagrammen zur Analyse gegenübergestellt.

1. Total Cost of Ownership (Gesamtkosten) von 23 Basissystemen (TCB)

Für 23 grundlegende Klimatisierungssysteme (sogenannte Basissysteme), bei denen die technische Aufgabe, definiert durch die sechs Fragen, lösbar ist, werden die Gesamtkosten als Stapelbalken dargestellt. Die Einschränkung der Systeme dient hierbei lediglich der Überschaubarkeit und bietet einen guten ersten Eindruck der technisch möglichen Lösungen.
Was beinhalten die Kostengruppen der Gesamtkosten, der Total Cost of Ownership? Formal korrekt handelt es sich hier nicht um Life Cycle Kosten, da z. B. die Verschrottung und Entsorgung der Komponenten nicht berücksichtigt wird. Es handelt sich um die anteiligen, kumulierten, kapitalisierten Kosten für die Anschaffung und Nutzung der Anlage über einen Zeitraum von 20 Jahren, deshalb ist Total Cost of Ownership die zutreffendere Bezeichnung für die kumulierten Kosten. Die Systeme werden nach aufsteigenden Gesamtkosten von links nach rechts sortiert. Die einzelnen Kosten werden im Balken gestapelt.

Schwarz – EUR Invest Produkt im Raum

Kosten aller Produkte die im Raum installiert werden; mit Preisen gemäß den individuell erforderlichen Baugrößen, die der Auslegung zugrunde liegen, z. B. Ventilatorkonvektoren, Induktionsgeräte, Luftdurchlässe, aber auch Flächenkühlsysteme und Konvektoren.

Dunkelgrau – EUR Invest System im Raum

Systemkosten die erforderlich werden um die Produkte einzubauen, soweit erforderlich:
z. B. Kosten für die Erhöhung des Doppelbodens, eine abgehängte Decke, Brüstungsverkleidungen oder einen Deckenkoffer. Zusätzlich die Kosten für den Verlust an Nutzungsfläche durch Brüstungsgeräte nach dem Baukostenindex BKI 2018 (Gebäude mit mittlerem Standard), Kosten für vertikale Schächte im Gebäude oder auch den Verlust an Raumhöhe.

Hellgrau – EUR Invest Zentrale

Kosten für die Lüftungszentrale, die Kälteversorgung, die Wärmeversorgung, Kanalnetze für Zuluft, Abluft, ein Kondensatnetz und die Wasserleitungen im Gebäude zum Anschluss von Heiz- und Kühlsystemen, soweit erforderlich.

Gelb – EUR Strom

Stundengenaue Kumulation der Kosten des Stromaufwands für die Lüftung des Raumes und die Medienversorgung, d. h. Summe des Stromaufwands der einzelnen Produkte und anteilige Stromkosten der Lüftungszentrale.

Blau – EUR Kälte

Stundengenaue Kumulation der Kosten für die Kühlung des Raumes, d. h. Summe der erforderlichen Kühlung im Jahresverlauf, zzgl. des Lüftungskältebedarfs je nach System.

Rot – EUR Wärme

Stundengenaue Kumulation der Kosten für die Heizung des Raumes, d. h. Summe der erforderlichen Heizung im Jahresverlauf, zzgl. des Lüftungswärmebedarfs je nach System.

Dunkelgrün – EUR Wartung

Summe der Wartungskosten von Lüftungszentrale, Kanalnetz und aller verbauten Produkte, sofern erforderlich.

Hellgrün – EUR Instandhaltung

Summe der Instandhaltungskosten von Lüftungszentrale, Kanalnetz und aller verbauten Produkte, sofern erforderlich.

Die Bewertung des Summenwertes wird in Prozent des maximalen TCO-Wertes angegeben. In der Regel liegen die höchsten Kosten bei einer Anlage mit VVS-System (VVS = Variabler Volumenstrom), d. h. ein Kanalsystem im Gebäude, durch das die Heiz- und Kühlleistung nur über die Luftmenge aus dem Raum abgeführt wird.

