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Die wichtigsten Trends in der gewerblichen Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Kältetechnik (HLK) sind derzeit die Verbesserung von Vernetzungsgrad, Effizienz und Reaktionszeit von Gebäudesystemen.

Diese Trends werden nicht nur von den immer strengeren gesetzlichen Auflagen vorangetrieben.

Während das US-Energieministerium (Department of Energy, DOE) und andere Behörden sich zum Ziel gesetzt haben, die Auswirkungen von Geschäftsgebäuden auf die Umwelt zu reduzieren, haben die Gebäudeeigentümer ihre eigenen Gründe, mehr Innovation und Effizienz von ihren HLK-Systemen zu fordern. Der wichtigste Aspekt sind hierbei die Kosten, denn Geschäftsgebäude verbrauchen jedes Jahr mehr als 190 Milliarden Dollar an Energie.

Beim Voranbringen vieler HLK-Trends spielen Sensoren eine immer wichtigere Rolle. Im Folgenden stellen wir fünf Schlüsselbereiche vor, die Sie im Blick behalten sollten.

Trend 1: Stetig anspruchsvollere Vorschriften

In den letzten Jahren wurde zunehmend gefordert, den Energieverbrauch im kommerziellen Bereich zu senken.

Nehmen Sie zum Beispiel die im März 2017 in Kraft getretene Direct Final Rule 79 FR 17725 des US-Energieministeriums. Diese Richtlinie verlangt, dass der maximale tägliche Energieverbrauch für bestimmte gewerbliche Kältetechnikprodukte um 30 bis 60 Prozent reduziert werden muss.

In dieser Richtlinie fordert das Energieministerium eine höhere Effizienz der Abtaumechanismen. Es wurde vielfach angezweifelt, dass der gesetzte Termin des Richtlinienausschusses angesichts des Forschungs- und Entwicklungsaufwands, der erforderlich ist, um die Abtausensoren fristgerecht in Einklang mit den Vorschriften zu bringen, erreichbar ist. Das Energieministerium reagierte darauf mit der Vorstellung einer Lösung, bei der ein optischer Sensor oder Temperatursensor zur Erfassung der Temperaturdifferenz über dem Verdampfer verwendet wird.

Beide Seiten waren sich uneinig darüber, welche Technologie benötigt wird, aber die Debatte unterstrich einen wichtigen Punkt: Sensoren sind entscheidend für die Lösung des Problems.

Trend 2: Integration und Vernetzung

Die Fähigkeit, mehrere Gebäudekomponenten – und auch andere Systeme – miteinander zu vernetzen, ist sicherlich kein neuer Trend, denn schon seit Langem ist bekannt, dass mit der Vernetzung von Heiz-, Kühl- und Beleuchtungssystemen für Geschäftsgebäude beträchtliche Energieeinsparungen erreicht werden können.

So können beispielsweise Anwesenheitssensoren eine wichtige Rolle bei der Optimierung von Systemsteuerungen (und den damit verbundenen Energieeinsparungen) spielen. Aber auch innerhalb der Haustechniksysteme gibt es noch Optimierungspotenzial für eine bessere Interoperabilität. Hierzu zählt beispielsweise die Kombination von Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitssensoren für effizientere Heiz- und Kühllösungen, die auch für die Menschen einen größeren Komfort bedeuten, die in den Räumen arbeiten.

Unter diesen drei Sensoren nehmen die Feuchtigkeitssensoren eine besondere Stellung ein, denn sie stellen eine direkte Verbindung zu dem von Menschen wahrgenommenen Komfort her und können dafür sorgen, dass die Systeme zur Temperaturregelung weniger belastet werden. Das ist ein weiteres wichtiges Element bei der Entwicklung hin zu intelligenten Gebäuden. Und dies bringt uns zum nächsten Trend.

Trend 3: Intelligente Vernetzung

Ein bei Gebäudeeigentümern beliebter Ansatz für intelligente Systeme besteht darin, die Automatisierung von HLK-Systemen in Gebäudezonen zu erweitern. Dazu werden im gesamten Gebäude zahlreiche Sensoren installiert, die ihre Sensorwerte an die HLK-Systeme übertragen und auf deren Grundlage systemseitig ermittelt werden kann, ob in diesen spezifischen Zonen geheizt, gekühlt oder Luft zirkuliert werden soll. Intelligente HLK-Systeme gehen noch einen Schritt weiter als dieser „Ein/Aus“-Ansatz für bestimmte Gebäudezonen: Sie sammeln Daten und lernen dadurch, wie viel Heiz-, Kühl- und Lüftungsleistung benötigt wird, und automatisieren diese Funktion, so dass eine manuelle Anpassung der Thermostate nicht mehr erforderlich ist.

Sensoren bieten Vorteile für die Wartung intelligenter Systeme. Drucksensoren können beispielsweise den Wartungsbedarf für Luftstrom, verstopfte Filter usw. in Echtzeit überwachen. In einem Geschäftsgebäude mit Hunderten von Zonen (oder sogar raumspezifischen Zonen) ist es ein großer Vorteil, wenn der Wartungsbedarf genau überwacht werden kann, damit die Systeme den Wirkungsgrad erreichen können, für den sie ausgelegt sind.

Trend 4: Menschlicher Komfort

Natürlich sind Einsparungen und Systemeffizienz nicht die einzigen Gründe, warum Gebäudeeigentümer den verstärkten Einsatz von Sensoren in Erwägung ziehen sollten. Sensoren können auch dazu beitragen, den menschlichen Komfort am Arbeitsplatz zu erhöhen.

Studien haben auch gezeigt, dass die Optimierung des menschlichen Komforts am Arbeitsplatz die Produktivität um bis zu drei Prozent steigern kann. So können beispielsweise verbesserte Belüftungssysteme dazu beitragen, gesündere Arbeitsräume zu schaffen. Insofern spielen Feuchtigkeits-, Temperatur- und Drucksensoren eine wichtige Rolle bei der Erzielung von Energieeinsparungen und verbessertem Komfort für die Menschen im Gebäude. Die Blogs von Texas Instruments über die Stärke der Industrie bieten interessante Diagramme und Informationen über die Beziehung und Auswirkung von Feuchtigkeit und Temperatur in einem Arbeitsraum.

Trend 5: Industrielles Internet der Dinge

Die über das Internet vernetzten HLK-Systeme gehören zu den Trends im industriellen Internet der Dinge (Industrial Internet of Things (IIoT)). Sie bieten mehrere Vorteile, darunter eine bessere Leistungsüberwachung, eine zeitgerechtere Wartung und eine bessere Integration mit anderen Systemen. Damit diese Systeme ihr Potenzial ausschöpfen können, benötigen sie jedoch Sensoren, die die erforderlichen Daten sammeln und sie nicht nur mit Steuerungen, sondern auch mit Systemmanagern und Technikern teilen können.

Darüber hinaus können diese Systeme in eine Gesamtinfrastruktur zur Verwaltung von Gebäudemanagementlösungen eingebunden werden und erfordern weitaus weniger manuelle Eingriffe. 

Der allgemeine Trend zur Entwicklung und Implementierung von HLK-Systemen mit IoT-Anbindung ist im Wesentlichen ein Zusammenfluss vieler der oben genannten einzelnen Trends. 

Weitere Informationen über die Sensoren von TE Connectivity finden Sie unter eu.mouser.com/TE.