Anzumerken ist, dass bei Systemen mit Fensterlüftung die Luftqualität, der Volumenstrom, die Akustik im Raum und letztlich auch die Raumtemperatur nicht sichergestellt sind. Das System wurde wegen seiner Verbreitung aber dennoch im SystemFinder  geführt.

2. Total Cost of Ownership – Gesamtkosten (TCO)

Darstellung der Gesamtkosten wie oben, jedoch aller 100+ möglichen Systeme. Die Anzahl der dargestellten Systeme wird gegebenenfalls reduziert, sofern keine technische Lösung hierfür realisiert werden kann.

3. Total Cost of Ownership – Gesamtkosten sortiert nach Investitionskosten (TCI)

Manchmal sind die Investitionskosten der grundlegende Faktor für die Systementscheidung, da der Gebäudeerrichter das Gebäude selbst nicht nutzen möchte. Diese Darstellung zeigt ebenfalls die Gesamtkosten der Systeme, jedoch wurde das Ranking gemäß der Investitionskosten durchgeführt. Die Investitionskosten sind die Summe der Kosten „Invest Produkt im Raum-schwarz“ + „Invest System im Raum-dunkelgrau“ + „Invest Zentrale -hellgrau“.

4. Primärenergiebedarf (PEB)

Für alle Systeme bei denen die technische Aufgabe, definiert durch die 6 Fragen, lösbar ist, werden die Gesamtkosten als Stapelbalken dargestellt. Was beinhalten die Kostengruppen der Gesamtkosten, der Total Cost of Ownership (TCO)? Formal korrekt handelt es sich hier nicht um Life Cycle Kosten, da z.B. die Verschrottung und Entsorgung der Komponenten nicht berücksichtigt wird. Es handelt sich um die anteiligen, kumulierten, kapitalisierten Kosten für die Anschaffung und Nutzung der Anlage über einen Zeitraum von 20 Jahren, deshalb ist TCO die zutreffendere Bezeichnung für die kumulierten Kosten. Die Systeme werden nach aufsteigenden Gesamtkosten von links nach rechts sortiert. Die einzelnen Kosten werden im Balken gestapelt

5. CO2-Äquivalent (CO2)

Die Kenntnis des Primärenergiebedarfs der Systeme und seiner Komponenten (Strom, Wärme und Kälte) erlaubt mit gängigen Primärenergiefaktoren eine Aussage zum CO2-Äquivalent, das dieser eine Raum in seiner 20-jährigen Nutzungszeit erzeugt.
Als Zahlenwert werden die Tonnen CO2 für diesen Raum über dem Balken angezeigt.

6. Portfolioanalyse (PTF)

Die Portfolioanalyse ist eine Zusammenführung mehrerer Darstellungen in einem Diagramm.
Das Diagramm hat vier Dimensionen:

  1. X-Achse Gesamtkosten des Systems
    Das günstigste System bezüglich der Gesamtkosten befindet sich links
  2. Y-Achse Investitionskosten des Systems
    Das System mit den niedrigsten Investitionskosten befindet sich unten
  3. Symbol des Systems
    Die Systeme sind klassifiziert und werden verschiedenen Lüftungsarten zugeordnet
    RUND – Zentrale Lüftung mit dem minimal erforderlichen, konstanten Volumenstrom
    RAUTE – Zentrale Lüftung mit dem variablem Volumenstrom
    DREIECK – Dezentrale Lüftung
    QUADRAT – Natürliche Lüftung (Fensterlüftung)
  4. Farbe und Größe des Symbols
    Der Primärenergiebedarf wird durch die Größe des Symbols und eine zunehmend rötere Farbe symbolisiert.

Dieses Diagramm erlaubt erstmalig eine systematische Einordnung verschiedener Lüftungskonzepte hinsichtlich Kosten und Energiebedarf.

7. Systembeschreibung

Für jedes System wird im individuellen Auslegungsfall ein Datenblatt erzeugt, bei dem zur Auslegung der Komponenten die technischen Daten nochmals zusammengefasst sind. System und Produkte werden beschrieben, Kostenstruktur und Ranking auf der rechten Seite dargestellt. Diese Datenblätter liegen jeweils für alle 100+ Klimatisierungslösungen vor, sind auf der Website jedoch nur für 23 Basissysteme verfügbar.